隨著高畫質電視在我國的快速發展,高清攝像機的應用愈發廣泛。2025年,相關政策進一步推動高清攝像機行業的發展,對產品性能和質量提出了更高要求。掌握高清攝像機的調試原理與指標測評方法,不僅有助於設備選型,更能確保其在實際使用中發揮最佳性能,對行業發展意義重大。
《2025-2030年全球及中國高清攝像機行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,高清攝像機的指標測試和通道調試對環境與設備有著嚴格要求。需要在無光亮,溫度保持在 21° - 25°,濕度處於 40% - 70% 的房間內進行。同時,還需藉助標準測試卡、精密燈光和精密儀器設備。測試卡卡面照度要維持在 2000±20lx,色溫為 3200±100K,攝像機光軸需與測試卡垂直,鏡頭中心和測試卡中心重合,且距離測試卡約 3 米。為滿足高照度和色溫要求,最好使用精密燈箱。測試卡包含灰度卡、多波群卡等多種類型,測試儀器除特定設備外,還需 CL - 200 照度色度儀監測照度均勻性。
高清攝像機的通道調試涵蓋黑調整、白調整、灰度調整等多個關鍵環節,各環節相輔相成,共同保障攝像機成像質量。
黑調整:旨在確保各種條件下,「黑」 經高清攝像機拍攝輸出後為純黑,包括黑電平調整、黑斑校正等多項操作。黑電平為全電視信號電平的 3% - 5%,即 21mv - 35mv,可通過調整菜單調節。黑斑校正用於消除攝像機關閉光路後 CCD 產生的暗電流信號,通過調整校正信號電平實現。黑跟蹤能確保在改變電子增益和光圈時黑電平穩定。黑平衡調整需藉助示波器或矢量示波器,確保色差信號為零。雜散光校正則通過調節負反饋電平消除光線反射和散射對黑電平的影響。
白調整:是在標準照度和色溫下,使 「白」 拍攝出來為純白,包含白電平調整、白斑校正等內容。標準白條電平值應調整為 700mv,白斑校正可消除攝像機暗電流導致的白色不均勻現象。白切割將最高亮度電平設置於 109%,即 763mv,去除過載部分。白平衡調整與黑平衡類似,出現偏差時需精確校正,確保色差信號為零。
灰度調整:主要是調整伽瑪校正曲線,由於攝像機與顯像管對亮度梯度的響應不同,需對攝像機亮度響應曲線預處理,使顯像管輸出的亮度梯度呈良好線性。實際調整時,讓攝像機拍攝灰度卡,通過調整 GAMMA 值使顯示圖像均勻線性,不同的 GAMMA 調整曲線曲率可呈現不同影調風格。
彩色還原調整:高清攝像機對輸出色彩效果有誇張處理,色彩還原調整並非追求完全真實還原,通常依據實景或標準人像圖,調整 R/G/B 增益和彩色矩陣,使顏色還原更逼真或更具視覺衝擊力。
其他調整:拐點斜率調整可改變高清攝像機的視頻動態範圍,拐點通常設置在 85% - 100% 亮度電平之間,自動拐點電路可隨入射光強度自動調節。輪廓校正調試能校正攝像機拍攝時的孔闌效應,提升圖像細節電平,提高清晰度。自動光圈調整採用標準灰度卡在 2000lx 標準照度下進行。此外,機內調試信號作為純亮度信號,在高清攝像機測調中至關重要,可用於修正和調整電路電平誤差,驗證各項調整效果。
通道調試雖能優化高清攝像機工作狀態,但指標測試對於攝像機選型不可或缺。不同測試項目對條件要求嚴格,需精準操作。
調製度:是反映高清攝像機整體性能的關鍵指標,體現其分解和重現細節的能力。通過拍攝多波群測試卡,觀察輸出信號波形,計算不同頻率線條的相對衰減幅度,公式為M=(B/A)A~100%
,重點關注高頻部分特性,能客觀反映攝像機整體通道特性。
分解力:同樣反映攝像機分解和重現細節的能力,主要測量水平分解力,即水平寬度為圖像螢幕高度範圍內可分辨的垂直黑白線條數目。測試時,高精度監視器可直接觀察,臨界狀態下用波形監視器更精確,調節光圈使白電平達 100%,讀出調製深度剛超 5% 的電視線數即為極限分解力,垂直分解力測試方法類似。
靈敏度:在特定照明條件(照度 2000±20 lx,色溫 3200±100K)下,攝像機增益為 0dB 時拍攝反射率 89.9% 的灰度卡,當視頻信號電平達 0.7V(100%)時,鏡頭的相對孔徑數(光圈數)定義為靈敏度,反映攝像機對光線的適應能力。
信噪比:代表圖像信號中噪聲成分的多少。測試時先拍攝灰度卡,調好黑白平衡,調整光圈使亮度信號幅度至 100%,切斷光路,確認黑電平,再由視頻噪波儀讀出數值,測試需接入特定濾波器,讀取不同增益下的不加權 S/N 值,攝錄一體機還需測量重放時的信噪比值。
最低照度:將高清攝像機增益分別設為 0 和 + 18dB,開最大光圈,拍攝反射率 89.9% 的灰度卡,使視頻信號電平達 100% 所需的照度,體現攝像機在極限低照度下的工作能力。
動態範圍:固定照度,拍攝灰度卡,調整光圈使白電平達 700mv 標準值,增大光圈兩檔半,若高清監視器上仍能區分最亮檔兩階亮條,則動態範圍為 600%。
疵點:CCD 在畫面上形成的失效斑點,通過監視器直接觀察。白平衡調好後,蓋上鏡頭蓋,調整電子增益,觀察畫面中的黑點、白點等即為疵點。
垂直拖影:拍攝過亮物體時,因 CCD 響應不良產生的垂直亮帶。測試時在高亮度下拍攝透射式白窗卡,加 ND3 減光片,調整光圈使白信號幅度達 100%,移開減光片,讀取拖尾信號幅度值,通過公式計算垂直拖影測量值和 dB 數。
高清攝像機在使用超一年後易出現參數漂移,需進行測調維護。通道調試直接影響成像性能,專業性要求高,調試人員必須專業且熟悉設備技術維護手冊。同時,高清攝像機內部結構精密,對環境敏感,諸多故障由灰塵、惡劣環境引發,即便採用半導體記錄介質的設備也不例外。因此,改善操作環境,建立良好維護保養制度,對延長高清攝像機壽命至關重要。只有充分掌握其調試原理與指標測評方法,做好維護工作,才能讓高清攝像機在行業發展中持續發揮重要作用。
更多高清攝像機行業研究分析,詳見中國報告大廳《高清攝像機行業報告匯總》。這裡匯聚海量專業資料,深度剖析各行業發展態勢與趨勢,為您的決策提供堅實依據。
更多詳細的行業數據盡在【資料庫】,涵蓋了宏觀數據、產量數據、進出口數據、價格數據及上市公司財務數據等各類型數據內容。