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CCD或CMOS图像传感器的低通效应

2012-03-04 giai
不止道您是否需要发觉,在我旅拍出影的人中含较细横坚条时,列举旅拍出影穿起含带细纹路服饰人时,视频播放图相中终会存在或粗或细的纹路, 同时等等条文跟随被旅拍出影事物的远近或运动,也相同的持续不断发生改变。此干涉现象越来越低档次的的刷卡机越明显,高清版机可是认同。这对这类现象, 近日翻看些许内容,发觉那就是伴随图相感测器器的层次性的“低通负效应”引起。为了能让让玩家也体谅某种现象的道底,特摘录收纳一段段对该现象有关的信息描述,供玩家参考资料。

CCD或CMOS图像传感器的低通效应

(图源手机网络,侵删) 


       由于CCD或CMOS固体图象传感器是一种离散像素的光电成象器件,根据奈奎斯特定理,一个图象传感器能够分辨的最高空间频率等于它的空间 采样频率的一半,这个频率就称为奈奎斯特极限频率。在用CCD摄像机获取目标图象信息时,当抽样图象超过系统的奈奎斯特极限频率时,在图象传感器上,高频成分将 被反射到基本频带中,造成所谓纹波效应或莫尔效应,使图象产生周期频谱交迭混淆或称为拍频现象。假设CCD的抽样频率为15MHZ,在图象信号为10MHZ时,混叠频率分量为 15MHZ-10MHZ=5MHZ,在图象信号为9MHZ处,混叠频率分量为15MHZ-9MHZ=6MHZ,这两项混叠频率分量经电路低通滤波后都是无法滤掉的,并与有用图像信号一样被输出, 如在所观测的波形中在9MHZ和10MHZ频带处叠加的5MHZ和6MHZ信号成分。在7MHZ信号上有明显的低频差拍存在,差拍频率约1MHZ。这些混叠的信号将影响图象清晰度,甚 至出现彩色条纹干扰。
 
       由于上述现象的存在,电视主持人很少穿着带有条纹的服装,或者说带有条纹的服装,是电视工作者一种非常忌讳的服装。 由于家用小型CCD或CMOS摄像机图像传感器在垂直和水平方向传输光学信息都是离散的取样方式,这是因为它的光敏单元在水平方向也是离散的。根据取样定理可知, 取样后的信号频谱分布和幅度变化为:

 CMOS

(图源电脑网络,侵删) 


式中,τs为制样电磁长宽比,即一名光敏模块的长宽比;Ts为制样的周期,即一名图片粪便率的长宽比(含两边的不光敏位置)。当n=Ts/ts时,谱线包络可达到首先名整点, 是钻孔大小光阑效果的特征。 若高频率预警比率骤降,可应当抉择τs,使在fs/2处的频谱比率骤降得小些许,使频谱混叠位置缩小。τs越小,频谱比率骤降越放缓,混叠位置增高。ts增高,频谱比率骤降更快,频 谱混叠位置缩小。对此可看见,在家庭用全自动拍摄照片机中光敏模块的长宽比和图片粪便率长宽比拥有绝佳的数量,即图片粪便率的长宽和图片粪便率的硬度和图片粪便率的的数量基本都是取决摄 像机粪便率的通常后果因素。在图案上表明除了的频谱混叠会给予中频干拢斑纹,它对拍摄照片机所拍摄照片的图案水平目标目标的分明度有过大后果。 仍然在微电子为了满足电子时代发展的需求,电路原理上用于微电子为了满足电子时代发展的需求,低通滤波器不易于滤出各种以及在有必要短视频画面在相爱的电磁干扰,之所以,常用用光纤激光切割机的境头用于予除理置于标题前滤波技术水平, 大幅度降低摄像头机光敏上面光纤激光切割机的图相的频率段屏幕宽度匹配,以下降频谱混淆视听,即用于光纤激光切割机的低通滤波器。 光学材料低通滤波器(Optical Low Pass Filter,俗称OLPF)事实上一低通滤波的石英砂作的晶片。1986年印度富士集团公司与东芝集团公司企业合作面世第一点 台数位外部单反相机(Digital Still Camera,俗称DSC)起,才将OLPF融入这发展前景更快的数位天下中。 跟着创新技术水平进步奖,数位影象技术水平采用的领域也日渐广阔,从数码科技手机(DSC)、数位拍摄机(DVC)到影象联系咨询电话(Video Phone)包括未来的的第三个代来加入联系咨询电话(G3)等 ,所有的和影象业内的產品都可以便用OLPF来减少可以达到的杂讯干忧。 
        由于摄像机等固体图象传感器读取影像均采用这种非连续性取象方式,所以在拍摄细条纹(高频)时肯定会产生不必要的干扰杂音。由于细条纹的方向不同, 需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除,又因为不同型号的CCD摄像机与CMOS图象传感器在规格上有些差异,为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音,需用不同 厚度、片数、角度组合的OLPF的设计,以提高取象品质。
 
     因此摄像机的镜头不单是简单的光学成像的作用,还有光学滤波等更为深奥的功能。


标贴: CCD CMOS
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