原创 3CCD/CMOS全高清摄像机研制技术讨论

1.         3CCD/CMOS摄像简介

单CCD摄像机是指摄像机里只有一片CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题，便出现了3CCD摄像机。

3CCD顾名思义，就是一台摄像机使用了3片CCD。我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接收一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个3CCD系统。

单CCD的数码摄像机只有一枚CCD感光元件来完成亮度信号和色度信号的转换，通过4种辅助颜色把色彩重现，但从辅助颜色转化成原色的过程会导致色彩误差，而3CCD几乎可以原封不动地显示影像的原色，所以3CCD在结构上具有先天优势。每一枚CCD感光元件都会有一片很大的光线采集区域，能够获得很高的信杂比、敏感度以及很宽的动态范围。从实际效果来看，3CCD摄像机所拍摄的画面，层次感好，立体感强，颜色尤其准确。

　  和单CCD相比，由于3CCD分别用3个CCD转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比CCD来的自然，亮度以及清晰度也比单CCD好。但由于使用了三片CCD，以往3CCD摄像机的价格要比单CCD贵很多。然而时过境迁，3CCD数码摄像机也开始走进寻常百姓家，家用型3CCD数码摄像机也开始普及起来。

2.            3CCD/CMOS全高清摄像机研制讨论

    全高清摄像机需要支持720P、1080I/P高清视频。3CCD/CMOS全高清摄像机的系统结构一般如下图所示：

3.         3CCD/CMOS全高清摄像机关键技术

           i.              CCD/CMOS Sensor成像，CCD/CMOS在RGB三色分别成像时，成像质量好坏，直接决定全高清摄像机图像质量

         ii.              AFE的ADC、时钟等控制精度，将决定CCD图像数字化的质量好坏

        iii.              FPGA的时钟及数据转化，逻辑算法控制精确程度将决定图像数字信号的质量好坏。

       iv.              DSP图像处理，DSP处理算法为整个3CCD/CMOS系统的核心。