百萬高清晰度成像的技術原理
百萬高清度,是指
百萬高清攝像機清晰度的一個級別,一般是指百萬及百萬以上像素和720P/1080i/1080P以上分辨率的高清攝像機,主要是跟攝像機所應用的傳感器有效像素數有關,另外跟攝像機輸出的分辨率也有關,像素越高,分辨率越大,清晰度越高。而傳統模擬相機因為是模擬信號,所以用掃描線來表達清晰度。
目前在安防領域,百萬成為高清的分水嶺,市面上主流攝像機有百萬像素、130萬像素、200萬像素、甚至到500萬像素,1280×720分辨率實際像素數為92萬,從嚴格意義上講未達到別,所以也有人稱之為準高清,而1920×1080分辨率200萬畫質才是被*的高清圖像。
從成像原理上講,其實跟傳統的模擬相機基本一致,圖像通過鏡頭傳遞到傳感器上,通過傳感器感光后產生電信號,再通過ISP(ImageSignalProcessing)圖像處理,中間輔以3A專用電路進行曝光、光圈和聚焦等處理,最后進行按照特定的接口進行編碼輸出。
大家在市場上經常會看到一些,高清200W,或高清1080P的宣傳,這時候有部分人就有點暈了,那高清的標準應該是什么呢,這里要注意一個誤區,單純的200W或1080P并不能完整的代表實際圖像的清晰度,實際圖像的清晰度需要經過專業的測試才能夠準確的判斷。比如:使用一百萬的傳感器,后面通過芯片放大至1080P進行編碼,那么實際輸出的圖像是無法達到200W的效果,反之將一個使用二百萬傳感器的攝像機配置為720P輸出,那么輸出的圖像也同樣不能夠達到200W的效果。
所以,在實際應用中要求圖像傳感器實際像素數和最終輸出分辨率都達到所對應清晰度以上標準才能實現所需要的清晰度。
百萬高清清晰度對芯片和傳感器要求
根據成像原理上不難看出,攝像機的清晰度,跟鏡頭、傳感器、ISP密切相關,傳感器尤為重要,目前市場上的圖像傳感器分為CCD和CMOS兩大類,主要有Sony、Aptina、Omnivison等主流廠商供應。由于兩者之間的構造不同,CCD采用電荷耦合傳遞方式輸出,同一放大器進行信號放大,而CMOS則是每一個像素都有獨立的放大器,所以在相同面積及相同像素點時,CMOS的感光面積要小于CCD,同時由于每個放大器放大系數不一致的原因,所以CMOS在低照度情況下,CCD效果會更好一些,CMOS躁點較大。
此外由于CMOS傳感器采用半導體最常見的CMOS工藝,可以輕易的將周邊電路集成到芯片中,工藝較CCD簡單,成本較低,并且隨著工藝的提升,CMOS在高像素、信號處理速度上的優勢逐漸體現,以及通過后端ISP對圖像效果的提升,CMOS在高清監控領域越來越多的被應用在
百萬高清攝像機中。