Технические параметры, которыми характеризуются цифровые видеокамеры - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Технические параметры, которыми характеризуются цифровые видеокамеры

Общие сведения о способах записи воспроизведения и передачи изображения. Основные элементы современных цифровых видеокамер. Твердотельные преобразователи свет-сигнал. Основные технические характеристики трансфокатора. Структурная схема сенсора ICX055B.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Одной из наиболее актуальных сфер жизнедеятельности человечества являются запись и воспроизведение изображения и передача его на расстояние. Указанные действия помогают людям не только получить информацию, но посмотреть, как развивался ход событий. Каждый человек мечтает зафиксировать некоторые моменты своей жизни, чаще для себя, иногда для близких и друзей, а особо амбициозные - для потомков. Когда-то это были примитивные пещерные изображения, спустя тысячелетия - письмена, книги и живопись. Но развитие современных технологий дает возможность осуществить это желание.
Научная концепция, положенная затем в основу по указанной ранее деятельности человека, появилась уже в конце 19-го века в виде теоретических дискуссий и практических экспериментов. Главный принцип записи, воспроизведения и передачи изображения был предложен в 1880 году независимо двумя учеными, американцем В. Е. Сойером и французом М. Лебланом. Принцип заключался в быстром сканировании каждого элемента изображения последовательно, строка за строкой и кадр за кадром.
Так эта деятельность человека развивалась и дошла до наших пор в таком виде, в каком мы можем его видеть каждый день, включив телевизор, CD - проигрыватель, видеомагнитофон или другое видеоустройство. Большинство людей сейчас просто не представляют жизни без записи, воспроизведения и передачи изображения, для них это не только способ получения информации, но и способ отдыха. Особенно популярными сейчас становятся различного вида и размера видеокамеры, прошедшие путь от громоздких устройств, весом несколько сотен килограммов, до портативных, умещающихся в сотовом телефоне. Сейчас в телевидении придумывают множество новшеств, которые улучшают качество изображения воспроизводимой информации, звуковые характеристики, и многое другое. Работа устройств записи, воспроизведения и передаче видео сигнала основана на несовершенстве человеческого зрения. Из теории передачи сигнала известно, что целиком передачу изображения невозможно, поэтому его разбивают на элементы, которые затем последовательно передаются в канал связи, и согласно теории по теореме Котельникова, качество изображения будет тем выше, чем больше элементарных ячеек разбиения. Следовательно, все изображения передаются с ретрансляторов разбитыми на ячейки, и в зависимости от модели и фирмы устройства изображение будет лучше или хуже. Это зависит от способности устройства быстро и качественно соединить эти ячейки в изображение. Большой шаг вперёд позволило сделать оцифровка изображения, проводимая различными способами. Этому направлению записи, воспроизведения и передаче изображения посвящен дипломный проект.
1.1 Общие сведения о способах записи воспроизведения и передачи изображения
Телевизионная техника непрерывно перенимает новейшие научные и технические достижения, постоянно совершенствуется и развивается.
Телевизионная система по функциональному назначению отдельных ее звеньев и сложности их взаимодействия является типичной радиотехнической системой. Наряду с устройствами преобразования изображения в электрический сигнал телевизионная система содержит устройства цифровой и аналоговой обработки сигналов изображения, включая нелинейные, и сложные временные преобразователи, устройства сокращения избыточности цифровых сигналов изображения и статического кодирования этих сигналов. Используются новейшие звуковые стереосистемы NICAM 728 или просто NICAM (аббревиатура названия Near Instantaneous Companded Audio Multiplex (почти мгновенный компандированный звуковой канал с уплотнением), а 728 обозначает скорость передачи данных 728 кбит/с). Dolby (используется для воспроизведения звука в кинотеатрах и аудиториях) и Dolby Pro Logic (активная по сравнению с простой системой окружающего звука Dolby, которая является пассивной). А также использование систем шумопонижения dbx, Dolby B,A,C, HUSH, систем динамического подавления шума DNP и т.д. Изучение телевизионной системы позволяет познакомится с различными методами кодирования и декодирования сигналов.
В истории развития телевидения можно выделить следующие этапы: зарождение идеи (до 1920), механического телевидения (1920-1935), электронного черно-белого телевидения (1936-1966), электронного цветного телевидения (с 1967г.) и т.д.
Последующие этапы связаны с разработкой цифровых телевизионных систем, систем телевизоров высокой четкости, широким использованием твердотельных преобразований изображения устройств видеозаписи, развитием спутникового телевизионного вещания, ведением спутниковых систем, анализа и обработки видеоинформации.
А.А. Полумордвинов, выпускник Электротехнического института, который в 1899 году предложил механическую систему цветного телевидения с последовательной передачей информации о цвете. Патент на «Светораспределитель для аппарата, служащего для передачи изображения на расстояние» был выдан лишь спустя 6 лет после подачи заявки. Устройство с одновременной передачей цветного изображения в 1907 году предложил И.А. Адамян (получил немецкий, российский и французский патент).
Одной из первых телевизионных систем, созданных в нашей стране, была оптико-механическая система с разложением на 40 строк (1929 г.). Работа по созданию этой системы проводилась Я.Л. Рыхтиным под руководством А.А. Чернышова. В 1930 - 1931 гг. теми же авторами была создана оптико-механическая система с разложением на 60 строк. 1 октября 1931 года начинается регулярное телевизионное вещание через московские широковещательные радиостанции по оптико-механической системе.
Одна из первых систем электронного телевидения, созданного под руководством Я.А. Рыхтина демонстрировалась в 1934 году. Система имела 180 строк разложения. Для преобразования оптического изображения в электрический сигнал использовался иконоскоп - передающая телевизионная трубка, разработанная в 1933 году в США выдающимся ученым и инженером в области телевидения В.К. Зворыкиным.
Создание телевизионных центов, реализованных на 240 строк в Ленинграде и с разложение на 343 строки в Москве в 1937 году, разработка отечественного стандарта на 625 строк разложения и регулярные передачи Московского телецентра с этим стандартом с 1948 году явились началом триумфального шествия телевидения в нашей стране.
В 1950 году П.В. Шмаков предложил использовать для телевизионного вещания искусственные спутники Земли.
К числу выдающихся достижений телевизионной техники следует отнести первую съемку обратной стороны Луны в 1965 году с помощью телевизионной системы, установленной на космическом аппарате «Зонд-3». Этим было положено начало дистанционного зондирования планет, основанного на применении телевизионных систем.
Проектирование систем с компрессией и мультиплексированием видео- и аудиоинформации на базе стандарта MPEG-2 (Moving Picture Experts Group) и его модернизации стало приоритетным направлением в развитии техники телевизионного вещания.
Основным назначением телевизионных систем является формирование на экране воспроизводящего устройства изображения передаваемых сцен в реальном времени или с использованием видеозаписи, как правило, на значительном от них расстоянии. Наиболее привычным для человека носителем информации об окружающем мире является видимое излучение (область спектра электромагнитных колебаний с длиной волны примерно от 380 до 760 нм). Для восприятия излучения в этих участках спектра используют различного рода преобразования электрического сигнала в видимое, оптическое изображение.
1.2 Классификация и характеристики изображения
Изображение, отражающее свойства объектов сцены, могут быть динамическими (изменяющимися во времени) и статическими (описываются функцией яркости, не зависящей от времени).
По отношению к пространственным координатам различают изображения объемные и плоские.
Зависимость от длины волны позволяет разделить изображения по этому параметру на три группы: цветные, ахроматические и монохроматические.
На входе телевизионной системы синтезируется телевизионное изображение. Оно формируется, как правило, на экране электронно-лучевой трубки. Телевизионное изображение предназначено для восприятия глазом. В связи с этим, очевидно, что принципы формирования телевизионного изображения его параметры, как и параметры телевизионных систем в целом, должны быть строго согласованы с характеристиками зрения.
Оптические звенья преобразователей изображения и устройств воспроизведения телевизионного сигнала включают элементы светоделения - распределения световых потоков на составляющие, обладающие данными свойствами.
Цветное телевидение, кино и фотография базируются на трехкомпонентной теории цветового зрения, поэтому в преобразователях изображения возникает задача разделения светового потока на три составляющие, обладающие определенными спектральными характеристиками,
с последующим формированием трёх цветоотдельнных изображений. В светоделителях передающих телевизионных камер используют оптические схемы на дихроических зеркалах или призмах.
1.4 Принципы записи и воспроизведения изображения и их технические решения
Конечным звеном телевизионной передачи является человеческий глаз, поэтому телевизионные системы строят с учетом особенностей зрения. Реальный мир воспринимается человеком визуально в цветах, предметы - рельефными, расположенными в объеме некоторого пространства, а события - в динамике, следовательно, идеальная телевизионная система должна обеспечивать возможность воспроизводить эти свойства материального мира.
Рисунок 1.1 - Структура передачи изображения
Для телевизионной передачи изображений необходимо осуществить три процесса: преобразование света испускаемого объектом передачи или отражаемого им, в электрические сигналы; передачу электрических сигналов по каналам связи и их прием; обратное преобразование электрических сигналов в световые импульсы, воспроизводящие оптическое изображение объекта. Принципиальная основа для реализации этих процессов была заложена в трудах У.Смита (США), открывшего в 1873 году «внутренний» фотоэффект, А.Г. Столетов в 1888 году установил основные закономерности «внешнего» фотоэффекта; А.С. Попов - изобретатель радио (1895); Б.Л. Розинг разработал в 1907году систему «катодной телескопии», при которой для воспроизведения изображения использовалась электроннолучевая трубка, и осуществил в 1911 году первую в мире телевизионную передачу, в лабораторных условиях, по такой системе. Однако чтобы довести телевидение до стадии практического применения, необходимо решить множество других сложных вопросов.
Рассматриваемые предметы непосредственно, можно различать очень мелкие детали, в соответствии с разрешающей способностью глаза. Поэтому формально можно считать оптическое изображение, проецируемое на сетчатку глаза состоящим из m разрешимых деталей (элементов). Каждый такой элемент можно охарактеризовать яркостью B, цветностью: цветовым тоном л и чистотой цвета с, и геометрическим местоположением (x,y), то есть описать многомерной функцией.
За годы практического использования телевидение прочно вошло в жизнь людей. Наибольшее распространение оно получило как телевизионное вещание. Телевизионную аппаратуру применяют при решении разнообразнейших задач в науке, медицине, в различных отраслях народного хозяйства. году появилось космическое телевидение, средства которого действенно используются в экспериментах по изучению и освоению космоса.
1.5 Основные элементы современных цифровых видеокамер
В настоящее время цифровые видеокамеры являются наиболее популярными товарами при продаже бытовой радиоэлектроники и все еще достаточно новыми и малознакомыми по сравнению с телевизором для обычного российского жителя. Чтобы определить требования, на основании которых можно было бы осуществлять выбор и поиск необходимых моделей, необходима информация - что это такое, как они устроены, какими возможностями обладают. В процессе работы с видеотехникой, при профилактике, а при необходимости и ремонте ее тем более возникает потребность в информации по принципам построения, работы, особенностям, характеристикам и возникающим неисправностям.
Видеоизображение принимается на видеокамеры, которые могут быть: наружными - в термокожухах с автоподогревом, внутренними - малогабаритными или миниатюрными, цветными или черно-белыми, снабженными дистанционно управляемыми поворотными устройствами, иметь чувствительные приемные устройства - видиконы или матрицы ПЗС с разными характеристиками разрешения (которые определят и качество наблюдаемого изображения) и объективы с различными углами обзора, дистанционно или автоматически настраиваемой диафрагмой, глубиной резкости и световой чувствительностью.Снимаемые видеокамерами изображения обрабатываются одним или несколькими (в зависимости от сложности системы) специальными устройствами обработки изображения. В аналоговых системах это:
- квадратор, собирающий по 4 изображения от разных видеокамер в один кадр для отражения на мониторе или записи. Наиболее развитые модели имеют возможность ручной или автоматической коммутации изображений в кадре (объединяя квадраты в более крупные кадры и их смену, комбинируя PiP - кадр в кадре), знакогенератор “титры-время”, добавляющий в изображение идентифицирующую информацию - дату, время, место происходящего;
- детектор движения, фиксирующий изменение обстановки в снимаемом изображении и выдающий синхронный сигнал тревоги во внешние устройства (например, включая запись тревожного изображения на видеомагнитофон или подавая звуковой сигнал), выполняющий фактически функцию охранной сигнализации;
- мультиплексор, собирающий в различных сочетаниях до 16 изображений от разных видеокамер в один кадр и имеющий множество встроенных функций (в т.ч. детектор движения, вход для спец видеомагнитофона, программируемый знакогенератор, возможность связи с компьютером); позволяет просмотреть интересующую видеокамеру независимо от других - например в магазине произошло ЧП у кассы. Мультиплексор позволяет выбрать камеру, направленную на кассу и проследить развитие события.
- спецвидеомагнитофон служит для фиксации изображений с видеокамер на пленку, служащую документальным протоколом при разборе произошедших на месте наблюдения неординарных ситуаций.
В отличие от бытового, спецвидеомагнитофон имеет повышенные ресурс и надежность работы, программируемые спецфункции (в частности, регулируемое время записи на стандартную кассету за счет изменения частоты кадров);
- видеораспределитель, позволяющий без потерь “делить” сформированное видеоизображение на несколько выходов для использования в различных устройствах и системах (например, для подачи на несколько мониторов или для интеграции системы видеонаблюдения с телевизионной сетью); мониторы, служащие для отображения принятого видеокамерами и/или обработанного изображения на экране. Различаются размером кинескопа, качеством разрешения экрана, наличие встроенных сервисных функций. В частности, имеются модели со встроенными коммутаторами или квадраторами.
До появления ПЗС-сенсоров в видеокамерах применяли видикон. Видиконы применялись на ранних стадиях создания телекамер наружного наблюдения. Но сейчас эти видеокамеры вышли из моды и их редко где увидишь, и поэтому их почти не используют на охраняемых объектах.
Видикон применяется для преобразования оптического изображения в электрические сигналы в телевизионных передающих устройствах (телекамерах). Видикон позволил достичь хороших характеристик передаваемых изображений, по сравнению с ранними типами преобразователей. Но в современных устройствах видикон уже используется реже. Видикон - передающая телевизионная электронно - лучевая трубка, действие которой основано на внутреннем фотоэффекте. В колбе видикона находится фотомишень и электронно-оптическая система развертывающего луча. Фотомишень 1 состоит из фотослоя,
при проецировании на фотомишень оптического изображения происходит разрядка элементарных конденсаторов фотослоя мишени. Поэтому при развертке лучом происходит выравнивание потенциала фотомишени, и разность протекающих токов образует сигнал изображения. На пластину фотомишени нанесен фотослой толщиной 1-3 мкм из материала, обладающего фотопроводимостью. Таким материалом часто служит трехсернистая сурьма - стибнит. От толщины и свойств материала фотопроводника зависят чувствительность, спектральная характеристика и инерционные свойства видикона. Электронно-оптическая система видикона содержит электронный прожектор и мелкоструктурную сетку, помещенную перед фотомишенью. Прожектор состоит из оксидного подогревного катода 2, управляющего электрода 3, первого 4 и второго анода 5. Второй анод создает эквипотенциальную область, в которой осуществляются фокусировка и отклонение развертывающего луча по всей поверхности фотомишени и препятствует попаданию на фотомишень отрицательных ионов. Мелкоструктурная сетка 6, находящаяся под напряжением, в 1,5-1,7 раза превышающем напряжение катода, обеспечивает перпендикулярный подход электронов луча по всей поверхности фотомишени и препятствует попаданию на фотомишень отрицательных ионов. Фокусировка, отклонение и коррекция траектории развертывающего луча осуществляется внешней магнитной системой, состоящей из длинной фокусирующей катушки ФК, отклоняющих катушек ОК и корректирующих катушек КК. Процесс образование сигнала изображения в видиконах связан с накоплением зарядов на поверхности фотослоя. Накопительные конденсаторы образованы участками поверхности фотослоя и сигнальной пластиной, являющейся общей обкладкой для всех элементарных конденсаторов. Каждый конденсатор шунтирован фоторезистором. Когда на фотомишень проецируется оптическое изображение, то величины сопротивлений шунтирующих резисторов становятся различными. Так наиболее освещенные элементы имеют наименьшее сопротивление, а темные - наибольшее.
В процессе развертки потенциального рельефа электронным лучом происходит его выравнивание. Разность между токами, протекающими резистор нагрузки, когда луч находится на неосвещенном и освещенном участках, образует сигнал изображения. Когда на первый и второй аноды подается напряжение порядка 300 В, то видикон работает в режиме развертки медленными электронами. В этом режиме он имеет большую чувствительность и разрешающую способность, но зато обладает большей инерционностью. Поэтому, при необходимости, используют режим развертки быстрыми электронами (но при этом теряются четкость, чувствительность и равномерность сигнала по всему полю).
В теле- и видеокамерах с успехом используется другой тип фотопреобразователей -- ПЗС-матрицы, являющиеся основным элементом цифровой видеокамеры, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с видиконом. ПЗС применяются в современных устройствах для передачи как статических, так и динамических изображений: сканеры, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и др.
ПЗС бывают двух типов: линейно-строчные и матричные. Первые применяются в основном для передачи неподвижных изображений в таких аппаратах, различные следящие системы, построчные сканеры изображений. Последние нашли широкое применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Прогресс в радиотехнической промышленности позволяет создавать год от года все более совершенные системы и устройства. Так в области видеоаппаратуры ПЗС-матрицы вытеснили передающие ЭЛТ благодаря безусловному превосходству по своим основным характеристикам. Благодаря современным технологиям чипы ПЗС могут содержать достаточное количество ячеек, чтобы удовлетворить почти все существующие запросы в качественной четкой передаче изображений.
ПЗС формируются на основе отдельных ячеек, представляющих собой конденсатор МОП-структуры (Метал-Окисел-Подложка). Последовательность ячеек образует цепочку ПЗС, которая может работать в двух-, трех- и четырехтактном режимах. Рассмотрим трехтактный режим работы. В течение первого такта на электроды 1 подается напряжение U1=Uо, а все остальные электроды заземляются. Под электродами 1, если на ячейки падают световые потоки, создаются потенциальные ямы, в которых могут накапливаться заряды. В образованных потенциальных ямах заряды накапливаются и хранятся в течение времени действия напряжения U1. Этот режим работы называется режимом хранения зарядов.
Рисунок 1.3 - Режим хранения информации в ячейках
Рисунок 1.4 - Режим переноса заряда в ячейки
Во время второго такта работы на электроды 2 подается положительное
напряжение U2, которое по модулю больше первого в 1,5-2 раза.
При этом образовавшиеся заряды под первыми электродами перемещаются под действием возникающего электрического поля под электроды 2 - это режим переноса зарядов. В третьем такте работы электроды1 и 3 заземляются,
Рисунок 1.4 - Режим хранения зарядов в ячейках 2
на электроды 2 подается напряжение U2 = U0. В этом режиме происходит хранение зарядов под электродами 2.
Таким образом, как было указано, заряды могут образовываться за счет фотопроцесса или за счет инжекции в начало цепочки ПЗС через входной p-n (n-p) переход (аналогично для снятия зарядов -- в конце). Понятно, что если мы будем поочередно перемещать накопившиеся заряды из одной группы электродов в другую, то на выходе мы можем получить сигнал. Если ПЗС применяется в оптических преобразователях, то после относительно длительной фазы накопления, заряды быстро перемещаются к выходу на выходной усилитель. Тем самым сигнал будет содержать информацию об освещенности соответствующих ячеек ПЗС. Линейная организация ПЗС используется в сканирующих устройствах или следящих системах. А в цифровых видео- и фотокамерах используют кадровую матричную структуру ПЗС.
В основе принципа работы лежит способность ячейками ПЗС накапливать заряд в зависимости от их освещенности. Ключевой особенностью ПЗС является принцип считывания образа светового потока. Накопленные заряды по очереди продвигаются по линейной структуре ПЗС к выходу, и таким же порядком поступают на обработку.
1.6 Твердотельные преобразователи свет-сигнал
Телекамеры на основе матриц ПЗС делятся на внутренние и внешние. Основные различия этих видеокамер, это наличие термокожуха у внешних телекамер и автоподогреве, а также преобразователе свет-сигнал. Эти преобразователи являются твердотельными.
Твердотельные преобразователи свет-сигнал относятся к классу приборов с переносом заряда (ФППЗ) - это изделие электронной техники, предназначенное для преобразования оптического изображения в электрический сигнал. Его действие основано на формировании и эффективном переносе дискретных фотогенерированных зарядовых пакетов по поверхности или внутри полупроводникового материала. ФППЗ подразделяются на линейные и матричные в зависимости от назначения. Линейный ФППЗ - фоточувствительный прибор с переносом заряда, в котором фоточувствительные элементы расположены в один ряд. За период интегрирования линейный ФППЗ преобразует в электрический сигнал одну строку (линию) оптического изображения. Матричный ФППЗ - фоточувствительный прибор с переносом заряда, в котором фоточувствительные элементы организованы в матрицу по строкам и столбцам. За один период интегрирования матричный ФППЗ преобразует в электрический сигнал один кадр оптического изображения.
ФППЗ подразделяются на фоточувствительные приборы с зарядовой связью (ПЗС) и фоточувствительные приборы с зарядовой инжекцией (ПЗИ) в зависимости от способа сканирования фотогенерированных пакетов. Фоточувствительный прибор с зарядовой связью - это прибор с переносом заряда, в котором зарядовые пакеты передаются к выходному устройству вследствие перемещения положения потенциальных ям. Положение потенциальных ям изменяется за счет периодического изменения амплитуды управляющих импульсов.
Фоточувствительный прибор с зарядовой инжекцией - это прибор с переносом заряда, в котором перемещение зарядового пакета происходит внутри фоточувствительного элемента с последующей инжекцией в подложку или в область стока заряда.
Основными характеристиками ФППЗ являются минимальный уровень излучения, размеры фоточувствительного поля и фоточувствительного элемента, число фоточувствительных элементов, спектральная чувствительность и другие. В современных миниатюрных видеокамерах применяются матричные ПЗС размером 0,5 дюйма ( на фоточувствительном поле размером 8 на 7,7 мм укладывается несколько сот тысяч фоточувствительных элементов, что обеспечивает формирование качественного телевизионного изображения с разрешением, достигающим 430 твл ) и ПЗИ размером 0,75 дюйма (получается ТВ- изображение разрешением 450 твл).
Малые габариты и масса, высокая стабильность, надежность, длительный срок службы, малые геометрические искажения и инерционность, отсутствие опасности прожига мишени и необходимости обеспечения высоковольтным питанием, малая чувствительность к ударам и вибрации - вот основные преимущества использования в видеокамерах твердотельных преобразователей по сравнению с передающими трубками. Совмещение растров в твердотельных трехматричных цветных видеокамерах достигается легче, чем в трехтрубочных из-за геометрического подобия матриц. В последнее время и в видеокамерах высокого класса стали применять трехматричные преобразователи. Однако для них требуется высококачественная оптика с малыми абберациями, так как возникающие в объективе искажения не могут быть скорректированы с помощью электроники, как это осуществляется в видеокамерах на передающих трубках.
Поскольку в цветных видеокамерах твердотельные преобразователи с зарядовой связью должны обеспечивать раздельное формирование сигналов различного цвета, они могут строиться на одной, двух или трех матрицах ПЗС.
Цветное изображение в трехматричной системе поступает на цветоделительный блок (призму), который осуществляет спектральное и пространственное разделение изображения на зеленую (G), красную (R), синюю (B) составляющие. Они проецируются на три кристалла матричных ПЗС, формирующих выходные сигналы R,G,B.
Достоинством трехматричной системы являются: максимальная четкость в каждом из цветовых каналов и возможность увеличения разрешающей способности при определенном пространственном сдвиге матриц друг относительно друга (достигающей 530 твл). Недостатки - сложность цветоделительного блока и трудности пространственного проецирования трех составляющих изображения. Несмотря на недостатки, трехматричная система нашла применение в современных видеокамерах стандартов S-VHS и Hi-8 фирм Panasonic и Sony, использующихся для полупрофессиональных и вещательных целей. Например, красный луч, не испытывая преломления, проходит на R-ПЗС, зеленый луч выделяется зеленой дихроичной пленкой и после полного отражения от стенки призмы попадает на G-ПЗС, а синий луч формируется синей дихроичной пленкой и преобразуется в электрический сигнал матрицей В-ПЗС. Такая конструкция бесзазорной трехматричной системы позволяет повысить качество изображения при уменьшенных габаритах.
Изображение в двухматричной системе с помощью дихроического зеркала делится на две составляющие: зеленую G и пурпурную R+B, которые направляются на соответствующие матрицы, где с помощью специальных фильтров, аналогично разделению цветовых сигналов на передающей трубке, получают раздельные сигналы трех основных цветов.
Использование одной матрицы, совмещенной с цветокодирующим фильтром, предъявляет высокие требования к ПЗС в цветных видеокамерах: повышенная (по сравнению с обычными ПЗС) разрешающая способность; повышенная чувствительность в синей области спектра; малые потери переноса зарядов, уменьшающие смешивание сигналов различных цветов; предотвращение растекания накопленных в матрице ПЗС зарядов и, соответственно, качества изображения. В качестве фильтров для матриц ПЗС в одноматричных видеокамерах применяются полосковые фильтры и растровые мозаичные фильтры, которые отличаются от растровых светофильтров однотрубочных камер дискретностью как по горизонтали, так и по вертикали. Число элементов в решетке фильтра должно соответствовать числу элементов матрицы.
Применение в качестве датчика изображения твердотельных преобразователей свет- сигнал позволяет использовать электронный затвор с переменной скоростью срабатывания от 1/50 с до 1/4000 с (достигающей даже 1/10000 с) и без искажений осуществлять запись быстро перемещающихся объектов. Хотя надо учитывать, что качественное изображение при работе затвора на больших скоростях требует увеличения освещенности снимаемой сцены.
Матричные фоточувствительные приборы с зарядовой связью. Матрица содержит секцию накопления (или секцию изображения), секцию хранения (или секцию памяти), вертикальные сдвиговые регистры, закрытые непрозрачным экраном, и горизонтальный выходной регистр. Секция накопления - часть ПЗС, предназначенная для формирования зарядовых пакетов и их накопления, а секция хранения - для хранения зарядовых пакетов. При использовании в качестве преобразователя свет/сигнал изображение проецируется на секцию накопления. В течение времени прямого хода кадровой разверстки в секции накопления происходит накопление фотогенерированных зарядов, пропорциональных освещенности проецируемого изображения. Во время обратного хода (интервал гашения) кадровой развертки осуществляется параллельный перенос картины зарядов в секцию хранения. При накоплении следующего кадра зарядовые пакеты, соответствующие предыдущему кадру, из секции хранения построчно передаются в выходной горизонтальный сдвиговый регистр, на выходе которого формируется видеосигнал. Электронный затвор является неотъемлемой частью матричного ПЗС и, когда говорят о скорости электронного затвора, подразумевают соответствующий режим работы матрицы ПЗС. Скорость электронного затвора является одной из основных характеристик видеокамеры, объявляемой производителем при анонсировании своего нового продукта.
В режиме нормальной съемки электронный заряд накапливается в фоточувствительном элементе в течении 1/50 с. В режиме съемки быстро перемещающихся объектов используется высокоскоростной затвор. В этом режиме через 1/1000 с поступает импульс сдвига, осуществляющий перенос накопленного за 1/1000 с заряда в вертикальный регистр матрицы.
Далее цикл повторяется. Поскольку время накопления заряда при использовании высокоскоростного затвора ограничено, уровень видеосигна
Технические параметры, которыми характеризуются цифровые видеокамеры курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Коммерческие банки, их виды и основные направления деятельности
Охрана памятников истории и культуры в России
Реферат: Silicon Snake Oil Essay Research Paper Silicon
Доклад по теме Интернет-зависимость и независимость
Курсовая Работа Список Литературы Электронный Ресурс
Основные виды страхования жизни
Курсовая работа: ЛИСП-реализация методов проверки статистических гипотез
Курсовая работа: Оценка и повышение конкурентоспособности товаров. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Невербальні Засоби Комунікації
Реферат по теме Разработка эффективной системы энергоснабжения на основе ВИЭ
Курсовая работа по теме Розвиток адміністративного законодавства
Дипломная работа по теме Финансовые методы управления затратами
Курсовая Работа На Тему Глобализации, Инновации И Интернет-Технологии В Сфере Туризма
Доклад по теме Периодизация философии
Курсовая работа по теме Форми патріотичного виховання школярів у сучасній школі
Мотивация как фактор управления личностью
Курсовая работа по теме Формирование культурно-гигиенических навыков у детей младшего дошкольного возраста
Реферат: The Architectural Design Of The 20th Century
Курсовая Работа На Тему Выделение Мембранных Белков
Курсовая работа по теме Особенности формирования и деятельности первого ополчения в России в эпоху Смутного времени
Конституционно-правовой статус Правительства РФ - Государство и право курсовая работа
"Отряды смерти" СС - История и исторические личности курсовая работа
Особенности наследственных правоотношений - Государство и право контрольная работа