ПЗС и КМОП,основные принципы работы видеокамеры

Содержание:

ст. 

1.Что такое видеокамера.Типы видеокамер………………………3

2.Термины,  используемые в описаниях видеокамер……………13

3.ПЗС……………………………………………………………….164.Принцип действия ПЗС…………………………………………17

5.Истори ПЗС.……………………………………………………..18

6. История КМОП……………………….……………..………….20

7.Преимущества  КМОП…………………………………………..21

8. Недостатки КМОП……………………………………………...22

9.Сравнение  свойств и параметров………………………………24

10.Схема  охраняемого объекта, находящегося под видеонаблюдением, выполненная в среде VideoCAD…………..25

11.Заключение……………………………………………………...29

12.Список  литературы……………………………………………..31 
 

 

Введение 

    Видеокамера предназначена для организации  непрерывного видеонаблюдения за охраняемым объектом. Может работать как в  сложной системе видеонаблюдения, так и в комплекте с обычным  бытовым телевизором. Для видеонаблюдения  в секретных объектах применяют  как правило специальные  камеры с герметичным металлическим  корпусом, которые также обладают отличительными свойствами, такими как :надёжность и качество.

    В данной курсовой работе будут рассмотрены  основные понятия, касающиеся тематики видеокамер, ПЗС, КМОП и д.р

    А также в качестве заключения будет  представлена схема охраняемого  объекта, находящегося под видеонаблюдением, выполненная в среде Video

    CAD. 

 

     1.Видеокамера — электронный киносъёмочный аппарат, устройство для получения оптических образов снимаемых объектов на светочувствительном элементе, приспособленное для записи или передачи в телевизионный эфир движущихся изображений Обычно оснащается микрофоном для параллельной записи звука. В настоящее время видеокамеры практически вытеснили из употребления ранее широко распространённые кинокамеры.

         Через видоискатель определяется изображаемое в кадре и производится фокусировка изображения объективом, который формирует оптическое изображение объекта на светочувствительной матрице, видиконе, диске Нипкова или другом элементе, трансформирующим изображение в сигнал, который может передаваться в эфир онлайн или записываться для последующего воспроизведения на аналоговом (не дискретном) или цифровом носителе.

Типы  видеокамер :

Видеокамеры делятся на категории:

• Для повседневной съёмки:

обычно  небольших размеров и невысокого качества съёмки, около 0.5 Mpx и меньше

• Для экстремальной съёмки:

слабовосприимчивые  ко внешним воздействиям камеры, противоударные, противопыльные, подводные и другие.  

Для профессиональной съёмки:

камеры  для съёмки фильмов и репортажей, обычно значительного веса, от портативных, до устанавливаемых стационарно  или на рельсы. Применяются для  съёмок HDTV и объёмного видеоизображения.

Аналоговые  видеокамеры

• Betacam SP/Betacam SX
• Hi8
• S-VHS-C
• VHS-C
• Video8

Цифровые  видеокамеры

• XDCAM
• DV/DVCAM/DVpro/Digital 8
• P2HD
• MiniDV
• MICROMV
• HDV
• HDD
• Flash
• DVD/HDD
• DVD
• CDCAM
• Blu-ray/HDD
• Blu-ray

Веб-камера (также вебкамера) — цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети интернет (в программах типа Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

Веб-камеры, доставляющие изображения через интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения камеры к компьютеру или благодаря возможностям самой камеры. Некоторые современные модели обладают аппаратным и программным обеспечением, которое позволяет камере самостоятельно работать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и (или) отсылать изображения электронной почтой.

Веб-камеры, предназначенные для видеоконференций, — это, как правило, простые модели камер, подключаемые к компьютеру, на котором запущена программа типа Instant Messenger.

Модели  камер, используемые в охранных целях, могут снабжаться дополнительными  устройствами и функциями (такими, как  детекторы движения, подключение  внешних датчиков и т. п.

Веб-камера содержит объектив, оптический фильтр, ПЗС или КМОП матрицу, схему цифровой обработки изображения, схему компрессии изображения и опционально веб-сервер для подключения к сети.

Документ-камера — особый класс телевизионных камер, предназначенных для передачи изображений документов (например, оригиналов на бумаге) в виде телевизионного сигнала или в какой-либо другой электронной форме. По конструкции походит на кодоскоп, но с телекамерой на месте верхнего объектива-перископа.

Документ-камеры позволяют получить и транслировать  в режиме реального времени четкое и резкое изображение практически  любых объектов, в том числе  и трехмерных.

Изображение, полученное с помощью документ-камеры, может  быть введено в компьютер, показано на экране телевизора, передано через Интернет, спроецировано на экран посредством мультимедиапроектора.

Камеры  в соответствии с  записью видео  на определённый носитель делятся на:

Digital 8

Формат D 8 обладает всеми основными преимуществами цифровой съемки: разрешение изображения  до 500 линий по горизонтали, стереозвук качества CD, цифровой монтаж, возможность  делать множество копий без ощутимых потерь качества и возможность воспроизводить аналоговые записи Hi 8 и Video 8.

Если  есть архив записей в 8-мм формате, то эта камера позволит воспроизводить записи и, в тоже время, перейти к  цифровой съемке. Кроме того, свой аналоговый архив в 8-мм формате Вы сможете  перевести в цифровой для более  длительного хранения. Камера данного  формата использует обычные кассеты Hi 8 (ширина пленки - 8 мм, скорость - 28,695 мм/с). Можно снимать даже на кассеты Video 8 и они будут воспроизводиться только с той же камеры.

Продолжительность записи - 2/3 от номинала кассеты: если Вы берете кассету Hi 8 длительностью 120 минут SP, значит, в режиме Digital 8 на нее можно  записать 80 минут SP. Стоимость съемки с обычной кассетой Hi 8 значительно  ниже, чем у цифрового формата Mini DV.

Mini DV

Mini Digital Video - цифровой полупрофессиональный формат, созданный за счет упрощения и удешевления профессионального формата DV. Для камер такого формата предназначены кассеты Mini DV (ширина ленты - 6,35 мм, скорость - 18,831 мм/с), которые воспроизводятся либо с камеры, либо со специального цифрового видеомагнитофона. Продолжительность записи на одну кассету - 60 минут SP (90 минут LP).

Разрешение  изображения почти профессиональное - до 540 линий по горизонтали (разрешение профессионального формата Betacam SP - 650 линий). Стереозвук качества CD. Возможности  нелинейного (цифрового) монтажа. Мультимедийный интерфейс: перевод записи из аналоговой в цифровую и наоборот, с компьютера/на компьютер, через параллельный порт (RS232C), через i.LINK (IEEE 1394), через скоростной USB-интерфейс, а также на карты  памяти (до 128 Mb).

Для старших, более дорогих, моделей применяются  профессиональные объективы известных  фирм-производителей оптики, трехматричные и мегапиксельные ПЗС, оптические стабилизаторы изображения и другие новейшие технологии.

Mini DV видеокамеры обладают функцией  цифровой фотосъемки, т.е. сохраняют  стоп-кадры. По уровню качества  фотоснимков видокамера пока  не может сравниться с цифровым  фотоаппаратом. Вместе с тем,  для компьютера, и Интернета такое  качество снимков является весьма  неплохим. Многие видеокамеры уже  перешли от режима VGA (640×480), к более  высокому разрешению 1600х1200 и даже  выше. Кроме того, они ощутимо  повысили полноту стоп-кадра ПЗС-матрицы  с прогрессивным сканированием  и мегапиксельные ПЗС-матрицы. 

Ко всему  прочему, широко распространилась технология прогрессивной фотосъемки с использованием механического затвора, позволяющая  считывать полные кадры и с  обычной матрицы.

Формат Mini DV предоставляет наилучшее качество изображения и звука, доступное  любителям. Далее по этим параметрам идет профессиональная техника, которая  на порядок дороже. Таким образом, если у вас есть желание всерьез  заняться видеосъемкой, изучить возможности  нелинейного монтажа и приобщиться  к компьютерным видеотехнологиям, камера формата Mini DV - это то, что нужно.

Micro MV.

Этот цифровой формат появился сравнительно недавно. Камера такого формата весит 310 г., 60-минутная кассета более чем  в 2 раза меньше по габаритам, чем кассета Mini DV, хорошая система интеграции с компьютером. Видеосигнал записывается в сжатом формате MPEG-2. При скорости передачи 12 Мбит/с. Режим MPEG Movie AD – запись цифрового видео в формате mpeg на видеокассету с разрешением 144 х 96 и 352 х 240 пикселей. Звук записывается в формате MPEG audio layer2. Micro MV имеет почти  в половину меньший поток данных, чем у DV. Это значительно экономит место на жестком диске компьютера, однако сохраняет качество изображения  при записи.

В камерах Micro MV (Sony DCR-IP5 и IP7) имеется удобная  функция MPEGMOVIE AD, которая позволяет  записывать 280 секунд видео и звука  на встроенную карту памяти Memory Stick. С нее информация легко переносится  на компьютер для последующего редактирования, добавления титров, прикрепления видеоклипов  к письмам (для отправки электронной  почтой) и т.д.

Кассеты для камер данного формата в два раза дороже Mini DV- однако удобства MPEG-формата перекрывают все расходы.