ĐIỆN tử VIỄN THÔNG nhom 14 d5 DTVT2 camera khotailieu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

LOGO

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG


Bộ môn : Thiết bị đầu cuối
Đề tài

: Camera

Giảng viên: ThS. Trần Vũ Kiên
Nhóm 14 - D5.DTVT2
1. Bùi Trung Hưng ( Nhóm trưởng)
2. Nguyễn Trọng Hòa
3. Trịnh Đình Bắc
4. Lê Văn Trình


Nội dung trình bày

1. Tổng quan về camera

2. Phân loại camera

CAMERA

3. Ứng dụng của camera

1.Tổng quan về Camera
1.1. Khái niệm

Camera là một thiết bị ghi hình. Với một chiếc camera, chúng ta có thể ghi lại được những hình ảnh trong
một khoảng thời gian nào đó, lưu trữ và xem lại bất cứ lúc nào muốn.


1.Tổng quan về Camera
1.2. Cấu tạo cơ bản của camera và nguyên lý ghi hình



Sơ đồ khối cơ bản của camera:


1.Tổng quan về Camera
1.2. Cấu tạo của camera



Sơ đồ khối chi tiết:


1.Tổng quan về Camera
1.2.1. Ống kính (Lens)



Ống kính điều khiển sự hội tụ ánh sáng thu được từ môi trường vào cảm biến hình ảnh CCD. Tùy theo khoảng cách,
môi trường quan sát mà người ta có những cách chọn ống kính khác nhau.

1.Tổng quan về Camera
1.2.1. Ống kính (Lens)



Video:


1.Tổng quan về Camera
1.2.2. Bộ lọc quang



Ảnh quang sau khi thu được từ ống kính cho đi qua bộ lọc quang nhằm mục đích hiệu chỉnh cường độ sáng trước khi
cho qua lăng kính để tách màu RBG.


1.Tổng quan về Camera
1.2.2. Bộ tách màu



Bộ tách màu gồm một hệ thống lăng kính được ghép lại với nhau tạo ra các mặt lưỡng sắc (Green, Blue) và ( Green,
Red).


1.Tổng quan về Camera
1.2.2. Bộ tách màu



Nguồn ánh sáng phản chiếu từ ảnh đến hệ thống lăng kính sẽ được tách thành 3 phần: Green, Red, Blue đưa đến cảm
biến hình ảnh CCD.


1.Tổng quan về Camera
1.2.2. Bộ tách màu



Video hoạt động bộ tách màu:


1.Tổng quan về Camera
1.2.3. Cảm biến hình ảnh



Có 2 công nghệ cảm biến hình ảnh CCD và CMOS. Chúng khác nhau chính là bắt đầu từ khâu hấp thụ ánh sáng rồi
chuyển sang dạng tín hiệu số như thế nào?.


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



CCD trong thực tế:

1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



CCD bao gồm một mạng lưới như ma trận các điểm bắt sáng (điểm ảnh, pixel). Các điểm này lại được phủ các lớp
lọc màu (thường là 1 trong 3 màu cơ bản: Red, Green, Blue để mỗi điểm chỉ bắt một màu nhất định.


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Khi camera hoạt động, ánh sáng qua ống kính sẽ được lưu lại tại bề mặt chip thông qua các điểm ảnh.


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



CCD chế tạo từ bán dẫn silicon hoạt động dựa theo nguyên lý của photo diode: khi ánh sáng chiếu thì năng lượng
của photons ánh sáng làm cho electron được giải phóng, lỗ trống được tạo ra.


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Video sự chuyển đổi quang sang điện trong CCD:


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Thông tin về cường độ ánh sáng lưu lại của mỗi điểm sẽ được thể hiện bằng độ khác nhau về điện áp.


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Thông tin cường độ sáng mỗi điểm ảnh sẽ được chuyển lần lượt theo từng hàng ra ngoài để đọc giá trị (để đọc các
giá trị khác nhau của mỗi điểm ảnh). Sau đó các giá trị này sẽ đi qua bộ khuyếch đại tín hiệu, rồi đến bộ chuyển đổi
tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (A/D converter), rồi tới bộ xử lý để tái hiện lại hình ảnh đã chụp được.


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Video quá trình chuyển giá trị điểm ảnh ra theo hàng:


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Video quá trình đọc giá trị điểm ảnh và biến đổi ADC:


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Video:


1.Tổng quan về Camera
1.2.3.1. Cảm biến hình ảnh CCD( Change Couled Device)



Kích thước màn hình cảm biến CCD là đường chéo màn hình cảm biến, càng lớn thì chất lượng càng tốt. Màn hình
1/3 inch Sony CCD sẽ có chất lượng tốt hơn 1/4 inch CCD, vì 1/3 >1/4).

1.Tổng quan về Camera
1.2.3.2. Cảm biến hình ảnh CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)



CMOS có nghĩa là chất bán dẫn bổ sung oxit kim loại.



Với CMOS thì cạnh mỗi điểm bắt sáng trên chip đều có một mạch bổ trợ, do đó người ta có thể tích hợp các quy trình xử lý hình ảnh
như chuyển đổi ADC, cân bằng trắng…vào mạch bổ trợ này, giúp cho quá trình xử lý hình ảnh được thực hiện ngay tại từng điểm ảnh
đơn lẻ.