Оптическая система телевизионной камеры

Классификация телевизионных камер

ЛЕКЦИЯ 14. ЦВЕТОДЕЛЕНИЕ И ПЕРЕДАЮЩИЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ КАМЕРЫ

Рассмотрены сущность и способы цветоделения, а также передающие телевизионные камеры. (особенности строения их классификация, технические характеристики и т.д.)

Литература [2, 5, 11, 14-16].

Ключевые термины: Цветоделение. Оптический формат. Разрешающая способность телекамеры. Чувствительность телекамеры. Электронный затвор. Электронная диафрагма Автоирис. Автоматическая регулировка усиления (АРУ).

Телевизионная камера - это устройство, которое преобразует оптическое изображение наблюдаемого объекта в электрический видеосигнал. Телевизионная камера является важнейшим элементом системы, так как именно с нее в систему поступает первичная информация об объекте и именно ее характеристиками определяется качество изображения в целом. Камера представляет собой электронную плату, на которой размещены чувствительный элемент - матрица, выполненная на приборах с зарядовой связью (ПЗС-матрица), и объектив. Дешевые камеры оснащаются, как правило, простейшими встроенными объективами, более дорогие - сменными объективами с улучшенными характеристиками и функциями. Различают камеры:

· корпусные и бескорпусные;

· черно-белого и цветного изображения;

· обычной и повышенной чувствительности;

· обычного и высокого разрешения;

· для внутреннего и наружного наблюдения;

· для скрытого наблюдения.

Камера содержит следующие основные компоненты (рис.14.1):

· датчик изображения (в настоящее время датчиком изображения в подавляющем большинстве ТК является ПЗС-матрица, поэтому ниже речь идет только о таких датчиках);

· устройство синхронизации;

· видеоусилитель;

· устройство управления (схема АРУ),

а также в некоторых камерах - встроенный блок электропитания.

Оборудованной телевизионной камерой называется устройство, содержащее собственно телевизионную камеру, соответствующий объектив и необходимое вспомогательное оборудование (кронштейны, специальные кожухи, поворотные устройства, блоки питания и др.).

Рис.14.1. Основные компоненты ТК

Телевизионные камеры можно классифицировать по следующим признакам:

1. По виду получаемого видеоизображения:

· при черно-белом изображении выходного видеосигнала могут использоваться стандарты:

a) CCIR; б) Е1А;

· при цветном изображении выходного видеосигнала используются стандарты:

2. По чувствительности:

a) PAL; б) SECAM; в) NTSC

· класс I - телевизионные камеры, работающие при дневном освещении, то есть до заката (примерно 50 лк);

· класс II - телевизионные камеры, работающие при низком освещении, то есть до сумерек (приблизительно 4 лк);

· класс III - телевизионные камеры, работающие при лунном свете, то есть при освещенности, соответствующей свету четверти луны безоблачной ночью (0,1-0,4 лк);

· класс IV - телевизионные камеры, работающие при свете звезд, то есть при освещенности, соответствующей свету звезд безоблачной ночью (0,0007-0,002 лк);

· класс V - инфракрасные ТК, то есть телевизионные камеры, в которых используются инфракрасные источники для работы при полном отсутствии видимого освещения.

Примеры типичных уровней освещения:

· хорошо освещенная автомагистраль ночью - 10 лк;

· лестница или коридор - 60 лк;

· офис или магазин - 250-500 лк.

Не все телевизионные камеры могут работать при инфракрасном свете. Характеристики цветных камер отвечают характеристикам человеческого зрения, а большинство черно-белых камер использует часть красной и инфракрасную область. Поэтому при выборе ТК для конкретного объекта необходимо учитывать тип источника света и спектральную характеристику датчика изображения ТК.

3. По разрешающей способности:

· обычного разрешения (до 380 ТВЛ);

· повышенного разрешения (от 380 до 500 ТВЛ);

· высокого разрешения (свыше 500 ТВЛ).

4. По виду защиты от условий окружающей среды:

· класс I - внутренний - жилое помещение или офис (отапливаемые);

· класс II - внутренний общий (склад и т.п.);

· класс III - наружный, защищенный от прямого дождя и солнечного света, или внутренний с экстремальными условиями;

· класс IV - наружный общий.

В итоге можно сказать, что телевизионная передающая камера (телекамера)- устройство для преобразования информации о распределении светотеней в какой-либо сцене - объекте телевизионной передачи - в видеосигнал.