2008-05-18

监控摄像机大全

如何看懂摄橡机技术指标

在摄像机这个圈子,一张彩页里的技术指标其实就已经涵盖了大部份的技术,不信,有几个人敢说他完全知道的,不管是销售人员或工程商,最先拿到的就是一张彩页,而那张彩页,大部份就在吹牛,只有在最后的技术指标上还”稍”有些学问,今天就带大家来搞一搞:

预计分”知识篇”及”实战篇”, 知识篇我来说,实战篇就由各位提供资料,大家一起来演练演练,有意踢馆的厂家也不妨一起参与,增加些趣味性…

在搞清楚技术指标之前,要先搞清楚下列东西:

1.成像元件
也就是CCD啦!(当然也有C-MOS),主要区分为彩色,黑白,1/3”,1/4”, 1/2”及品牌,

尺寸:
大小的差别主要在于灵敏度,也就是最低照度,1/4照度会比1/3差,原理很简单:相同数量的感 光点,摆在1/4上的每一点一定比较小点,他的受光就较少,当然照度就较差,好处是便宜一些,还有体积较小,板子可以做小一些.

品牌:
以价位来说,从贵到便宜,分别是 Sony, Panasonic,Sharp,A1(L.G)这几种,
如果用Sony 通常会标“Sony Super-HAD CCD”这是Sony的注册商标,或是低照度会标 “Sony Ex-View CCD“ 在CCD的制造过程中有一个制程叫作”HAD”, 所以不管那家的CCD 都可称为” HAD CCD, 但索尼改进了这个制程,认为做出来的CCD品质较好,就叫做”Super-HAD”并把这名称注册, 因此只有索尼有所谓的 Super-HAD CCD, 在一般型录上常看到 “ 1/3” SONY Super-HAD CCD” 就是这样来的,不可能标” 1/3” Sharp Super-HAD CCD” 那会闹笑话的.
Ex-view 是索尼CCD注册的专有名辞, 强调照度比 Super-HAD 更低,当然价格也贵多了,其它特性及接脚都跟原来Super-HAD 差不多.

而不是用SONY的,就只标” 1/3” Color CCD“ 了

2.像素:
在PAL 制,有752(H) x 582(V),也就是所谓44万画素,及500(H) x 582(V) 也就是所谓25万画素, 在NTSC制,有768(H) x 494(V),也就是所谓38万画素,及510(H) x 492(V) 也就是所谓25万画素,44万画素,就叫高解,25万就叫低解,普解或中解.以上讲的画素是指”有效画素

3.分辩率:
这就比较好玩了,25万像素的摄像机,其技术极限大概是320条,在十多年前,台湾搞出了摄像机,大概就280-300条之间,但跟日本货比起来就差了一截,怎办? 那就标350线好了,后来又有新公司及韩国搞出来了,大概在300左右,那就标380条好了,到了近几年,大陆也搞出来了,怎办?那就标420好了!,搞到现在,全部都标420了,无耻的还有标450 ,更让人搞不懂的是,不管在台湾或是大陆,送去检测,居然也是420?真让人匪夷所思!

而44万的,技术极限大概在480线,一般中,台,韩做出来大概就是400-450之间,同上理,就标480,500,520,550吧!各凭良心.
还有,最近流行所谓520线的更是个大骗局,为什么他说520线?是因为主芯片用索尼HQ1(CXD3172AR),翻遍原厂资料,找不到520这个字,只有非官方说法:是有520线,但仅限Y/C输出.所以只要是HQ1方案,大家就标520,在加上灌水法,550及560就出来了,估计580也快有了.

4.最低照度:
最简单的定义:在暗房内,摄像机对着被测物,然后把灯光慢慢调暗,直到显示器上快要看不清楚被测物为止,这时量光线的照度, 就是最低照度.够含糊了吧!,实际上还得考虑用几毫米镜头,入光量多少,摄像机AGC必须关掉,视频讯号是降到多少IRE等等.几乎没有厂家会去做这种测试,
那…..老故事又来了,很久很久以前,松下跟索尼的机子低解的标1.1Lux(F1.2),那台湾做出来就标0.5吧,后来的只好标0.2,你标0.2,我就标0.1,他标0.05…….就这样了.

还有,高解CCD照度会比低解的差,还是老话,同样芯片面积,一个摆了44万点,一个摆了25万点,那个大点?

5.讯噪比:
任何电路只要通电后都会产生噪讯,包括元件及线路本身所产生的,当然噪讯越小,画面看起来会越干净,我们用视频讯号跟噪讯的比值来表示,那当然越大越好,数学式是 20log(V2/V1), V2指视频讯号,V1指噪讯大小,单位是”dB”

还是老故事,很久很久以前,松下跟索尼的机子噪讯比标50 dB ,那台湾做出来就标……..嘿嘿! 一看起来就是比较差,不好意思吹牛了,那就标48好了,可是不好看?修饰一下:”大于48 dB “,所以 “ >48dB” 就是这样来的,不论阿猫阿狗做出来的摄像机,一律就这样标了,有去测? 我头剁给他!

6.电子快门:
为了让影像亮度正确,我们必须正确控制摄像机的入光量,要调整入光量要从镜头的光圈及像机的快门着手,一般我们用手动镜头时,光圈调固定就不动了,如果这时遇到强光怎办?很简单,在 CCD还没过曝前,D.S.P就赶紧把CCD上的讯号”扫”下来吧,也就是光线强时抓快些,光线弱时抓慢些,抓一次相当于我门用单反相机时”喀嗏”一声, 单反像机是机械式快门,我们这是电子式,所以叫”电子快门”
跟据D.S.P规格书,电子快门速度在PAL制时是1/50秒到十万分之一秒,所以大家就这样标了,实际应用上如果机子调校不良,是达不到十万分之一的,如果机子在太阳下看起来像蒙层细白裟,不是很清楚,那八成是快门速度不够.

还有如果用自动光圈镜头,那入光量就由镜头光圈来控制了,这时后机子本身快门速度就定在1/50 秒

7.Gamma补偿:
什么是Gamma?简单解释,CRT管子是跟据电子束打在屏幕上的强度来决定产生的亮度,打的越强就越亮,但不是1:1的,也就是说,在很强的时后并不会成比例的那么亮,这是CRT管的特性,因此视频输出就得在高亮度时做些刻意的增强,这就叫Gamma补偿,个补偿曲线叫0.45,只要给DSP下个指令就好了,一点技术都没有,有的机子会加个开关,让你选择0.45或1,1的补偿曲线是1:1的,在某些强光环境下还蛮好用的(是强光下,非逆光下)

8.背光补偿:
什么是背光补偿,这又跟快门速度有关了,举个例子,当一部摄像机装在ATM上,对着大街,在大太阳下,环境很亮,所以机子快门速度当然是很快的,才不会过曝,这时如果有人来提款,脸对着镜头,由于目前机子采全面测光,基本上受环境影响,整体还是很亮,在高速快门下,人脸的曝光量不足,就显的黑黑的,这就是摄影学上面所说的”背光”,就是:背面有强光,导致主体曝光不足而变黑.

所以问题就出在全面曝光上,假使我们只取一部份划面来测光,比如说中间,那人脸在划面中间,这时DSP会测到曝光不足,便会放慢快门速度,这时人脸就清楚了,但是因为快门速度慢了,导致背景(街上)反而过曝而白茫茫一片.

所以,背光补偿就是根据特定的测光区域,调整电子快门(或自动光圈),使得测光区域内的曝光值正常,不在测光区域内的就不管了,测光区域由DSP参数设定,一般是取中间1/9处,或加上下方1/3处成凸字型.

至于什么是”宽动态”,那会另外写篇来谈谈.

9.同步系统:

分内同步,外同步及电源同步.

电源同步,
说来话长,简单的说,就是使每一支摄像机丢图场出来的时间点要一致,好比对伍行进时,虽然每人速度一样,但如果没有人在旁吹哨或喊口令的话,脚步是不会一致的,这个功用是用在矩阵切换时,画面不会抖一下再恢复正常,否则管理员眼睛不花掉了,要实现电源同步就须加电源同步电路,再加个开关电源,从交流电中取同步讯号(电源是50周固定的)来当同步的依据.
另外在NTSC系统中,因D.S.P里的振荡频率无法跟市电60周一致,在灯光下会有色滚现像,尤其是SONY 2163方案更严重,这时就得加电源同步来解决,强制让D.S.P 的频率与灯光一致.

还有我们所用的AC电源有三相,彼此差120度,如果电源同步的机子若接在不同相位电源上,会有相位差导致无法彼此同步,所以还需有一个调相旋钮,将彼此触发相位调到一致.

外同步
就是交由外步来触发丢出画面,这功能现在已经很少用了

内同步
就是自己每秒输出25张画面,不管别人了

10.AGC
就是电子自动增益,是摄像机基本功能,有人为了让画面看来亮些,刻意调的很高,这样在低照度时很容易就白茫茫一片了,所以有人干脆就在这搞个开关,要高要低,自己来吧


接下来就是些无关紧要的:

接头型式:
有C-Mount 及 C/S Mount:
又要说故事了,当初做出摄像机时,总得配个镜头,因此搞了个接口标准:
"节径为25.4mm,每英吋32个螺牙,边缘至CCD距离为17.526mm."
这就叫C接口, 机子及镜头就比照这标准,彼此才能搭配.

那时后的镜头里面有八片镜片组合而成,后来松下搞了个五片玻璃的镜头,成本是省了,但是成像距离短了约五毫米,也就是镜头要更靠近CCD 五毫米.

怎办? 那就改标准了,把上头”边缘至CCD距离为17.526mm”改为 12.5mm.不就得了, 这就叫C/S 接口 ,现在几乎所有机子都用C/S接口,再付一个C/S转C接口的加长环.

自动光圈:
也就是可接的自动光圈镜头的型式,目前有两种:视频驱动(Video)及直接驱动(D.C)两种,因为直驱方式还得加个小电路,有些廉价机干脆就拿掉了,赌你花不起钱买DC自动光圈镜头.

视频输出:
标准是1 Vpp,也就是1伏特(峰值对峰值),标都是这样标,但常有厂家为求看起来”亮”一点,故意增加讯问号强度,在接DVR及配线时会引起一些困扰.

消耗功率:
一般机子在12V 时,大致都在90-130毫安之间



CCD辨识法及DSP方案

各位工程商及采购人员,常遇到一件困扰的事:”我采购的摄像机到底是什么方案的?CCD又是怎么分辨?” 在此做个简单的介绍:

先从CCD看起:,如果是枪机,打开防尘盖,看CCD表面:

SONY
----------------


看到没?上下两排接点,中间缺了个大门牙,这就是SONY CCD的特征


SONY----------------


没缺门牙, SHARP CCD




一样没缺门牙,但线条较粗,这是松下CCD


就这样了! 看久就不会被骗了,以我的经验,在商场铺头,随便拿个SHARP CCD冒充SONY的,至少有3成..

再谈谈方案,一般人认为不就是SONY, SHARP, Panasonic 方案?其实里头还有玄机:
理论上,任何CCD是可以搭配任何D.S.P的。

目前的CCD,有: SONY(高低解), SHARP (高低解). Panasonic(高低解), 韩国A1+(低解), 三星(低解,本来已停产,听说又卷土重来), 还有在韩国封装,号称松下芯片的,共以上6种品牌。

而D.S.P呢,就多了:

SONY 有SS-1(2163), SS-11(3141/2),SS-11X(4103),SS-HQ1, SS-2,
Sharp有D4(38603),D5快出来了
松下以D5为主
还有日立(某台资大厂用的),
韩国NEXTCHIP,
台湾A-NOVA
基本上不出这个范围

而其中一般有在生产的组合,
SONY低解CCD: 可配 SONY SS-11, SS-1(很少),SS-11X. NEXTCHIP, HITACHI, A-NOVA
SONY高解CCD: 可配 SONY SS-1,HQ1,SS-11X, NEXTCHIP, HITACHI, A-NOVA
SHARP 高低解: 可配 SHARP D4, HITACHI,NEXTCHIP, A-NOVA
Panasonic 高低解: 目前以配 Panasonic D5为主,
A1+ 低解: 配SONY SS-11 (混充SONY卖)
三星低解: 配SONY SS-11 (以前SONY CCD缺货时最常拿来混的)

傻眼了吧!所以不是说是不是索尼CCD就能了事了, 各种搭配其实只是成本上的不同,而品质呢?完全靠功力,做的好的SHARP 机品质绝对比做的差的SONY机还好还便宜.

以上只是基本知识,能不能买到好机子? 呵呵!基本上还是看你的造化!

安防行业确实很乱,有时做摄像机销售的都会有这个感慨。卖正品真货被客户给嘲笑了一把。一听价格都怀疑是不是自己公司在以暴利销售产品。最近几年SONY的芯片其实一直都有间间断断的断货事件。导致真品的价格一直都是比较高,生产企业没大的量根本无法实现产品价格的大幅度降低。成本不能降,为何产品已是一年比一年低?当然问题有很多,使用质量不好的产品配件,使用更好的生产工艺,使用集团采购降低采购成本,偷漏税,可这些能降低 10~20%的价格吧。但事实是市场上的摄像机价格的降低是其它行业产品所无法比较的。目前有不少用夏普或其它芯片替代SONY芯片的。多数为磨去CCD 上的产品标记,另做假标签等,造成以假乱真,欺骗消费者的恶劣行径。做过市场的基本上都知道,480线的SONY CCD摄像机,且不论是否有特别功能,仅一般的480线的SONY CCD摄像机在对工程公司的市场售价仅为三百多元人民币时,做真品的也就只有望而兴叹了。要有良性竞争就必须是在同一个起跑线上,来衡量竞争优势。为了让更多的中国安防行业从业人员对产品有所了解,这里贴出SONY产品型号及芯片组合并注明,希望能给市场一个公正的衡量标准。对消费者能有所教育,如有了解更深入的同行技术人员,可联系本人,kenny.deng@hotmail.com或发表更加深入的文章来共同为维护市场做些努力。
1、A4212SP/G4212SP/D4212SP:
芯片: CXD3141、CXD1267、CXA2096+ICX405;
2、A4512SP/G4512SP/D4512SP:
芯片: CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX405;
3、A4512SPE/G4512SPE/D4512SPE:
芯片: CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX405(调低照度;属假低照);
4、A4812SP/G4812SP/D4812SP:
芯片: CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX409;
5、A4512SPEX/G4512SPEX/D4512SPEX:
芯片:CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX255;
6、A4812SPEX/G4812SPEX/D4812SPEX:
芯片:CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX259;

市场问题:
1、用2163+ICX405冒充假高线;
对策:教育客户真高线=2163+ICX409。
2、用2163+ICX405冒充假低照;
对策:教育客户真低照=2163+ICX255。
3、用ICX409或ICX255冒高线低照;
对策:教育客户真高线低照=2163+ICX259。

SONY日夜转换型:
1、D4212SPRI:
CXD3141R、CXD1267、CXA2096+ICX405;
(如用CXD3142R代替3141,则=多外同步功能)。
2、D4812SPRI:
CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX409。
3、A4212SPR/G4212SPR:
CXD3141R、CXD1267、CXA2096+ICX405;
(效果不明显,暗时有色斑)。
4、G4512SPR:
CXD2163BR、CXD2006、CXD2480R+ICX409;
(效果明显,暗时为黑白,没有色斑)。

高线/低线、IC及电流关系:
线 数 IC及CCD配搭 电 流
420TVL 3141(1267、2096)+ 405 120MA
450TVL 2163(2006、2480)+ 405 120MA
480TVL 2163(2006、2480)+ 409 170MA
450TVL 2163(2006、2480)+ 255 170MA(低照度)
480TVL 2163(2006、2480)+ 259 170MA(高线低照度)


比较5厂家CCD红外敏感度



说到红外灯的有效距离,一直是个给人诟病的话题,大家都觉得厂家给的数据不老实。

其实使用中的实际效果距离差异,是诸多问题的合力,不可一概而论。比如背景的反射,比如镜头的光通量,比如CCD的红外敏感度……;

例如比如效果标准的问题,大家都是主观的标准,有的要求看清人脸,有的觉得能看到物体的活动就可以了……等等,这个说来就远了,个人以为EIE判断线缆传输效果的方法是很值得借鉴的……这个……话题太大,下次再说。

说到CCD的红外敏感度,在实际项目中,兄弟认为是最需要值得注意的地方。上次贵州的有个导弹厂区的项目,工程商打电话过来,说是其中一个点红外灯无效,跑过去一看,原来他们那个点用的CCD是完全不对红外敏感的……晕……判断CCD的红外敏感度,最简单也最有效的方法是看CCD厂家的光谱图,是否可以在红外光下工作,是否可以使用940NM红外光,一目了然。但是,很多厂家都是不提供光谱图的,那么,最好的办法,就是多选几款不同厂家的 CCD比较一下了。这次的比较,不是红外灯的定型测试,就没有在室外进行,是在我们生产大楼三楼焊接室的一个密闭的暗室里进行的。使用的CCD有松下 CP470、三洋的4592P、WAT-232、WAT-902H,配用的是腾龙的红外对应手动变焦和COMPUTAR的定焦,还有两种一体机,三星的 4203、日立的VK-S454ER测试过程从略……现在说说主观感觉。

WAT-902H是行内红外敏感口碑很好的型号,1/2寸黑白的,多个厂家长距离红外系统的标配CCD,正常情况下和其它CCD相比,是不太公平的;但是在测试中,我们发现同样是WATEC出品的WAT-232彩转黑对红外灯的敏感度比902H更好,可惜就是价格太贵了点。

松下CP470、三洋的4592P以及这次没有同时比较的三星2307,基本上是同一规格的主流型号,大家用的都比较多,貌似比较有指导意义,其实他们的红外敏感度也都是半斤八两。用我们开发部的同事的观点来说,差不多啦。

具体说来,我个人觉得松下CP470成像效果要明亮均匀些,三洋的4592P自动增益稍高有点影响画质;上次测试中的三星2307成像比三洋的4592P显的灰暗些,但是图象线条更清晰。至于一体机,这是有光通量等先天缺陷的,期望值不能过高。

测试中,日立的VK-S454ER的红外环境效果虽然不能和上述机器相比,但是和三星的4203一比,就好太多了。三星的4203的红外表现实在太差了,我认为是不宜作为红外灯配套的摄像机的。开发部的同事声称,上次测试同样的红外灯,其他CCD能看80米到150米不等,同样是一体机的755PX可以看到40多米,4203也就是马马乎乎20多米。下次试试480BP和松下的352,不知道效果如何。…… 呵呵,都是主观感觉,也就是一家之言,大家随便看看就可以了……先写到这里,有空再补充。2月底的测试比较FCB-480CP的低照度表现是要比VK- S454稍好些,但是红外敏感度VK-S454要比FCB-480CP好一些。



一体化变焦摄像机发展趋势的看法

浅谈一体机
一、一体机的定义
“一体机”是一体化自动聚焦摄像机的简称。是指摄像机机身与专用变焦镜头集成在一
起的,具有自动聚焦及镜头变倍功能的摄像机
“一体机”将变焦镜头与摄像机集成在一起,并且具有自动聚焦功能,通过机身控制
按键或远程控制方式,根据所需观察的画面既被摄物体的特征灵活的进行画面远景和
近景的变化设置,极大的简化了摄像机的安装与操作。
做为监控系统前端摄像机、镜头的集成产品,且具有自动聚焦功能。“一体机”日渐成
为前端设备的“宠儿”;是前端设备的主流产品。

二、“一体机”组成
1、硬件部分:摄像机,专用变焦镜头
2、软件部分:自动聚焦,变倍

三、“一体机”用途
1、配合智能球使用
智能球市场的需求日益增大,特别是“平安城市”项目。
2、配合云台使用
3、配合电教投影机使用
这是安防监控以外的市场,相当庞大。市场需求起码目前比安防监控的市场大。

四、“一体机”的产品优势
1、480TV(甚至540TV)高清晰
2、自动聚焦功能
3、强大的光学变倍。常见的如16x,18x.22x,23x,32x,35x
4、集成度高
5、性价比优势明显

五、目前市场的主流产品品牌及型号
1、SONY索尼:FCB-45BP/48BP/480BP;FCB-980BP
2、HITACHI日立:VK-S214ER/274ER;VKS454ER
3、LG:
4、SAMSUNG三星:SDZ-310/300
5、CNB世林:

六、“一体机”产品的不足
1、硬件部分:
1.1 摄像机
目前产品都是使用1/4CCD产品,由于摄像机靶面的限制,使得 一体化摄
像机在摄像机的基本技术指标方面如:清晰度、照度、信噪比等方面存在不可逾越
的瓶颈。
  1.2 镜头
日前使用的镜头都是来源于最初的使用的镜头家用摄录一体机(就是我们常说的 “DV”)行业,并非是为了为了监控的“一体机”产品而量身定做的镜头。现在使用的镜头产品亦是1/4″靶面的产品,那么同样在镜头的基本技术指标方面如:F值、视场角等方面存在不可逾越的瓶颈。
2、软件部分:
  高端产品品牌SONY索尼、HITACHI日立的自动聚焦已经做得非常好。基
  本上可以做到焦距有变化,自动聚焦一次聚焦清楚。
  其他品牌的一体机产品的自动聚焦速度尚有提高空间。

七、“一体机”有无提高的可能
1、 硬件部分
1.1 摄像机肯定可以。摄像机本身就有1/4″1/3″1/2″系列CCD,1/4″CCD能做到,1/3″1/2″CCD当然能做到更好。
1.2 镜头也可以做到。需要重新开发,时间及研发成本投入相对较大,需要有实力的厂家。
2、 软件部分
自动聚焦及变倍功能达到目前高端品牌的效果已经相当好了

八、 笔者观点
1、 目前的“一体机”产品都是缘于家用摄录一体机概念。并非是为了安防监控的需求而量身订制的产品,一定会有这样的产品出现。
2、“一体机”的关键技术是自动聚焦及镜头变倍,这方面现在的高端产品已经很成熟。反倒是硬件方面难实现,摄像机没什么困难,1/3″1/2″CCD都会比1/4″CCD在基本技术指标方面得到本质上的提高。
3、镜头就比较难实现,没有1/3″1/2″靶面的镜头,必须要订做。其技术瓶颈及开发成本都将是很大的门槛。
4、综合考虑,1/3″“一体机”产品还是有实现的可能。

1 条评论:

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