监控：CCD技术为安防时代带来了什么？ (3)

      调节精确灵活，各种调节是通过数字设定，比用电位器调节准确而容易。各台摄像机的参数差别是难免的，对于模拟摄像机很难使各台摄像机调节得一致，而用数字处理可通过均衡各参数值的方法把各摄像机之间的差别缩减到最小，可以用一个调节卡调节各台摄像机，并且摄像机的许多参数都可以调节和设定，设定的参数可很大范围内变化，调节量可迅速改变、存储和读取。

　　宽高比可变，可进行画面格式16∶9和4∶3变换。

　　人眼的视觉对图像和亮度有很宽的动态范围，人眼对高亮度和黑暗部分的景像细节都看得清楚，然而用摄像机拍摄高反差的图像时，若调整光圈大小适合于明亮部分，则暗部分的层次细节就很难重现出来，反之亦然。为了扩大摄像机的动态范围，都采取了白压缩、自动拐点电路和黑扩展、黑压缩等先进技术。对高亮度图像把白切割电平提高到115%;在电平为(100～115)%部分采取白压缩的方法，使放大器增益减小，这样在入射光超过200%之后，输出电平才达到白切割电平，因此在入射光(100～200)%的范围内，其图像的亮度层次仍然重现出来，从而扩大了动态范围。白压缩开始作用的点即增益减小的起始点，称为拐点(KNEE POINT)。对于拍摄高对比度的景像，如逆光像，若把拐点设在比100%高得不多的电平处，动态范围还是不够的。若调节光圈使较暗的前景图像亮度合适时，则很亮的背景部分就完全失去了灰度层次而呈现一片白，反之亦然。为了提高动态范围，现代摄像机都采用了自动拐点(AUTO KNEE)电路，其拐点可随入射光的强度自动调节。当入射光增强时拐点自动降低，在拐点降低到85%时，入射光强度增高到600%，摄像机输出的信号电平仍不超过切割电平，即重现图像在高亮度处仍能显示出灰度层次，也就是摄像机的动态范围已由100%扩大到600%。但是传统的模拟摄像机，其拐点处理是红、绿、蓝各通道单独进行的。

　　由于拐点校正是一种非线性的处理过程，它又位于γ校正之后，当重新设定之后，色度、亮度和饱和度的平衡都会被改变，每一种拐点电路所处理的相关颜色的点都完全取决于画面的构成和色彩的平衡，因此当某一颜色处于转换曲线的非线性部分时(超过拐点部分)另一颜色可能仍处于线性部分(低于拐点部分)，在这种情况下画面中高亮度区域的色度信号会发生变化，色彩不能得到真实地再现。为了解决这个问题并改善画面的总体质量，新的数字摄像机增加了Trueye处理功能，其拐点处理是在γ校正之前用亮度、色调和饱和度来代替单独的红、绿、蓝信号进行处理，这样拐点校正就只对亮度信号有效，不会造成色调偏转，但饱和度会随着信号电平接近切割电平而慢慢降低，拐点饱和度功能可以将画面中被压缩处理的区域的饱和度恢复过来，使色彩饱和度真实地再现。黑扩展(BLACKSTRETCH)可以只提高低亮度处的电平，使暗处图像清晰地再现出来，而对亮处的图像信号电平没有影响，也不影响色度信号，不改变图像的色调，只使暗处的灰度层次较好地重现出来。黑压缩(BLACK PRESS)就是只降低暗处的亮度信号电平，不影响亮处的信号电平，也不影响色度和色调，它只使图像暗处的灰度层次受到压缩。

　　新型的数字Betacam摄像机应用新型的高精度12比特数/模转换处理芯片和先进的数字信号处理技术，不仅使画面的动态范围达到600%，而且色彩还原得到了增强。