Вопрос по теории формирования изображения.

01-02-2012 19:15

Вопрос собственно в том - каким образом формируется уровень черного в видеокамере, если камера формирует изображение с ССD матрицы?

Дело в том, что в ремонт поступила камера у которой через несколько секунд после включения закрывается диафрагма, и на выходе видео вместо черного экрана появляется серый. Как будто ручка яркости на мониторе выведа на масксимум, а контрасность не работает. Если диафрагму принудительно открыть, то на мониторе появляется засвеченная картинка, у которой осциллограмма не имеет уровней черного.
Посмотрел видео сигнал с выхода приемника сигнала с матрицы (микруха AN2191FHQ) там уже нет черного, и при закрытом объективе вместо линии с уровнем черного, линия с половиной амплитуды видео сигнала.
Микруха AN2191FHQ умная, так как имеет шину управления от контроллера, и выдает опорные сигналы для АЦП. Вот и не пойму как оценить сигнал с матрицы, чтобы быть уверенным, что матрица нормальная, глючит либо контроллер своим управлением, либо Микруха AN2191FHQ.

P.S
Искал даташит на AN2191FHQ, но ничего найти не смог. Поэтому если кто имеет любую информацию по ней, буду весьма признателен.

01-02-2012 19:48

Алекс191011_, а модельку камеры не затруднит назвать? улыбка

Может ты сильно глыбоко капнул.

01-02-2012 20:04

Maxbin писал:

Алекс191011_, а модельку камеры не затруднит назвать?

01-02-2012 21:21

На сайте панаса ничего по этой модели нет недовольство, огорчение

А почему закрывается диафрагма? Проследи не меняются ли сигналы на CCD.

01-02-2012 22:12

Диафрагма закрывается потому, что на процессор обработки сигнала с АЦП идет видео сигнал с высоким уровнем белого. Cигнал на CCD меняется, но оценить его правильность нет возможности так как в мануале нет осциллограм.
Я тут нашел мануал на похожую камеру http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://panasonic.cn/support/d ...
Разница только в том, что моя позиционируется вручную и поэтому не имеет моторов наклона и параномирования. А вот цепи сигналов CCD и обработки выходного сигнала CCD один в один (в мануале по ссылке это страница - 4 -1-, или лист 25).

01-02-2012 22:42

Алекс191011_ писал:

каким образом формируется уровень черного в видеокамере, если камера формирует изображение с ССD матрицы?

Алекс191011_, у всех матриц есть чёрные пиксели по периметру. Именно поэтому говорят что общее число пикселей столько-то, а эффективных столько-то.

Алекс191011_ писал:

Дело в том, что в ремонт поступила камера у которой через несколько секунд после включения закрывается диафрагма, и на выходе видео вместо черного экрана появляется серый.

Похожую картину неоднократно наблюдал на фотоаппаратах Sony DSC-F828 из-за того что не контачит шлейф от матрицы. При этом на дисплее при предпросмотре серая картинка с сильными шумами, а параметры экспозиции уезжают к самым коротким выдержкам, как будто освещение стало очень ярким. Вот тема с такими картинками http://monitor.net.ru/forum/device-sony-cyber-shot-dsc-f828-info-31758 ...

Ещё на памяти была тема про какой-то Sony T серии. Там транзистор на выходе с матрицы подгорел и картинка была очень тёмная.

Могу посоветовать проверить сигнал RG (reset gate). Этот сигнал идёт с частотой чтения пикселей. Он обычно выглядит в виде узких импульсов, амплитудой 5 вольт. Без этого сигнала на выходе матрицы всё время будет высокий уровень.

Добавлено 02-02-2012 01:49

Посмотрел мануал, там сигнал faiRG на 12выводе.

01-02-2012 23:30

Vikt(or) писал:

Похожую картину неоднократно наблюдал на фотоаппаратах Sony DSC-F828 из-за того что не контачит шлейф от матрицы. При этом на дисплее при предпросмотре серая картинка с сильными шумами, а параметры экспозиции уезжают к самым коротким выдержкам, как будто освещение стало очень ярким.

Тут это исключено, так как матрица впаяна в плату с микрухами синхрогенератора и микрухи обработки сигнала с CCD "AN2191FHQ".
Меня смущают сигналы синхронизации матрицы "MV1" 'MV2" "MV4" "MV5" (розовая шина). У них частота в два раза выше частоты строк. В результате на выходе матрицы видеосигнал имеет меандр с частотой в два раза выше частоты строк, и на каждой части меандра (на высоком и на нижнем уровне)висит видеосигнал. Я никогда не обращал на это внимания, и просто смотрел их наличие, а вот сегодня взглянул и что-то меня это смутило.

01-02-2012 23:51

Алекс191011_, там должны быть кадровые импульсы с частотой в сотни раз ниже строчных. Теоретически от такого картинка не посветлеет. Эти выводы просто не будут успевать реагировать на большую частоту переключений и картинка смажется по вертикали.

02-02-2012 00:43

Vikt(or) писал:

Алекс191011_, там должны быть кадровые импульсы с частотой в сотни раз ниже строчных.

Vikt(or), насколько я понимаю, сигналы синхронизации матрицы "MV1" 'MV2" "MV4" "MV5" это сигналы считывания столбцов матрицы, и они не могут следовать с частотой кадрового импульса.

02-02-2012 01:02

Алекс191011_, ну есть сигналы горизонтального и вертикального переноса зарядов. Обозначаются H и V. Можно по простому называть строчные и кадровые.
А вот "сигналы считывания столбцов" точно нельзя говорить подшучивать, дразнить

В матрицах переносится вся строка целиком и потом попиксельно считывается.

02-02-2012 01:31

Vikt(or) писал:

Алекс191011_, ну есть сигналы горизонтального и вертикального переноса зарядов. Обозначаются H и V. Можно по простому называть строчные и кадровые.

Открой даташит на любую ПЗС матрицу и ты увидишь, что сигналы синхронизации матрицы H и V сИИИльно быстрее сигналов синхронизации строк и кадров
Я увидел вот это
Vertical transfer clock - сигналы считывания столбцов V1, V2,V3, V4 - частота мин15ns - макс 350 ns
Horizontal transfer clock - сигналы считывания пикселей H1 H2 - частота типовая 5 ns

Vikt(or) писал:

В матрицах переносится вся строка целиком и потом попиксельно считывается.

Правильно! Только вот за время одного кадра приходится считывать ВСЕ столбцы ( а их в матрице не одна сотня) и ВСЕ пикселы в столбцах ( а их в одном столбце не одна сотня).

02-02-2012 08:12

Алекс191011_, естественно что сигналы вертикального переноса, по народному кадровые, не имеют ничего общего с кадровыми синхроимпульсами. Не разводи демагогию.

А вот про слово "столбцы" забудь. Нет никаких столбцов в CCD матрицах. Есть только строки.
Считывание столбцами делают в CMOS матрицах.

02-02-2012 11:21

Vikt(or) писал:

Алекс191011_, естественно что сигналы вертикального переноса, по народному кадровые, не имеют ничего общего с кадровыми синхроимпульсами. Не разводи демагогию.

Демагогия это когда говорят

Vikt(or) писал:

А вот про слово "столбцы" забудь. Нет никаких столбцов в CCD матрицах. Есть только строки.

зная что ЛЮБАЯ МАТРИЦА это совокупность строк и столбцов, на пересечении которых находятся её элементы.
Привожу картинку ccd матрицы с даташита на матрицу ICX285AL
На ней
по вертикали
пикселы с буковками "а" составляют столбец "A", состоящий из 8 пикселей.
пикселы с буковками "b" составляют столбец "B", состоящий из 8 пикселей.
пикселы с буковками "c" составляют столбец "C", состоящий из 8 пикселей.
пикселы с буковками "d" составляют столбец "D", состоящий из 8 пикселей.
по горизонтали
пикселы с буковками "а1","b1","c1","d1" составляют ПЕРВУЮ строку
пикселы с буковками "а8","b8","c8","d8" составляют ВОСЬМУЮ строку

Получается что на данном рисунке изображена матрица, имеющая 4 столбца и 8 строк. При этом все столбцы загружаются в свои вертикальные регистры, а все строки загружаются в один горизонтальный регистр.

02-02-2012 11:57

Алекс191011_ писал:

При этом все столбцы загружаются в свои вертикальные регистры, а все строки загружаются в один горизонтальный регистр.

Поищи в даташите слово column, которое означает столбцы. Нету такого понятия у CCD матриц. Забудь и не вспоминай.
А вот как выглядит современная CMOS матрица, в данном случае IMX017CQE

02-02-2012 13:21

Я не пойму, о чем мы спорим? О том, что в России кур топчет петух, а на Украине кочет?

02-02-2012 14:19

Алекс191011_, ты хотел узнать как работает матрица - я объяснил. Осталось сделать камеру и сказать спасибо голливудская улыбка

02-02-2012 14:31

Vikt(or) писал:

Алекс191011_, ты хотел узнать как работает матрица - я объяснил.

Где?

Добавлено 02-02-2012 15:22

Vikt(or) писал:

Поищи в даташите слово column, которое означает столбцы.

Зарядил в поиск слово "ПЗС-матрица", и в первой ссылке нашел, что называется столбцами ПЗС-матрицы

Цитата:

«Вертикальные» последовательные регистры сдвига, составляющие параллельный, называются столбцами ПЗС-матрицы, а их работа полностью синхронизирована. Двумерный массив фототоков ПЗС-матрицы одновременно смещается вниз на одну строку, причём происходит это только после того, как заряды предыдущей строки из расположенного «в самом низу» последовательного регистра сдвига ушли на усилитель. До освобождения последовательного регистра параллельный вынужден простаивать. Ну а сама ПЗС-матрица для нормальной работы обязательно должна быть подключена к микросхеме (или их набору), подающей потенциалы на электроды как последовательного, так и параллельного регистров сдвига, а также синхронизирующей работу обоих регистров. Кроме того, нужен тактовый генератор.

см http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%97%D0%A1-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1% ...

02-02-2012 16:32

А вот тебе и слово "column" в даташите на Kodak KAI-11002 CCD IMAGE SENSOR

02-02-2012 18:14

Алекс191011_, да угомонись ты. Делай уже камеру.
Я тебе сразу правильно сказал:

Vikt(or) писал:

А вот "сигналы считывания столбцов" точно нельзя говорить

02-02-2012 21:14

Vikt(or), мне от твоего "сказал" не холодно, и не жарко. Тем более, что путного ты ничего не сказал.

03-02-2012 08:47

Алекс191011_ писал:

Vikt(or), мне от твоего "сказал" не холодно, и не жарко. Тем более, что путного ты ничего не сказал.

Алекс191011_, може тебе в родной раздел вернуться, уютней будет.

03-02-2012 10:52

coka, Так я и нахожусь в родном разделе. Просто по пустякам не заглядываю.

03-02-2012 13:56

Интересно .... Судя по мануалу в котром для настройки используется комп IBM PC|AT с флоппи дисководом и в режиме MSDOS- камерка древнющая...... и много там чего настраивается в том числе пьедестал и уровень вспышки и баланс белого и еще много чего. Но... Может не мудрствовать лукаво о "принципах формирования изображения" а сделать поправку на возраст ? Люди, например, столько не живут гы-гы

Добавлено 03.02.2012 12:57

ЗЫ мануал на сайте Панаса отсутствует так же ввиду древности сабжа

03-02-2012 15:23

Wlad писал:

много там чего настраивается в том числе пьедестал и уровень вспышки и баланс белого и еще много чего.

Вот это как раз и заставило меня обратится к истокам. В камере вроде все есть, и настройками можно поиграться, но картинка все равно остается плохой.

Wlad писал:

Может не мудрствовать лукаво о "принципах формирования изображения" а сделать поправку на возраст ? Люди, например, столько не живут

Проблема в том, что бухгалтерия клиента не понимает, что сегодня камера 2005 года выпуска это уже "камерка древнющая".

03-02-2012 16:42

Vikt(or) писал:

Поищи в даташите слово column, которое означает столбцы

на твоей же картинке внизу слева читаем COLUMN A\D CONVERTER гы-гы

Vikt(or), если я не сильно ошибся , то Алекс191011_ сам знает как CCD матрица работает. улыбка

Ну и конечно сигнал вертикального сдвига по регистрам столбцов никак не может иметь частоту, равную частоте кадров видеосигнала, поскольку за один кадр надо сместить в регистр горизонтального сдвига количество строк, равное разрешению матрицы по вертикали. Соответственно и частота горизонтального сдвига выше частоты строк. Конкретные значения зависят от типа организации матрицы по пикселам. Для монохромной матрицы коэффициенты строго кратны разрешениям по горизонтали и вертикали, для цветных зависят от цветовой организации - RGB,CMYG и т.д.

coka, опять же если я не сильно ошибся, то Алекс191011_ в этом разделе ну очень давно

03-02-2012 18:01

Wlad, это у нас старые тёрки с Алегиром улыбка

На моей картинке показана CMOS матрица со считыванием столбцами, чтобы Алегир знал как это выглядит. Вообще он мало что знает про матрицы, но всё время берётся спорить http://monitor.net.ru/forum/viewtopic.php?t=371206
Про кадровые и строчные импульсы это просто обиходное название. Если уж так подходить, то давайте говорить не пиксели (точки), а исключительно "светочувствительные элементы" голливудская улыбка

03-02-2012 20:16

Wlad,

Wlad писал:

coka, опять же если я не сильно ошибся, то Алекс191011_ в этом разделе ну очень давно

это хорошо что давно. Меня удивляет другое, если стараються помочь, чего ж возмущаться, промолчи как минимум. А родной раздел не я придумал, он высвечен в профиле.

05-02-2012 14:51

coka, ну как бы немного не та ситуация, можно и повозмущаться. Vikt(or) тут не совсем прав.Ну или не совсем в тему ответ улыбка

Кстати Vikt(or), ссылка на тему не совсем удачная - там все дружно бред несли кошелками помираю со смеху!

Особено топикстартер. Кстати дай мне ссылочку про черные пикселы для привязки к уровню черного - чет не припомню я такого в CCD матрицах - может пропустил чего, так как особенно в детали этого процесса никогда не вникал. Интересно стало посмотреть для общего развития

05-02-2012 15:59

Wlad, про чёрные пиксели объясняется в полных версиях даташитов. Для примера вот у самого Алегира:

Алекс191011_ писал:

А вот тебе и слово "column" в даташите на Kodak KAI-11002 CCD IMAGE SENSOR

Даташит http://www.riddle.ru/dl/ccd/kodak/KAI-11002LongSpec.pdf

Если коротко, то чёрные пиксели выдают "холостой" сигнал на уровне нескольких милливольт. Этот сигнал образуется из-за так называемого теплового тока, присущего всем полупроводниковым устройствам. Чем выше температура матрицы, тем выше сигнал от чёрных пикселей. При увеличении температуры на 5 - 8°С (в зависимости от типа матрицы), этот сигнал увеличивается в два раза. По этой причине матрицы фотоаппаратов для астрофотографии охлаждают элементами Пельтье и даже жидким азотом.

Уровень сигнала выше темнового несёт полезную информацию. Уровень ниже темнового вырезается электроникой как бесполезный шум.

05-02-2012 16:56

Vikt(or) писал:

Если коротко, то чёрные пиксели выдают "холостой" сигнал на уровне нескольких милливольт. Этот сигнал образуется из-за так называемого теплового тока, присущего всем полупроводниковым устройствам. Чем выше температура матрицы, тем выше сигнал от чёрных пикселей. При увеличении температуры на 5 - 8°С (в зависимости от типа матрицы), этот сигнал увеличивается в два раза. По этой причине матрицы фотоаппаратов для астрофотографии охлаждают элементами Пельтье и даже жидким азотом.

Уровень сигнала выше темнового несёт полезную информацию. Уровень ниже темнового вырезается электроникой как бесполезный шум.

ну это классика, этого не знать просто нельзя. Однако можно обойтись и без черных пикселей - достаточно измерить темновой ток при закрытом затворе или, в камере - при закрытой диафрагме (в отличие от фотоаппаратов там диафрагма полностью перекрывает световой поток) и использовать это значение как точку отсчета для формирования уровня черного. Так что я не совсем уверен, что ВСЕ CCD матрицы имеют черные точки\столбцы\строки для привязки уровня черного.

Алекс191011_, а что у тебя происходит на 12 и 13 ногах матрицы ? Уж больно ситуация похожа на отсутствие работы электронного затвора и как следствие дикий пересвет изображения

05-02-2012 18:59

Vikt(or) писал:

На моей картинке показана CMOS матрица со считыванием столбцами, чтобы Алегир знал как это выглядит. Вообще он мало что знает про матрицы,

Спасибо за ликбез, но меня больше интересует не как выглядит симосовская матрица, а как выглядит сигнал с выхода CCD матрицы, чтобы по нему оценить исправность самой CCD матрицы.

coka писал:

Меня удивляет другое, если стараються помочь, чего ж возмущаться, промолчи как минимум.

Когда стараются помочь, то стараются ответить на поставленный вопрос, а не занимаются тавтологией. И тем более не начинают свое общение в теме со слов

coka писал:

Алекс191011_, може тебе в родной раздел вернуться, уютней будет.

05-02-2012 19:52

Алекс191011_, так все таки что на 12 и 13 ногах происходит ?