Студия Ивана Росса

Формирователь видеосигнала это преобразователь свет — сигнал, ПЗС-формирователь видеосигнала, а также формирователь видеосигнала на КМОП-структурах. КМОП- преобразователи свет — сигнал появились еще в 1967 г., то есть за три года до ПЗС-формирователей видеосигнала. Технология КМОП-структур пока тогда еще не нашла достаточно широкого распространения в деле формирования сигнала изображения.

При этом оба устройства (КМОП и ПЗС) действуют по одному и тому же принципу они работают со светочувствительными полупроводниковыми элементами, преобразующими отраженный наблюдаемой сценой свет в электрический сигнал. Генерируемая при этом энергия пропорциональна возникающему световому потоку. Несмотря на сравнимые базовые технологии, приборы с зарядовой связью доминируют во многих схемах применениях, в том числе по причине более высокой светочувствительности и более широкого динамического диапазона.

Одним из существенных отличий КМОП от ПЗС является дальнейшая обработка накопленного в полупроводниковых элементах электрического заряда, который в случае КМОП-структур считывается не построчно, а напрямую, посредством большого числа транзисторов, присвоенных отдельным пикселям. Следует различать датчики активных (АПС) и датчики пассивных (ППС) пикселей.

В «пассивном» варианте электрический заряд через переключающий транзистор, отнесенный к определенному пикселю передается на общий усилительный транзистор, находящийся в конце каждой колонки пикселей. В «активном» варианте для дальнейшей передачи сигнала имеется обычно три транзистора на каждый пиксель.

ППС отличаются более высокой плотностью упаковки, а АПС — меньшим шумовым фоном. Одной из самых серьезных проблем до сих пор оставалось большое число транзисторов, необходимых для КМОП-структур при работе с согласующей характеристикой усиления. Допуски конструкционных деталей транзисторов приводили на первых порах к видимым искажениям изображения помехами. С тех пор как эта проблема была решена, помехи от дефектов структуры удалось снизить до минимального уровня.

Одним из замечательных достоинств техники на КМОП-структурах является высокая степень интеграции ИС. Практически вся электроника телевизионной цветной видеокамеры, включая выходную логику, аналого-цифровой преобразователь, процессор для цифровой обработки сигналов и проч., может быть интегрирована на одном кристалле кремния, что делает возможным производство однокристальных купольных цветных видеокамер. Здесь следует упомянуть еще вполне скромный расход энергии, который при сравнимых характеристиках мощности составляет всего V3 тока, потребляемого ПСЗ-камерами, с учетом их электронной начинки. С течением времени постепенно улучшаются эти и другие свойства КМОП-структур, так что в будущем можно ожидать увеличения их роли в области техники видеонаблюдения. Правда, пока предлагаются только видеокамеры купольные цветные "день-ночь" для нижнего сегмента рынка, которые позволяют весть съемку днем и ночью в любую погоду при минимальном освещении (отсюда и название функции "день-ночь").

На начальном этапе развития техники видеонаблюдения использовались видеокамеры с передающими телевизионными трубками формата с объективами соответствующих размеров. Позднее, когда на рынке появились купольные цветные видеокамеры с ПЗС-формирователями видеосигнала, производители объективов отреагировали выпуском меньших по размеру версий, которые к тому же еще были дешевле в изготовлении. Однако несмотря на то, то ламповая техника практически потеряла свое значение для применения в сфере обеспечения безопасности, еще и сегодня активно предлагаются объективы такого формата.

При выборе объектива не следует забывать о такой «мелочи», как его крепежная резьба. Первые объективы оснащались резьбой согласно стандарту CMount. Это (сейчас всем известное) название пришло из области киносъемочной техники (Cine Camera — киносъемочная видеокамера, Mount — крепление).

С одноплатными видеокамерами на рынок пришел еще один тип объективов, которые отличаются гораздо меньшими размерами и поэтому обладают совсем инои механической структурой, чем объективы с крепежной резьбой С или CSMount.