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3CCD/CMOS全高清摄像机研制技术讨论

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  1. 3CCD/CMOS摄像简介

单CCD摄像机是指摄像机里只有一片CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换,由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换,因此难免两全,使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题,便出现了3CCD摄像机。

3CCD顾名思义,就是一台摄像机使用了3片CCD。我们知道,光线如果通过一种特殊的棱镜后,会被分为红,绿,蓝三种颜色,而这三种颜色就是我们电视使用的三基色,通过这三基色,就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接收一种颜色并转换为电信号,然后经过电路处理后产生图像信号,这样,就构成了一个3CCD系统。

单CCD的数码摄像机只有一枚CCD感光元件来完成亮度信号和色度信号的转换,通过4种辅助颜色把色彩重现,但从辅助颜色转化成原色的过程会导致色彩误差,而3CCD几乎可以原封不动地显示影像的原色,所以3CCD在结构上具有先天优势。每一枚CCD感光元件都会有一片很大的光线采集区域,能够获得很高的信杂比、敏感度以及很宽的动态范围。从实际效果来看,3CCD摄像机所拍摄的画面,层次感好,立体感强,颜色尤其准确。

   和单CCD相比,由于3CCD分别用3个CCD转换红,绿,蓝信号,拍摄出来的图像从彩色还原上要比CCD来的自然,亮度以及清晰度也比单CCD好。但由于使用了三片CCD,以往3CCD摄像机的价格要比单CCD贵很多。然而时过境迁,3CCD数码摄像机也开始走进寻常百姓家,家用型3CCD数码摄像机也开始普及起来。

  1.    3CCD/CMOS全高清摄像机研制讨论

全高清摄像机需要支持720P、1080I/P高清视频。3CCD/CMOS全高清摄像机的系统结构一般如下图所示:

 

3.   3CCD/CMOS全高清摄像机关键技术

  1. CCD/CMOS Sensor成像,CCD/CMOS在RGB三色分别成像时,成像质量好坏,直接决定全高清摄像机图像质量
  2. AFE的ADC、时钟等控制精度,将决定CCD图像数字化的质量好坏
  3. FPGA的时钟及数据转化,逻辑算法控制精确程度将决定图像数字信号的质量好坏。
  4. DSP图像处理,DSP处理算法为整个3CCD/CMOS系统的核心。

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