摄像机的性能指标更新日期:2009-10-24 14:58在常用的摄像机中，根据数据接口的不同，可分为常规摄像机和数字式摄像机，前者输出标准的AV和S端子信号，后者以USB和IEEE1394为通信标准。

1. 常规摄像机的主要性能指标（1）CCD尺寸（Image Sensor）由于生产工艺的不同，CCD所采用的原材料可接受的刻蚀精度也不同，厂家常用的CCD尺寸有1/4寸和1/3寸两种规格，近期出现了1/2.7寸和1/1.8寸规格。

（2）CCD有效像素（Effective Pixels）有效像素指CCD感光元件可受光信号、并转换成电信号的最大区域。

PAL制下的CCD一般有效像素为：752（H）×585（V）。

（3）水平扫描线（Horizontal Resolution）由于CCD元件的电信号采样是采用垂直和水平两方向交叉定位的方式来提取单点元素的RGB数值，所以水平和垂直扫描的精度直接影响着图像的精度。

人们常以水平扫描的线数来衡量镜头的精度等级，作为通信用的专业摄像机，该数值一般要求在450以上，目前市面上的产品以480线为主流。

（4）光学变焦倍数（Lens Zoom）目标物体的反射的光信号，需要经过光学镜头组，才能聚焦在CCD上，形成清晰的图像，光学镜头组所采用的玻璃透光性、滤光性是各厂家需要保证的根本要素。

此外，光学镜头组在超声波电机的带动下，能够实现的光学变焦倍数成为了一个面对用户最主要的指标。

常见的倍数有8x、10x和12x，某厂家推出来的产品，该参数可以达到22x。

（5）数字变焦倍数（Digital Zoom）数字变焦是采用软件差值计算的方式，将CCD形成的当前的图像进行局部取样，形成指定像素的信号。

数字变焦倍数的数值依赖于CCD的有效像素和内置DSP芯片的处理能力，各厂家一般都提供10x和12x两档常规指标。

（6）信号制式（Video Signal）信号制式一般有NTSC和PAL两种。

根据中国的电视广播及通信的规范，中国地区适用PAL制。

（7）信号输出格式（Signal Output Format）大家常见的视频信号都是采用AV Video复合信号，以及S-Video分离信号两种，后者相对来说信号质量较前者稳定。

（8）信噪比（Signal Noise Ratio）衡量视频信号的指标是信号的信噪比，表示了信号中，能够提取的有效信号的比率，市面的各款摄像机的SNR都大于45dB。

2. USB1.1/2.0以及IEEE1394界面摄像头的性能指标近年来，随着个人桌面视频会议系统的普及，采用USB和IEEE1394作为图像摄像机（俗称摄像头）输入界面的产品层出不穷。

USB的摄像头目前的市场占有率超过95％，其中采用USB1.1的产品占大部分，这类产品的性能可以从以下几个方面考量。

（1）感光元件（Image Sensor）市面上的USB摄像头多采用CMOS，现在的CMOS生产工艺经过优化后，基本消除了元件老化的缺陷，并行输出的数据流量大，我们称之“二代CMOS”。

个别厂家亦推出了采用CCD为感光元件的产品。

（2）有效像素（Effective Pixels）有效像素指感光元件可受光信号，并转换成电信号的最大区域。

常见的摄像头的有效像素为：652（H）×487（V），而输出的视频信号的实际像素一般小于该数值。

（3）数据位数（Image Data Bus）数据位数指感光元件和处理元件之间并行处理的数据位的多少，常用的有8、9、10三种，该数值越高，图像的采样和输出精度也相应越高。

（4）信号格式（Signal Format）摄像头经过WDM驱动，可以向目标程序提供的视频信号的格式，基本有VGA（640×480）、CIF（352×288）、SIF（320×240）、QCIF（176×144）、QSIF（160×120）几种格式。

（5）信噪比（Signal Noise Ratio）市面的各款摄像头的SNR都大于45dB。

用户在实际测试的时候，可以采用观察黑色背景是否出现白色或灰色斑点，以及在脸部前挥动手掌，观察是否有图像横断和黑线这两种办法，来做简单判断。

IEEE1394摄像头的理论传输流量较大，但是由于各品牌的视频会议系统对于该类硬件产品未提供软件驱动接口以支持，目前市面上这种界面的产品较少。

3. PTZ摄像机的其他性能指标目前，视频会议系统常选用PTZ摄像机作为会议终端的标准配件。

PTZ摄像机实际上是由一个可三维转动的机械云台和一个镜头可伸缩的摄像机构成。

PTZ的英文译义是P-PAN（水平转动）＋T-Tilt（垂直转动）＋Z-Zoom（景深伸缩）。

从这个意义上讲，PTZ摄像机还包括了以下参考指标。

（1）水平转角范围（Horizontal Angle）机械云台在水平面可以转到的角度范围，一般的设计转角范围在±50°～±120°之间。

（2）垂直转角范围（Vertical Angle）机械云台在垂直方向可以转动的角度范围，一般的设计转角范围在±20°～±35°之间。

（3）云台转动速度（Rotator Speed）摄像机在使用过程中，云台转动速度的快慢会影响到用户对于图像信息的感受，该速度不宜过快，太快的转动速度会导致用户对于图像信息的感觉混乱。

4. 摄像机的远程控制市面上的各款PTZ摄像头根据通信系统的功能需求，都提供了远程控制功能。

该功能以VISCA远程通信协议为核心，提供了各厂家设备和会议系统的兼容性和互换性。

摄像机参数及性能指标浅谈摄像机的常见参数•CCD尺寸一般常见的CCD靶面尺寸有1/4"、1/3"，1/2"、2/3"，因1"靶面价格较贵而使用不多。

CCD靶面越大，其成像效果也越好。

•CCD厂商指所用的CCD制造商，市面上常见的CCD制造商为SONY和SHARP。

•成像制式目前摄像机都支持PAL和NTSC这两种制式。

•分辨率摄像机的分辨率主要指的是CCD靶面的分辨率，以扫描线的多少来表示，目前常见的有420线(25万至38万像素之间)、480线、520线、580线。

分辨率越高(线数越高)，成像效果越好，但价格也就越贵。

•照度指CCD靶面的照度值。

照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明(lm)数，也叫做勒克斯(lux)：1lux=1lm/m2。

其中，lm是光通量的单位，其定义是纯铂在熔化温度(约1770℃)时，其1/60m2的表面面积于1球面度的立体角内所辐射的光量。

在摄像机参数规格中常见的最低照度，表示该摄像机只需在所标示的lux数值下，即能获取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD 的灵敏度越高。

同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。

摄像机的常见参数•清晰度清晰度数是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器(应比摄像机的分辨率高)上能够看到的最多线数。

当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。

工业监视用摄像机的分辨率通常在380~460线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。

清晰度是由摄像器件像素多少决定的，显然摄像器件的像素越多，得到的图像越清晰，反之也然。

清晰度越高，说明摄像机档次越高，反之越低。

•最低照度最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。

一般彩色摄像机的最低照度为2～3lux，照度的测定是以一定的镜头光圈系数为前提。

因此，不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。

最低照度越小，摄像机档次越高。

相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱(亮度)信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1lux(F1.4)，至于微光摄像机则更低。

视频信号的标称值为1Vp-p，标准值为0.7Vp-p，最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准植。

所以摄像机在最低照度时的图像，决不会“如同白昼一样”。

另外，摄像机在最低照度时产生的图像清晰度，是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于0%，白色反射率大于89.9%。

而我们在现场观察时有时不具备这样的条件，比如：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获得清晰图像。

因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。

•信噪比所谓信噪比(Signal-to-Noise Ratio)指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。

由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值非常大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20，单位用dB表示。

信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。

当摄像机摄取较亮场景时，监视器显示的画面通常比较明快，观察者不易看出画面中的干扰噪点；而当摄像机摄取较暗的场景时，监视器显示的画面就比较昏暗，观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。

干扰噪点的强弱(也即干扰噪点对画面的影响程度)与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系，即摄像机的信噪比越高，干扰噪点对画面的影响就越小。

一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC(自动增益控制)关闭时的值，因为当AGC 接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。

CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB~55dB。

测量信噪比参数时，应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。

•自动增益控制所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。

为此，需利用摄象机的自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。

具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。

这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。

•背景光补偿背景光补偿(BackLight Compesation，BLC)也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。

通常，摄象机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。