Имеется камера на базе ПЗС-матрицы SONY (не важно какой), сигнал с которой обрабатывается аналоговым процессором той-же SONY CXA1310.
Нужно сделать корректировку уровня черного, причем обязязально по входу ИМС, до, или во время ДКВ, на то есть свои причины.
Кто-нибудь занимался работой с необработанными сигналами матрицы?

В документации по 1310 очень плохо нарисованы диаграммы сигналов. Лучшее, что мог найти - это вот это:

Привязка идет внутри АЦП, что там можно улучшать... Вам только нужно подать в нужное время CLPOB (Clamp optical black) - в то время как идет считывание защищенной от света зоны, и CLPDM (Clamp dummy). Но эти сигналы пойдут с микросхемы генератора синхроимпульсов (должна быть в паре к CXA1310).

Правда я с CXA1310 не сталкивался, почитайте про спец. АЦП от ADI:
http://www.analog.com/library/analogDialog...signal_pro.html

UPD. Sorry, понял, Вам нужно подстраивать уровень черного. Посмотрите у AD9891 (и других из этой серии) есть регистр Black Clamp Level.

Сообщение отредактировал Джеймс - Aug 28 2008, 19:59

Хотелось бы взглянуть на хоть одну полную схему в которой эта CXA1310 применяется. Если есть PDF то выложите для анализа. Смотрю на схему включения и не понимаю почему на 5-ю ногу идет стабильно 5 вольт.

Какое еще АЦП??? Там все аналоговое!
Я вот тоже думал насчет подмешивания другого уровня холостых элементов. На них попадают 3 импульса выборок: CLP1, CLP2 и BLK.
Только-что подумал: так делать нельзя. Это не решит проблему зарезания сигнала (см. ниже).

Но проблема состоит в том, что вход 1310 отвязан от выхода матрицы по постоянке, и добавление на вход своей постоянки в нужные моменты времени приведет к подзарядке проходных конденсаторов, соответственно даже после отключения смещения уровня черного дифференциальная разность черного и белого после ДКВ будет взята неправильно. Как с этим быть?

Дело еще в том, что после корректировки уровня черного, сигнал нужно дополнительно усилить, и чтобы не городить еще одно АРУ, было принято решение корректировать уровень по входу, чтобы существующее АРУ само отрабатывало изменения.
Если производить коррекцию уровня черного после АРУ, а уже после этого формировать сигнал его управления (сигнал берется с DOUT, интегрируется и усиливается усилителем управления (выводы 17, 18, 19), то при сильной коррекции уровня черного сигнал большой амплитуды зарезается и большого контрастирования не получить.
С первого раза систему сложно понять, поясню как делается сейчас:
Берется сигнал в выхода АРУ (AGC OUT) и изменяется его уровень черного.
Далее этот сигнал проходит на выход DOUT, после чего интегрируется и усиливается. Ару считает, что уменьевшееся значение интеграла сигнала - это ни что иное, как низкий уровень видеосигнала и увеличивает свое усиление. Усиленный сигнал опять контрастируется на выходе АРУ и все повторяется, таким образом получается ООС. При определенном усилении АРУ сигнал начинает "резаться", т.к. имеет требуемую амплитуду, но большой постоянный уровень.

З.Ы. Сейчас удается смещать уровень черного простым регулированием постоянки по входу PG на резистивном делителе, но по непонятным причинам при резком изменении уровня сигнала, усилитель 1310 затыкается либо в черном, либо в белом... вот думаю в чем причина: либо фазировка съезжает, либо абсолютный уровень черного оказывается за пределами диапазона усилителя.


По нашей схеме на 5-ю ногу не идет ничего - она висит в воздухе. На данной микрухе у нас выпускаются все аналоговые камеры.
Схему выложить не могу по понятным причинам, могу лишь ответить на некоторые вопросы, если что интересует - спрашивайте.

Сообщение отредактировал Serg_x - Aug 29 2008, 08:30

А можно всю задачу в целом? Есть малоконтрастная картинка с высоким самым чёрным, и надо её контрастировать?
Лазить перед ДКВ, однозначно, ни зачем не надо, ибо испортите подавление установочного шума и свои искажения внесёте.
Если я правильно понял задачу, то посоветовал бы коммутировать уровень чёрного в интервале гашения после DET OUT. Сложновато получится (сравнительно), зато надёжно.
To AlexKLm: а наезжать на 1310 не надо, это классическая микросхема, на ней сотни тысяч камер сделано.

Да, вы абсолютно правильно поняли задачу.
Только лазить нужно именно перед ДКВ, в предыдущем посту я объяснил почему.
Сейчас корректировка уровня черного сделана именно так, как Вы предложили: уровень черного самых черных элементов приводится к абсолютному уровню черного уже после АРУ. Далее проинтегрированный и усиленный сигнал поступает на входы управления АРУ, увеличивая его усиление. Это решение не позволяет работать АРУ с большими усилениями при малом контрасте, поскольку постоянная составляющая на выходе АРУ + амплитуда самого видеосигнала приближается к напряжению питания, и белые объекты начинают зарезаться в АРУ. Поэтому смещать видеосигнал по постоянке нужно до АРУ.
Понятно, что это сложно, но другого варианта пока не нашел.

Еще есть вариант "в лоб": сделать свою ДКВ, или взять готовую, сигнал с которой завести на вход 1310, заблокировав выборки. Перед этим с этим сигналом можно сделать что угодно. Но это лишняя микросхема с немалым потреблением, и лишняя стоимость, а этого нужно стараться избежать.

Пришло в голову вот такое вот решение:


Таким образом происходит смещение всего видеосигнала по одному из входов, что мне и нужно.
Но теперь образовалась еще одна проблема: поскольку меняется интегральный уровень сигнал IRIS - съезжает экспозиция

Ясное дело, что экспозиция съезжает - она же не знает, что её обманывают! Её как-то корректировать надо... А это ещё наворот. А ещё: не надо ли делать, например, температурную компенсацию этого Uсм? По-моему, честно и просто такое не сделать.
А ещё: реальный уровень сброса выходного устройства в Вашем Uсм отсутствует, стало быть, должен появиться установочный шум.
По-моему, всю работу с сигналом до DET OUT надо оставить в покое, включая родное АРУ, и честно контрастировать полученный сигнал.

Да я же говорю, сейчас так и делается! Не устраивает то, что степень контрастирования ограничена диапазоном АРУ. Нужно либо сместить постоянную составляющую на выходе АРУ вниз, либо контрастировать по входу, чтобы усиленный им сигнал с большой постоянной составляющей не затыкался в питание.
Насчет экспозиции - её легко получить из сигнала матрицы с помощью пары транзисторов, принципиального значения форма полученного сигнала не имеет, нужна лишь пропорциональная зависимость его интеграла от сигнала матрицы для управления экспозицией или АРД-объективом.
А что насчет установочного шума, не понял? Это по поводу приведенного выше решения? Я ведь не трогаю сам видеосигнал с выхода матрицы, а лишь делаю другую привязку в момент импульса CLP2, по которому этот сигнал вяжется по входу 1310 к постоянному уровню еще перед ДКВ. Таким образом, я полагаю, можно вычесть требуемый уровень еще до ДКВ. Не так-ли?
Насчет термостабильности - нужен диапазон -40...+40. Над этим буду работать уже когда будет ясна общая концепция.

Да, экспозицию сейчас заблокирую и попробую поиграть уровнями на входе.
З.Ы. Подключение обыкновенного резистивного делителя в питание со средним выводом в один из входов 1310 позволяет очень хорошо контрастировать вручную, вращая движок. Пока что изучаю как ведет себя усилитель и встроенная привязка.

З.Ы.2. Поймите сами, меня тут пинают за каждые 10 центов, была б моя воля - поставил бы внешнюю ДКВ и не заморачивался

Я смотрю, Вы разбираетесь в деле, покритикуйте пожалуйста следующее решение:
Последовательно ко входу (последовательно с проходным кондером на входе PG или DATA) на ключиках подвешиваем конденсатор, заряженный до определенного уровня, который (уровень) необходим для приведения минимума выходного сигнала АРУ к абсолютному уровню черного при текущем Кусиления АРУ.
В момент импульса BLK этот конденсатор будет заряжаться сигналом управления до нужного уровня, а по окончании - включаться последовательно. Таким образом, активные пиксели строки окажутся смещенными на нужный уровень. Надеюсь поняли
Примерно вот так:


Сообщение отредактировал Serg_x - Aug 29 2008, 15:23

Я уже слава богу работаю 15 лет с матрицами сони, и аналоговыми и с цифровыми и своими ДСП...
По моему ничего хорошего не получится влезая на вход ДКВ, только помех наловите и всех делов
Я честно говоря не уяснил, в чем проблема, почему уровень черного так задран ?

В 1310 есть фиксация в начале и в конце строки, какой у вас тайминг-генератор ?

Мой начальник также работает с ними примерно столько-же.
Уровень черного не задран, его корректировка по выходу AOUT, как тут предлагалось подходит для большинства задач. Но сейчас стоит вопрос создания уникальной по своим характеристикам, и при этом дешевой камеры, например, сильно изменить уровень черного не позволяет не только АРУ, зарезая высокие уровни сигнала, но и неравномерность объектива. Её уже научились компенсировать достаточно простым способом. Также уже реализована возможность наблюдения сюжетов с большим диапазоном освещенностей (диапазон освещенностей сюжета в пределах видимости камеры удалось расширить более чем в 10 раз), и автоматически обнаруживать контраст сюжета (при разных контрастах сюжета будут включаться различные корректировки), и все из этого сделано всего на нескольких аналоговых корпусах (ключики, операционник, пара транзисторов, все в купе с 1310).

Теперь стоит задача нахождения возможности корректировки уровня черного таким-же простым и дешевым способом.

Тайминг-генератор (синхрик) - CXD2463.

Насчет помех при попытке влезть на вход тоже думал, но посмотрите последнюю схему, откуда им там взяться?
З.Ы. В понедельник по ней буду собирать макетку и проверять.

З.Ы. Мы - "ЭВС". Слышали наверно?

Сообщение отредактировал Serg_x - Aug 30 2008, 10:32

Как я понял, Вам необходимо небходимо иметь возможность получить "нормальную" картинку при некоторых мешающих факторах(мешающий яркий объект, задняя засветка, очень неравномерная освещённость и др.). Этого можно добиться, меняя характеристики детекторов для управления экспозицией и системы АРУ(например вводя одно или несколько окон, по которым будут работать эти системы). Посмотрите как реализован алгоритм управления на CXD2163BR найдёте много интересного. А по поводу влезания на вход , там уровень сигнала при слабой освещенности единицы мВ со всеми вытекающими...
А насчет регулировки уровня черного, мне кажется, что необходимость в этом у Вас возникает, когда фиксация в 1310 не совсем справляется со своими прямыми функциями(например, при небольшом ярком объекте в поле зрения, а Вам нужно рассмотреть то что находится рядом с ним).
Могу посоветовать поиграть с детекторами экпозиции и АРУ(например детектор по среднему, пиковый или квазипиковый детектор.
И ещё, можно использовать ручной режим для экпозиции и усиления.

P.S "ЭВС" - слышали и щупали

На данный момент все проблемы решены, кроме глубокого контрастирования.
Алгоритмы работы CXD2463 изучал - там тоже есть т.н. "импульсы окна", но они не использовались и использоваться не будут - это не универсальное решение.
Здесь я хочу обсудить только вопрос изменения постоянной составляющей видеосигнала.
С привязкой все отлично и никогда проблем не было, просто совместно с 1310 используются 255-ые и 405-е матрицы, амплитуды их выходных сигналов не совсем хорошо вписываются в диапазон входного уилителя.

При слабой освещенности никто влезать во вход не будет - он будет работать как положено. А вот при работе в условиях слабого контраста, например, наблюдение через дождь или туман - нужно влезать.
Если обрезать постоянную составляющую еще на входе, 1310 "подумает", что стало темно - со всеми вытекающими... нужно лишь сохранить истинный IRIS для экспозиции/объектива и скорректировать кривизну объектива.

Ручные режимы исключены, как и всевозможные переключатели. Нунеж полный автомат.

Только во время CLP2 отсутствует реальный уровень сброса.
Но сами импульсы CLP2 растянуты на несколько пикселов, т.е. на конденсаторах усредняется за эти несколько пискселов и уровень сброса, и влитый темновой сигнал, и все переходные процессы. Мне кажется, что привязка конденсатора на входе PG к другому уровню в это время на шумы не повиляет либо повлияет очень незначительно. А по окончании CLP2 конденсатор подключается назад на выход матрицы и во время рабочего хода (и во время зачернённых пикселов перед рабочими, т.е. даже во время работы CLP1) ДКВ работать будет, попиксельный шум сброса будет убирать.
Вторая схема, с тремя ключами и доп. конденсатором, мне кажется предпочтительнее не потому, что C2 на ней во время бланкирования подключен "естественным образом", а потому, что не надо Uсм формировать довольно высоким "где-то около выхода ПЗС, который ещё и от температуры дрейфует по постоянке", достаточно относительно земли сфоримировать то небольшое напряжение, которое нужно для компенсации. Ключи только нужны хорошие, чтобы их наводимый заряд (его разброс) в таком малосигнальном месте не дал заметный построчный шум привязки чёрного.

Вполне возможно, что окажется лучше самостоятельно формировать сигнал управления на AGC_CONT. Всё равно надо, причём "не вручную", формировать Ucm, соответствующий нужному уровню чёрного. А это значит, что некая информация о контрасте картины уже есть, от размаха и плясать.