摄像机工作原理?
监控摄像机工作原理是光(景物)通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号。
经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理进行视频编码压缩,再通过网线进行传输,后端通过电脑直接访问解码查看视频或者通过解码设备进行显示。
视频监控中常见的显示方式
1、简化方案:通过电脑访问客户端显示视频画面。
用途:主要用于前期摄像机调试用。
缺点:存储不方便,管理局限性,对电脑要求较高,管理路数少。
2、常见方案:通过NVR进行存储和显示。
用途:用于小型监控系统中,管理和操作简单。
缺点:监控点的数量取决于硬盘录像机的路数,功能较单一,不如果有多个NVR,不能同意管理,拓展性不好。
3、专业版方案:网络摄像机进入NVR或者存储服务器,视频解码服务器解码上墙,输出口直接连接电视墙、大屏拼接显示设备。
用途:多用于中大型监控项目,方便管理和维护,可拓展性强。
缺点:会增加项目成本,一般解码器(数字矩阵)的价格比较高。
监控摄像机工作原理是光(景物)通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号。
经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理进行视频编码压缩,再通过网线进行传输,后端通过电脑直接访问解码查看视频或者通过解码设备进行显示。
视频监控中常见的显示方式
1、简化方案:通过电脑访问客户端显示视频画面。
用途:主要用于前期摄像机调试用。
缺点:存储不方便,管理局限性,对电脑要求较高,管理路数少。
2、常见方案:通过NVR进行存储和显示。
用途:用于小型监控系统中,管理和操作简单。
缺点:监控点的数量取决于硬盘录像机的路数,功能较单一,不如果有多个NVR,不能同意管理,拓展性不好。
3、专业版方案:网络摄像机进入NVR或者存储服务器,视频解码服务器解码上墙,输出口直接连接电视墙、大屏拼接显示设备。
用途:多用于中大型监控项目,方便管理和维护,可拓展性强。
缺点:会增加项目成本,一般解码器(数字矩阵)的价格比较高。
把光学图像信号转变为电信号,以便于存储或者传输。当我们拍摄一个物体时,此物体上反射的光被摄像机镜头收集,使其聚焦在摄像器件的受光面(例如摄像管的靶面)上,再通过摄像器件把光转变为电能,即得到了“视频信号”。
光电信号很微弱,需通过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。
扩展资料
监控摄像机和普通摄像机区别
1、适用领域
普通摄像机主要满足日常的网络需求,如视频聊天、拍照等;监控摄像机主要用于安全检查、实时监控等。
2、 操控方式
监控摄像机采用远程无线操控方式,普通摄像机则不是。
3、 成像质量
大部分监控摄像机都具备抗强光、抗震动等功能,成像分辨率高,画面清晰明亮,夜视效果好,后台可加装多种软件。普通摄像机则拍摄角度固定,镜头透光性差,成像模糊,无法进行远距离拍照摄影,不具备感应红外光的能力,夜间成像质量较差。
参考资料来源:百度百科—摄像机
摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置。从能量的转变来看,摄像机的工作原理是一个光--电--磁--电--光的转换过程。
摄像机所以能摄影成像,主要是靠镜头将被摄体结成影像投在摄像管或固体摄像器件的成像面上。
景深原理在摄像上有着极其重要的作用。正确理解和运用景深,有助于拍出满意的画面。光圈、焦距和物距是决定景深的主要因素。
变焦距镜头具有在一定范围内连续改变焦距而成像面位置不变的性能,已成为家用摄像机上运用最广泛的镜头。
自动聚集装置有四种工作方式,即红外线方式、超声波方式、海耐乌艾方式和佳能SST方式。它们都有较高的测量精度,分别被应用在不同类型的摄像机之中。
一、摄像机的工作原理
摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置。其结构大致可分为三部分:光学系统(主要指镜头)、光电转换系统(主要指摄像管或固体摄像器件)以及电路系统(主要指视频处理电路)。
光学系统的主要部件是光学镜头,它由透镜系统组合而成。这个透镜系统包含着许多片凸凹不同的透镜,其中凸透镜的中比边缘厚,因而经透镜边缘部分的光线比中央部分的光线会发生更多的折射。当被摄对象经过光学系统透镜的折射,在光电转换系统的摄像管或固体摄像器件的成像面上形成“焦点”。光电转换系统中的光敏原件会把“焦点”外的光学图像转变成携带电荷的电信号。这些电信号的作用是微弱的,必须经过电路系统进一步放大,形成符合特定技术要求的信号,并从摄像机中输出。
光学系统相当于摄像机的眼睛,与操作技巧密切相关,在本章以后的小节里将详细叙述。光电转换系统是摄像机的核心,摄像管或固体摄像器件便是摄像机的“心脏”,有关这一部分的内容,将在第三章里介绍。由于家用摄像机大多是将摄像部分和录像部分合为一体,下面再概述一下录像部分的工作原理。
当摄像机中的摄像系统把被摄对象的光学图像转变成相应的电信号后,便形成了被记录的信号源。录像系统把信号源送来的电信号通过电磁转换系统变成磁信号,并将其记录在录像带上。如果需要摄像机的放像系统将所记录的信号重放出来,可操纵有关按键,把录像带上的磁信号变成电信号,再经过放大处理后送到电视机的屏幕上成像。
从能量的转变来看,摄像机的工作原理是一个光--电--磁--电--光的转换过程。
二、镜头及其成像原理
是摄像机最主要的组成部分,并被喻为人的眼睛。人眼之所以能看到宇宙万物,是由于凭眼球水晶体能在视网膜上结成影像的缘故;摄像机所以能摄影成像,也主要是靠镜头将被摄体结成影像投在摄像管或固体摄像器件的成像面上。因此说,镜头就是摄像机的眼睛。电视画面的清晰程度和影像层次是否丰富等表现能力,受光学镜头的内在质量所制约。当今市场上常见的各种摄像机的镜头都是加膜镜头。加膜就是在镜头表面涂上一层带色彩的薄膜,用以消减镜片与镜片之间所产生的色散现象,还能减少逆光拍摄时所产生的眩光,保护光线顺利通过镜头,提高镜头透光的能力,使所摄的画面更清晰。
摄像者在自学摄像的过程中,首先要熟知镜头的成像原理,它主要包括焦距、视角、视场和像场。
焦距是焦点距离的简称。例如,把放大镜的一面对着太阳,另一面对着纸片,上下移动到一定的距离时,纸片上就会聚成一个很亮的光点,而且一会儿就能把纸片烧焦成小孔,故称之为“焦点”。从透镜中心到纸片的距离,就是透镜的焦点距离。对摄像机来说,焦距相当于从镜头“中心”到摄像管或固体摄像器件成像面的距离。
焦距是标志着光学镜头性能的重要数据之一,因为镜头拍摄影像的大小是受焦距控制的。在电视摄像的过程中,摄像者经常变换焦距来进行造型和构图,以形成多样化的视觉效果。例如,在对同一距离的同一目标拍摄时,镜头的焦距越长,镜头的水平视角越窄,拍摄到景物的范围也就越小;镜头的焦距越短,镜头的水平视角越宽,拍摄到的景物范围也就越大。
一个摄像机镜头能涵盖多大范围的景物,通常以角度来表示,这个角度就叫镜头的视角。被摄对象透过镜头在焦点平面上结成可见影像所包括的面积,是镜头的视场。但是,视场上所呈现的影像,中心和边缘的清晰度和亮度不一样。中心部分及比较接近中心部分的影像清晰度较高,也较明亮;边缘部分的影像清晰度差,也暗得多。这边缘部分的影像,对摄像来说是不能用的。所以,在设计摄像机的镜头时,只采用视场。需要重点指出,摄像机最终拍摄画面的尺寸并不完全取决于镜头的像场尺寸。也就是说,镜头成像尺寸必须与摄像管或固体摄像器件成像面的最佳尺寸一致。
当摄像机镜头的成像尺寸被确定之后,对一个固定焦距的镜头来说则相对具有一个固定的视野,常用视场来表示视野的大小。它的规律是,焦距越短,视角和视场就越大。所以短焦距镜头又被称为广角镜头。
三、镜头的景深原理
当镜头聚集于被摄影物的某一点时,这一点上的物体就能在电视画面上清晰地结像。在这一点前后一定范围内的景物也能记录得较为清晰。这就是说,镜头拍摄景物的清晰范围是有一定限度的。这种在摄像管聚焦成像面前后能记录得“较为清晰”的被摄影物纵深的范围便为景深。当镜头对准被摄景物时,被摄景物前面的清晰范围叫前景深,后面的清晰范围叫后景深。前景深和后景深加在一起,也就是整个电视画面从最近清晰点到最远清晰点的深度,叫全景深。一般所说的景深就是指全景深。
有的画面上被摄体是前面清晰而后面模糊,有的画面上被摄体是后面清晰而前面模糊,还有的画面上是只有被摄体清晰而前后者模糊,这些现象都是由镜头的景深特性造成的。可以说,景深原理在摄像上有着极其重要的作用。正确地理解和运用景深,将有助于拍出满意的画面。决定景深的主要因素有如下三个方面:
光圈 在镜头焦距相同,拍摄距离相同时,光圈越小,景深的范围越大;光圈越大,景深的范围越小。这是因为光圈越小,进入镜头的光束越细,近轴效应越明显,光线会聚的角度就越小。这样在成像面前后.会聚的光线将在成像面上留下更小的光斑,使得原来离镜头较近和较远的不清晰景物具备了可以接受的清晰度。
焦距 在光圈系数和拍摄距离都相同的情况下,镜头焦距越短,景深范围越大;镜头焦越长,景深范围越小。这是因为焦距短的镜头比起焦距长的镜头,对来自前后不同距离上的景物的光线所形成的聚焦带(焦深)要狭窄得很多,因此会有更多光斑进入可接受的清晰度区域。
物距 在镜头焦距和光圈系数都相等的情况下,物距越远,景深范围越大;物距越近,景深范围越小。这是因为远离镜头的景物只需做很少的调节就能获得清晰调焦,而且前后景物结焦点被聚集得很紧密。这样会使更多的光斑进入可接受的清晰度区域,因此景深就增大。相反,对靠近镜头的景物调焦,由于扩大了前后结焦点的间隔,即焦深范围扩大了,因而使进入可接受的清晰度区域的光斑减少,景深变小。由于这样的原因,镜头的前景深总是小于后景深。
四、变焦距镜头及其原理 摄像机的镜头可划分为标准镜头、长焦距镜头和广角镜头。以16毫米的摄影机为例,其标准镜头的焦距是25毫米,之所以将此焦确定为标准镜头的焦距,其主要原因是这一焦距和人眼正常的水平视角(24度)相似。在使用标准镜头拍摄时,被摄对象的空间和透视关系与摄像者在寻像器中所见到的相同。焦距50毫米以上称为长焦距镜头,16毫米以下的称为广角镜头。摄像机划分镜头的标准基本与16毫米摄影机相同。但是,目前我国的电视摄像机大多只采用一个变焦距镜头,即一个透镜系统能实现从“广角镜头”到“标准镜头”以至“长焦距镜头”的连续转换,从而给摄像的操作带来了极大的方便。
距镜头的主要特点之一是具有在一定范围内边疆改变焦距而成像面位置不变的性能,已成为家用摄像机上运用最广泛的镜头。
变集中镜头由许多单透镜组成。最简单的是由两个凸透镜组成的组合镜。现设定两个透镜之间的距离为X,通过实践可以得知,只要改变两个凸透镜之间的距离X的长短,就能使组合透镜的焦距发生变化。这是变焦距镜头的最基本原理。但是,上述组合透镜的缺点是,当改变了X的距离后,不仅使焦距发生了变化,而且成像面的位置也会有所改变。为了使成像面的位置不变,还必须再增加几组透镜,并有规律地共同移动。因此,摄像机中的变焦距镜头至少要有三组组合透镜,即调焦组、变焦组和像面补偿组。如果因为像距太长,成像面亮度不中,需要缩短像距时,还要再增加一组组合透镜,这组透镜叫物镜组。图五是变焦距镜头的结构图。
变焦距镜头在变焦时,视角也发生了改变,但焦点位置与光圈开度不变。通常所说的镜头的就焦倍数,是指变焦距镜头的最长焦距与最短焦距之比。目前,在一些普及型的摄像机中,其变焦距镜头的变焦范围大体上是从10-90(mm),故其倍数约为6-8倍。一些广播级摄像机变焦距镜头的倍数约为14-15倍。另外,有些机器上还装有一个变焦倍率器,使镜头焦距可以在最长焦距的基础上增加一倍,从而延伸了镜头的长焦范围。但是,这种变倍装置会影响图像的质量,使用时要格外谨慎。
在实际拍摄时,当把变焦距镜头从广角端渐渐地变为长焦端时,其画面的视觉效果好像是摄像机离这一景物越来越近,这种效果便是所谓的“推镜头”。相反的变化效果便是“拉镜头”。摄像机镜头进行变焦距的变化有两种控制方法,一是电动变焦,二是手动变焦。电动变焦靠电动推拉杆(T推-W拉)来控制,手在推拉杆上用力的大小可改变镜头运动的速度。电动变焦的特点是镜头在推拉的过程中变化均匀。手动变焦是通过直接用手拨动变焦环实现的,手动变焦一般是在镜头需要急速推拉时才能使用。
变焦距镜头的操作有一定的难度,初学者会更为明显地感到困难,这是因为影响聚焦清晰的因素如镜头焦距、光圈、景深以及主体离摄像机的距离等可能同时都在变化。为了有效地解决这一问题,初学者可以在拍摄中把握这样一点,即先用变焦距镜头最长的焦距对准被摄对象聚焦,然后再恢复到拍摄时所需要的焦距上,这样就能保证被摄对象的清晰。
数码摄像机就是DV,DV是Digital Video的缩写,译成中文就是“数字视频”的意思,它是由索尼、松下、胜利、夏普、东芝和佳能等多家著名家电巨擘联合制定的一种数码视频格式。然而,在联合制定的一种数码视频格式。然而,在绝大多数场合DV则是代表数码摄像机。按使用用途可分为:广播级机型、专业级机型、消费级机型。按存储介质可分为:磁带式、光盘式、硬盘式、存储卡式
工作原理
数码摄像机进行工作的基本原理简单的说就是光-电-数字信号的转 数码摄像机
变与传输。即通过感光元件将光信号转变成电流,再将模拟电信号转变成数字信号,由专门的芯片进行处理和过滤后得到的信息还原出来就是我们看到的动态画面了。 数码摄像机的感光元件能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,主要有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)
什么意思?通过镜头感光CCD然后记录光电信息到存储器上.
照相机的原理是什么?
照相机的成像原理是使用感光元件把光信号转换成电信号,处理后把倒立的像转变成正立的像便于观察,获取的图像保存在储存器里。其工作过程是,所拍摄景物反射的光线通过数码相机的镜头透射到CCD(或CMOS)上,当CCD(或CMOS)曝光后,光敏二极管受到光线的激发释放出电荷,感光器件的电信号便由此产生,CCD(或CMO...
数码相机工作原理?
工作原理:光线从镜头进入,通过反光镜和五棱镜的双重反光,到达取景器,实现取景。依靠附着在五棱镜下方的对焦屏,通过相位式对焦系统,实现自动对焦。通过机身内部测光系统,实现测光。拍摄时,反光板(第一项里的部件)迅速抬起,露出感光元件,光线直接照射在感光元件上,完成曝光成像。曝光成像结果经过机身...
从零学摄影!拿捏相机核心原理!
今天给大家介绍相机的基本原理,了解相机如何工作! 1、最早的照片一小孔成像 相机的原理其实我们在初中就学过,就是物理课上的小孔成像。 最早的照片就是画家使用小孔成像,把景象画在墙壁上的。 2、相机原理 我们目前的使用的相机也是这样的原理 这是简化的相机模型,只要有这三个部分,相机就能工作。 3、现在的...
单反相机的工作原理是什么?
成像原理 在这种系统中, 反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。单镜头反光相机的构造图中可以看到,光线透过镜头到达反光镜后,反射到上面的对焦屏并结成影像,透过 接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。光通过透镜,被反光镜反射到磨砂取景屏中。通过...
既然照相机成的是倒立像,为什么看到的却是正立实像
因为相机自动把所成的像正立起来了。对于传统的相机来说,是通过一组三棱镜的再次折射后,将倒立的像纠正过来,变成正立的像。对于现在的数码相机来说,它是可以通过数字电路板将倒立的像调整过来,变成正立显示。光线从镜头进入相机,CCD进行滤色、感光,按照一定的排列方式将拍摄物体分解成了一个一个的...
照相机的成像原理是什么
照相机的成像原理:照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。数码相机正是使用了感光器件,将光信号...
照相机的成像原理
同时,镜头还分为定焦和变焦两种类型。定焦镜头在拍摄时不能改变焦距,而变焦镜头则可以在一定范围内调整焦距,从而拍摄出不同效果的图片。此外,手机摄像头的工作原理与数码相机大致相同,但成像效果还是有些许差异,尽管专业摄影还在使用尼康、佳能等数码单反相机,但是,体积小、像素高的手机日益流行。
数码相机的构造及工作原理解析
控制器是数码相机的指挥官,负责控制各个部件的工作和协调配合。数码相机的工作原理 当我们按下快门时,镜头会控制光线通过并聚焦到图像传感器上,传感器捕捉到光信号并转换为电信号,影像处理芯片对这些数据进行处理并存储到闪存卡中。图像处理芯片会根据相机设置的参数进行白平衡、色彩饱和度、锐度等处理,...
照相机的工作原理是怎样的?
照相机的工作原理是怎样的?谢谢邀请我很难用一两句话来解释清楚所有相机的工作原理但是几乎所有的主流相机的成像原理都来源于小孔成像如图所示,我们把相机的镜头看做是中间带有小孔的挡板,孔的大小可以调节,就是我们说的光圈,右侧的蜡烛相当于被摄景物,而左侧的成像板相当于相机的感光元件,这个感光...
什么是CMOS相机它的工作原理是什么
其次,CMOS相机具有更快的帧速率。CMOS传感器可以捕捉速度更快的图像,这对于拍摄高速物体的场景非常有用。此外,CMOS相机通常比CCD相机具有更高的分辨率,这意味着它们可以捕捉更多的图像细节。另一个优点是CMOS相机的低功耗。传统的CCD相机需要大量的电力来工作,这限制了它们在移动设备中的使用。相比之下...
晏薇唐恒: 精华答案摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置.从能量的转变来看,摄像机的工作原理是一个光--电--磁--电--光的转换过程. 摄像机所以能摄影成像,主要是靠镜头将被摄体结成影像投在摄像管或固体摄像器件的成像面上. 景深原理在...
吉县15323258444: 摄像头原理是什么? - ?
晏薇唐恒: 摄像头的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到CCD芯片上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信号,经过预中放电路放大、AGC自动增益控制,于由图像处理芯片处理的是数字信号,所以经模数转换到图像数字信号处理IC(DSP).同步信号发生器主要产生同步时钟信号(由晶体振荡电路来完成),即产生垂直和水平的扫描驱动信号,到图像处理IC.然后,经数模转换电路通过输出端子输出一个标准的复合视频信号.这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的,所以也可以录像或接到电视机上观看.
吉县15323258444: 电视摄像机的工作原理是什么样的? - ?
晏薇唐恒: 摄像机的构成及其功能 一台摄像机可以配不同的镜头,那摄像机的主体部分由哪几个部分组成.各部分的功能分别是什么专业用彩色电视摄像机主要由变焦镜头、成像器件(CCD)、机身、寻像器、电源、话筒及电路板电缆、适配器等几部分组成.摄录一体机还有录像机部分.家用摄像机不能换镜头. 功能:变焦镜头-聚焦成像、变焦推拉、改变景别取得不同的景深; CCD--光电转换输出信号;寻像器--取景看回放 话筒---录音 电路板信号处理 电缆--连接 机箱--组装器件. ;
吉县15323258444: 有谁知道摄像机工作原理是什么? - ?
晏薇唐恒: 摄像机的工作原理是把光学图象信号转变为电信号,以便于存储或者传输.当我们拍摄一个物体时,此物体上反射的光被摄像机镜头收集,使其聚焦在摄像器件的受光面(例如摄像管的靶面)上,再通过摄像器件把光转变为电能,即得到了“视频信号”.光电信号很微弱,需通过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来.
吉县15323258444: 摄像机的原理是什么?为什么能录下来连续的画面啊? - ?
晏薇唐恒: 摄像机的工作原理就是光电信号转换的过程,光信号持续,转换的电信号就是持续的.
吉县15323258444: 摄像机根据什么原理型成图像 - ?
晏薇唐恒: 一、摄像机的工作原理摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置.其结构大致可分为三部分:光学系统(主要指镜头)、光电转换系统(主要指摄像管或固体摄像器件)以及电路系统(主要指视频处理电路).光学系统的主要部件是光...
吉县15323258444: 红外摄像机的原理 - ?
晏薇唐恒: 红外摄像机的监控原理 红外摄像机是将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备.它实现夜视的基本原理是利用普通CCD黑白摄像机可以感受红外光的光谱特性(即可以感受可见光,也可以感受红外光),配合红外...
吉县15323258444: 摄像机原理 - ?
晏薇唐恒: 传统模拟摄像机 把光学图象信号转变为电信号,以便于存储或者传输.当我们拍摄一个物体时,此物体上反射的光被摄像机镜头收集,使其聚焦在摄像器件的受光面(摄像管的靶面)上,再通过摄像器件把光转变为电能,即得到了“视频信号”.光电信号很微弱,需通过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来. 数字摄像机 把光信号通过光电元件(固体光电传感器CCD、互补金属氧化物半导体CMOS)转换为数字信号,再通过编码器进行压缩.播放时解码,及可得到图像.
吉县15323258444: 摄像机的工作原理! - ?
晏薇唐恒: 镜头成像→CCD/CMOS等传感器获取图像→处理电路处理图像→机身系统编码→写入储存介质 二,有用有不用.
吉县15323258444: 数码摄像机也是一种传感器,它能将光信号最终转化成数字信号,请简析数码摄像机的工作原理. - ?
晏薇唐恒:[答案] 在数码摄像机中,使用了一种新型的敏感光件,叫做电荷耦合器件(CCD),它能将光信号转换成模拟电信号,模拟电信号再通过一种专门的装置——A/D转换器就可转换为数字电信号,以便于电子计算机处理.处理后的信号可根据需要或储存或发送...