攝像機(jī)快門

在攝像機(jī)中，所謂的電子快門原理與照相機(jī)不同，它是利用電子的方式來(lái)控制CCD每個(gè)像素存儲(chǔ)電荷的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)拍攝不同運(yùn)動(dòng)速度物體的要求。

電子快門時(shí)間一般在1/50--1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門模式，克根據(jù)環(huán)境的明暗自動(dòng)調(diào)節(jié)跨們時(shí)間，從而得到清晰的圖像。

當(dāng)然，攝像機(jī)還是擁有快門的手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，以適應(yīng)特殊場(chǎng)合下的清晰成像.

電子快門(Electronic Shutter)是比照照相機(jī)的機(jī)械快門功能提出的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，它相當(dāng)于控制CCD圖像傳感器的感光時(shí)間。由于CCD感光的實(shí)質(zhì)是信號(hào)電荷的積累，則感光時(shí)間越長(zhǎng)，信號(hào)電荷的積累時(shí)間也就越長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的幅值也就越大。通過(guò)調(diào)整光生信號(hào)電荷的積累時(shí)間(即調(diào)整時(shí)鐘脈沖的寬度)，即可實(shí)現(xiàn)控制CCD感光時(shí)間的功能。

目前，市面上常見(jiàn)的CCD攝像機(jī)絕大多數(shù)都帶有電子快門功能，其電子快門時(shí)間一般為1/50s~l/10000s。高檔CCD攝像機(jī)一般將電子快門時(shí)間分為若干檔，可通過(guò)多檔撥動(dòng)開關(guān)手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可在自動(dòng)方式下由攝像機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的光強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)。普通CCD攝像機(jī)一般只在其機(jī)身側(cè)面或后面板上設(shè)有一個(gè)自動(dòng)電子快門ON/OFF開關(guān)，還有些產(chǎn)品干脆將自動(dòng)電子快門做成內(nèi)置式，使用者無(wú)法干預(yù)。

為了在低照度環(huán)境下也能拍攝到較為清晰的畫面，有些攝像機(jī)還具有多場(chǎng)積累電子快門方式，它很類似于照相機(jī)的B門或T門感光拍攝方式。在這種方式下，CCD感光單元可以暫停若干場(chǎng)的電荷轉(zhuǎn)移，使其光敏單元中的電荷得以暫存，直到對(duì)某場(chǎng)景進(jìn)行多場(chǎng)曝光后再進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。由于電荷的積累作甩，輸出信號(hào)的幅度也相應(yīng)得以提高，相當(dāng)于提高了攝機(jī)的低照度靈敏度。常見(jiàn)的場(chǎng)積累時(shí)間一般為2場(chǎng)、4場(chǎng)或6場(chǎng)。需要注意的是這種多積累電子快門方式一般僅適合對(duì)于非運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景或緩慢運(yùn)動(dòng)物體的攝像監(jiān)視，否則，在場(chǎng)積過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)物體的位置發(fā)生了變化，則多場(chǎng)積累后的圖像中的運(yùn)動(dòng)物體將變得模糊。

CCD攝像機(jī)的高速電子快門功能可以防止拍攝高速運(yùn)動(dòng)物體時(shí)造成的"運(yùn)動(dòng)模糊" 象。所謂"運(yùn)動(dòng)模糊"即攝像機(jī)在拍攝快速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)會(huì)出現(xiàn)"拖影"，這是由于相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體來(lái)說(shuō)，CCD的感光時(shí)間太長(zhǎng)，而在這段感光時(shí)間內(nèi)物體己經(jīng)產(chǎn)生了位移， 就是說(shuō)，在一個(gè)電荷轉(zhuǎn)移周期內(nèi)，運(yùn)動(dòng)物體在CCD靶面的不同位置郡成了像。

為了防止上述 "運(yùn)動(dòng)模糊"現(xiàn)象，就應(yīng)該縮短入射光在CCD靶面上的作用時(shí)間， 也就是說(shuō)，在每一場(chǎng)內(nèi)只將某一段時(shí)間產(chǎn)生的電荷作為圖像信號(hào)輸出，而將其余時(shí)間產(chǎn)生的排放掉，不予使用。這樣就等于縮短了存儲(chǔ)電荷的時(shí)間，相當(dāng)于縮短了光線照射CCD 的時(shí)間，如同加了快門一樣，這就是電子快門的實(shí)質(zhì)。

當(dāng)接通電子快門開關(guān)時(shí)，快門控制脈沖 CCD的N型硅襯底，行頻快門脈沖使感光單元的電荷一行一行地放掉，直到快門脈沖停 電荷停止泄放?？扉T打開的時(shí)間長(zhǎng)短由每場(chǎng)出現(xiàn)的行頻脈沖數(shù)決定，而這個(gè)脈沖數(shù)由快門 度選擇開關(guān)控制?？扉T速度越高則脈沖數(shù)目越多。

在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，CCD的自動(dòng)電子快門功能還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)光圈的效果。即:當(dāng)通過(guò)鏡頭的光通量較強(qiáng)時(shí)，輸出信號(hào)電流也會(huì)較大，此時(shí)電子快門自動(dòng)調(diào)節(jié)到高速檔，使信號(hào)電荷的積累時(shí)間變短，進(jìn)而使輸出信號(hào)電流的幅值減小;而當(dāng)通過(guò)鏡頭的光通量較弱時(shí)，信號(hào)電流也會(huì)變小，此時(shí)電子快門自動(dòng)調(diào)節(jié)到低速檔，使信號(hào)電荷的積累時(shí)間加長(zhǎng)，進(jìn)而使輸出信號(hào)電流的幅值增加。大多數(shù)自動(dòng)電子快門的速度是連續(xù)可調(diào)的，由此實(shí)現(xiàn)了當(dāng)被攝物體的光照度變化時(shí)，CCD輸出電流基本保持穩(wěn)定。應(yīng)當(dāng)注意的是:當(dāng)選用高速電子快門檔時(shí)，由于CCD的電荷積累時(shí)間相對(duì)縮短，使攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅度減小，圖像會(huì)變暗，此時(shí)應(yīng)相應(yīng)加大攝像鏡頭的光圈，或監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的光照度。