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監控攝像頭的技術指標與測試方法
攝像機是電視監控系統的眼睛，它的選用不僅影響監控系統質量的好壞，也直接影響到系統技術指標能否達到CB50198-94《民用閉路監控電視系統工程技術規范》的要求。以下將就攝像機的技術指標與測試方法，一一進行說明。
- 攝像機的分類
目前市面上的攝像機大致可按下列幾種方式進行區分：
?按圖像色彩分：彩色（Colour）、黑白（B/W）、彩色自動轉黑白（根據環境照度的大小自動轉換）；
?按傳感器分：CCD、CMOS；
?按傳感器大小分：1"、2/3"、1/2"、1/3"、1/4"；
?按供電電源分：直流12V、交流24V、直流／交流水帳24V、交流220V；
?按靈敏度（zui低照度）分：常規（一般）攝像機為彩色1~3lux（F1.2、F1.4）、
黑白0.05~0.1lux（F1.2、F1.4）；較低照度攝像機為彩色0.5~1lux（F1.2）、黑白
0.01~0.05lux（F1.2）；低照度攝像機為黑白0.005~0.01lux（F1.2）；星光級攝像機
為黑白0.0001~0.005lux（F1.2）；
?按同步方式分：隨機同步（內同步）、外同步、電源同步、VD2（脈沖）同步；
?按鏡頭接口分：C格式、CS格式。
- 攝像機主要技術指標
攝像機測量目前所用的技術標準有二：一為國標GB12338-90《黑白通用型應用電視攝像機測量方法》，另一為標準IEC1146-1-1994《彩色電視攝像機（PAL/SECAM/NTSC）測量方法》。攝像機主要技術指標包括：
極性
有正極性和負極性之分。正極性時，亮區的電平高于暗區電平、同步頭為負電平；負極性時，亮區的電平低于暗區電平，同步頭為正電平。
輸出幅度
指攝像機在75Ω負載下，zui高白電平至同步脈沖頂部的信號峰－峰值（標準幅度為1Vp-p，其中視頻電平為0.7Vp-p，同步頭為0.3Vp-p）。
zui低照度
指攝像機輸出端之視頻信號幅度降至“某一規定值”時，在持定景物上的照度，而這“某一規定值”各標準和各廠方均不一樣，請讀者注意。此外，測試時zui低照度的數值，是受諸多因素影響的，包括：
?各廠家有用信號（黑電平至白電平）幅度的定義值有所不同，所用相同zui低照度的攝像機，因幅度的定義值不同，效果也顯著不同。對于選用者這就是要在相同條件下來比對；
?同一個攝像機在不同光圈下，其zui低照度不一樣。光圈越大，代表口徑越大，zui低照度會降低（即靈敏度會提高）；
?zui低照度還受光源色溫影響，如：GB12338-90標準是用28560K，EIA標準是用31000K；
?zui低照度還和反射率（目標的反射和背景）有關；
?zui低照度還和AGC的大小、快門狀態等有關。
有效圖元（像素）
對CCD和CMOS攝像機來說，有效圖元和清晰度是有直接關系的，一般而言它們之間是線性關系。以黑白攝像機為例，像素為752×582（CCIR），水平清晰度達570TVL；像素若為795×596，水平清晰度一般可達580TVL。而攝像機的電路有一定提升和降低作用。
分辨力（清晰度）
它是指對一幀等寬黑白相同的線條之圖像，分辨其黑白線條zui小寬度的能力，常用測試圖上鑒別出的每幀高度中的zui大線數表示。分辨力有水平分辨力（H）和垂直分辨力（V）之分；同時還有中心分辨力和邊緣分辨力之分。
亮度鑒別等級
又稱灰度等級，它是電視圖像中從zui黑到zui白之間所能區別的亮度等級。
信雜比
它是視頻信號中有用信號幅度的峰－峰值與隨機雜波有效值之比，用分貝（dB）表示。信雜比又有不加權信雜比和加權信雜比之分，加權信雜比是指在攝像機輸出至視頻雜波測量儀之間加上6MHz低通濾波器和100KHz高通濾波器。此外，還有亮度信噪比和色度信噪比之分。
掃描頻率
指單位時間內掃描電子束重復的次數，常用赫茲（Hz）表示。
同步方式
分為外同步、內同步（隨機同步）、電源同步、VD2脈沖同步。一般較好的攝像機會同時有外同步、內同步、電源同步，甚至VD2脈沖同步（如松下等產品）。而一般直流供電的攝像機會具備內同步（隨機同步），其優點是簡單，缺點則是同步不佳，特別是在有視頻切換器和視頻矩陣的系統中，切換過程中圖像會出現跳動和不穩現象。
- 攝像機主要技術指標測量方法
攝像機主要技術指標的測量方法，主要有《IEC1146-1-1994標準》及《GB12338-90標準》?！禝EC1146-1-1994標準》測量裝置包括：（1）測試卡：可選EIAJ-A NO.3清晰度卡，或EIAJ-A NO.4或NO.5多功能卡。（2）光源：3100K，二側射光（這里是反射卡）。（3）示波器：分選行示波器、矢置示波器LV5770/LV5800（LEADER），及視頻綜合測試儀LV5800（LEADER）。（4）黑白監視器：水平清晰度為1000線、有縮屏功能的監視器（參考圖1）。
圖1 《IEC1146-1-1994標準》測量裝置
測試卡 光源3100K 攝像機（標準鏡頭） 光源3100K 示波器LV5770/LV5800（LEADER）， 75Ω 終接
黑白監視器
而《GB12338-90標準》測量基本裝置包括：（1）測試卡：分透射式電視綜合測試圖（GB6996.1）、透射式電視線性測試圖A型（GB6996.2）、透射式電視綜合測試圖B型（GB6996.3）、透射式電視灰度測試圖A型（GB6996.12）。（2）光源：A型光源、色溫2856K。（3）電視測試信號發生器：LG443D/LT416（LEADER）。（4）示波器：LV5770/LV5800（LEADER），。（5）監視器：松下B/W≥800線（參考圖2）。
圖2 《GB12338-90標準》測量裝置
電視測試圖 攝像機 加法器 監示器 示波器 電視測試信號發生器
極性的測量
包括極性輸出幅度的測量，兩者均可采用示波器測量，測量時應終接75Ω負載。
zui低照度的測量
首先應有可調節光照度的光源。對反射測試卡是入射光源，或對透射測試卡是透射光源進行調節。應該注意，室外的照度可從1×10-4－2.5×104lux，1×10-4是指在無光害的夜晚（星光級），2.5×104lux是指在強烈的太陽光下。照度計可選用日本美能達低照度計CL-200A。
有效圖元（像素）的測量
可選用日本LEADER公司的視頻綜合測量儀LV5770/LV5800，加上CCD攝像機的附件。這樣不僅可測到有效圖元（像素），還可測到CCD的器件的缺陷數（不良的像素數）。
清晰度測量
黑白攝像機可采用國標《GB12338-90標準》的測試設備和方法，用攝像機攝取GB6996.1的測試圖，用目測法觀察監視上圖像中心楔上能分辨的zui大線數。彩色攝像機可采用標準《IEC1146-1-1994彩色攝像機（PAL/SECAM/NTSC）測量方法》的測試設備和方法。
以某個彩色攝像機（水平清晰度標稱值為330TVL）為例，經測試實踐證明：以目測法＋波形測量法的要求zui高，若目測法為330TVL，則通過波形測量法后則為300TVL。這是因為人眼有延遲作用，而產生一定誤差；用波形分析器（LV5770/LV5800（LEADER））作選行測量，可從高TVL向低TVL移動，到臨界波形穩定示行定下，讀出該行的TVL的對應值，較為科學。
此外，用黑白監視器和彩色監視器也有差別。若用黑白監視器（≥1000TVL），攝像機水平清晰度測得330TVL；若用彩色監視器（≥500TVL），攝像機水平清晰度，則測得300TVL。
亮度鑒別等級測量
又稱灰度等級測量方法，指攝像機攝取GB6996.12的灰度測試卡（3NH），在監視器上用目視法測量可分辨的zui大亮度鑒別等級。需注意：（1）也可用其它灰度卡，一般是十級以上的卡。（2）可調節監視器的亮度和對比度旋鈕，以達到zui大的分辨率時測量。
信雜比測量
測量儀器可選日本LEADER公司視頻綜合測試儀LV5770/LV5800（LEADER），或德國R/S公司視頻噪聲測試儀。
?GB12338-90標準測量法
測量方法是以攝像機攝取GB6996.12R的灰度測試圖，使攝像機輸出端之視頻信號幅度為0.7VP-P，蓋上鏡蓋后，在視頻雜波測量儀上讀取信雜比。需注意測試時要打開攝像機的自動控制（AGC）和校正電路，還要接入6MHZ低通濾波器和100KHZ高通濾波器。
?半視頻幅度時測量法
將攝像機對準灰度卡，調整光圈的大小使視頻輸出電平為350mVp-p時，接入視頻雜波測量儀。此時要斷開攝像機的AGC和校正電路，并接入6MHZ低通濾波器和100KHZ高通濾波器。
需注意：在白電平（700mVp-p）、中白電平（350mVp-p），以及黑電平下（0.0mVp-p）的噪聲是有差別的。而TEK-VM700A還可以測量視頻噪聲頻譜。
掃描頻率測量
可用視頻綜合測試儀LV5770/LV5800（LEADER），也可以用數字時間標尺的示波器來測量。一般隨機同步（內同步）的攝像機（PAL）幀頻和行頻與24Hz和15625Hz的誤差較大，同一種型號的攝像機相互之間也有偏差。電源同步的攝像機幀頻和行頻高25Hz和15625Hz很接近。