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用語集

産業用カメラに関する各種用語解説です。
こちらは参考記述により、本記述によるいかなる責任も弊社にては負いません。

1系統の映像出力端子から全てのライン信号をインターレース信号として出力するモード

1系統の映像出力端子から全てのライン信号をノンインターレース信号として出力するモード

ビデオカメラにおけるAGCとは、レンズから入射する光量の変化により、ビデオ出力が過小になるのを防ぐために入力信号のレベルに応じて増幅度をコントロールして出力信号レベルを自動的に調整する回路の方式

Camera LinkTM*はアメリカのAIA（Automated Imaging Association）で標準化された、デジタルカメラとフレームグラバー間の通信インターフェースです。
このカメラリンクはアメリカのナショナルセミコンダクター社が開発した通信技術の“Channel　Link”をベースに、拡張された通信インターフェースです。

Camera LinkTMの技術的な概要は以下のとおりである。
従来デジタル機器間の接続で、高速通信にはパラレル出力としてRS-422、又はLVDSのRS-644などが使用されてきた。これらの方法では1つの信号に対し一対の信号線が必要となりデータ及びクロックや同期信号などを含めると、多数の信号線を必要とされていた。
そこで、極力信号ケーブルを削減する方法が開発されてきた。その1つとしてナショナルセミコンダクター社がChannel LinkTMという方式を開発した。
このChannel LinkTM*2は、28bitのパラレル信号を4対のシリアルデータ線と1対のクロックデータ線を加えた5対のケーブルを用いてデータ伝送を行うものである。クロック周波数は最高66MHzでトータルデーターレートは1.93Gbitまで可能となっている。Camera LinkTMは、物理層としてLVDS (Low-voltage differential signaling)を用いたChannel LinkTMを採用することで、高速、低消費電力で且つコンパクトなコネクターを用い、又ケーブル数の少ない細身のカメラリンクケーブルでのカメラ・フレームグラバー間の接続が可能になり文字通りフレキシブルな接続が可能になった。

■ポート指定
カメラリンクは、その使用用途に応じて3種類のコンフィギュレーションの指定が可能である。
このコンフィギュレーションでは、ポート、チップ数、コネクター数は以下の表のようになる。

コンフィギュレーション	ポート数	チップ数	コネクター数
Base	A,B,C	1	1
Medium	A,B,C,D,E,F	2	2
Full	A,B,C,D,E,F,G,H	3	2

Camera LinkTMの詳細仕様については、AIAのウェブサイト
http://www.machinevisiononline.org/または、
http://www.automated-imaging.orgを参照ください。
尚Camera　LinkTM*1は“AIA”の登録商標です。
またChannel LinkTM*2は米国ナショナルセミコンダクター社の登録商標です。

PoCLは、カメラリンクの派生規格で、カメラリンクにカメラに供給する電源を組み込んだ規格である。基本仕様としてデータ伝送についてはCamera Linkと同一でありBackward　Compatibilityを持っている。
Camera　Linkに対して新たに電源伝送も専用のPoCLケーブルを使用することによりデータ伝送と電源伝送を一本のケーブルにより賄うことが出来るようになった。PoCLとして付け加えられた点について概略を紹介すると以下の通りである。

1. 電源供給（Frame　grabberより）
電源電圧+12V　DC（Min. 11V, Max. 13V）
供給電流　400mＡ以上
2. Camera Link Connector Pin assignment
電源供給　：Power line+ 1番ピン及び26番ピン
　　　　　　　 (1,26ピンは他と絶縁されていること)
　　　：Power line― 13番ピン及び14番ピン
3. PoCL Cable
供給電流　：1.0A以上
電源供給線直流抵抗：片方向　1.25?、往復　2.5?以下
　　　　　 (AWG28又は同等の導電性)
電源供給線電圧降下：片方向　0.5V、往復　1.0V以下
　　　　　　　　　　（電流400ｍAにて）
4. Noise Filter
電源供給側のFrame Grabberには電源Noise除去のためFilterの装備が必要
Noise Filter周波数特性：　10KHzにて　-20dB以下
　　　　　 1MHzにて　-40dB以下
5. 保護回路
過電流保護　：過電流に対して電源供給側のFrame Grabberは過電流保護回路を持たなければならない。

誤接続保護　：誤接続に対する保護のためアラーム機能を待たなければならない
　　　　　　　電源供給を制限するか、停止させる機能を持たなければならない。

信号に含まれる雑音の量を示します。標準的なテレビジョン方式な場合
数式では　S/N=20 Log(Vs p-p/Vn rms)となります。
Vs：標準信号レベル（振幅量）　Vn：雑音信号レベル（実効値）
測定方法としては、専用のノイズメーターを用いて測定します。
またプログレッシブ出力のカメラの場合
テレビジョン学会では以下のような式を用いています。

S/N=20 Log(Vs p-p/Vn p-p)+15*　 (* : 実効値換算係数)

Vs：標準信号レベル（振幅量）　Vn：雑音信号レベル（振幅量）

カラーテレビジョンに用いられる複合カラー映像信号のこと。
映像信号(Video)、カラーバースト信号（Burst）、複合同期信号（Sync.）から構成される。

ビデオ信号（Video）Vと同期信号(Sync)Sの複合記号。
VBSに対してBurst信号を含まないもので白黒映像信号や単色映像信号（例えばGreen+Sync）に用いられる。

類語･同義語：　インターレース、飛越し走査
全画面を奇数ラインと偶数ラインに分けて、読み出す方式をインターレーススキャンと呼びます。日本や北米で使われているNTSCと呼ばれる方式では毎秒60回の走査を行い奇数ライン又は偶数ラインの走査をフィールドと呼び奇数ラインと偶数ラインの2つのフィールドをあわせて1フレームと呼んでいます。
この方式は、限られた伝送帯域で滑らかな動きと、見かけ上高い垂直解像度の両立を狙ったもので、テレビ放送方式として用いられました。

本来ガンマ補正は、以下のような特性を補正する目的で考えられました。
映像をディスプレイ（受像管）で表示する際にディスプレイ（受像管）の特性上入力信号に対してディスプレイ上の輝度がB＝X2.2のようになります。
この特性を補正するために、ビデオカメラで撮像した信号に予め受像管の特性をX＝Y1/2.2のように逆補正する必要があります。この逆補正をガンマ補正と呼びます。

Y: ビデオカメラ入力信号
X: ビデオカメラ出力信号/受像機入力信号
B: 受像管の輝度

ガンマ補正の使用目的は、ディスプレイから出力されるカラー情報を実際の出力される情報に近似させて、自然に近い表示を得るために色補正をすることに主に用いられる。

類語・同義語：（利得）
ビデオ信号を増幅する度合い（増幅度）をゲイン（利得）と呼びます。
ビデオ信号を基準のゲインの度合いを0dBで表します。
デシベル表示は　X=20 x Log (B)で表すことが出来ます。
X:　dB、　B:増幅度
例えば6dBの場合は増幅度は凡そ2倍となります。

本来画面内で均一のカメラ出力信号を得られるべき状態において、カメラの出力信号として、画面内でムラを生ずることがある。このムラをシェーディングと呼んでいる。シェーディングの原因としては、レンズなどの光学的な特性に起因するものや、撮像素子の特性などに起因するものがある。また、現れ方により、暗い部分のムラをダークシューディングと呼び、また明るい部分のムラをホワイトシェーディングと呼んでいる。また特に3CCDカメラのような場合に各色ごとに異なるシェーディングを持つ場合に、色ムラとして現れこれをカラーシェーディングと呼んでいる。

CCDは、撮像面に当たる光量に応じて電荷が発生し、その電荷は各画素に蓄えられるが、強い光量が入射された場合画素に蓄え得る電荷量を超えると、強い光が当たった画素の周辺の画素にあふれ出て、周辺に光がにじみ出たように見える。この現象をブルーミングと呼んでいる。CISが使用しているCCDは、このようなブルーミングを抑制するような構造を持ったCCDを採用している。

CCDの撮像面に強い光が当たると、強い光の当たった部分の上下に生ずる帯状の疑似信号をスミアーと呼んでいる。原因としてはCCD表面に当たった強い光が垂直転送部分に漏れこむことにより起こる。

PCとディスプレイとの間で映像信号を接続する方式として、アナログ信号でインターフェイスするものとデジタル信号でインターフェイスするものとがある。

アナログRGB
アナログインターフェースとしては、主に光の三原色であるRGB信号でインターフェイスするものをアナログRGBと呼んでいる。アナログRGBのコネクターとしてはD-sub15ピンが一般的に使用されている。

デジタルRGB
アナログRGBに対してデジタルRGBはPCからの出力信号をPC側でアナログ化せずデジタル信号のままディスプレイ側に伝送するものである。デジタルインターフェイスの規格としてはDVIがある。
デジタル信号専用のインターフェイスとしてはDVD-DがありコネクターとしてはDVI　24ピンコネクターが規格化されている。
また、アナログ信号とデジタル信号の混在したDVI-Iがあり、このコネクターとしてはDVI　29ピンコネクターが規格化されている。

同意語/類似語：ハイフレームレート、ハイレート等

パーシャルスキャンは、右図の様に、画面の垂直部分の部分読み出すことにより標準状態のフレームレートに対して、高速レートで映像を読み出すことが可能になります。被写体の変化速度に応じて、最適なフレームレートを選んでお使いください。

CCDカメラにおいては、CCDの水平転送部の駆動周波数で、画素映像信号を一画素分水平方向に転送する時間的単位を表す。

ビデオカメラが撮像素子から画像を取り込むタイミングを同期といい、水平と重直方向の同期があります。外部同期とは、外部機器から基準となる同期信号をカメラに加え外部機器の同期にタイミングを合わせることを外部同期と呼びます。
このような外部同期を行うために外部機器から水平同期信号（HD）や垂直同期信号（VD）を加えこれらのタイミングを基準としてカメラの内部同期を合わせることにより、外部機器を基準として複数のカメラの同期を合わせることが出来ます。

色温度3200K、2,000lxの照度の下に置かれた反射率89.9％の白の被写体（標準被写体条件）をカメラで撮影した際カメラのビデオレベルが100％になるようにレンズ絞りを調整した際のレンズ絞りの値を持って感度とする。
この際カメラの設定は、ゲイン0dB、カラーカメラの場合はホワイトバランス調整を行う。

色温度3200K、の照明下に置かれた反射率89.9％の白の被写体をカメラで撮影しカメラに取り付け可能なレンズの絞りを最大に開けた際（又は計算上開けた場合を想定して）、カメラのビデオレベルが規定値（各カメラにより異なる）になる時の被写体の照度を以って表す。この際カメラの設定は、ゲイン：最大、ガンマ；On、カラーカメラの場合はホワイトバランス調整を行う。

通常カメラの入射光量を制御する手段としては、レンズのアイリス（絞り）の調整によって行うことが一般的であるが、この方法とは別にCCDに入射した光量に応じて電子シャッターを用いて露光時間を制御することで、映像出力レベルを最適にする方法を電子アイリスと呼んでいる。

CISのCCDカメラには電子シャッターとして下記のようなシャッター機能があります。

●ノーマルシャッター（標準電子）シャッター
●長時間シャッター（restart/reset type）
●（外部）トリガーシャッター
●Non-Reset mode
・スイッチ設定 / Command設定
・パルス幅設定

●V Sync Reset mode
・スイッチ設定 / Command設定
・パルス幅設定

●HV Sync Reset mode
・スイッチ設定 / Command設定
・パルス幅設定

●ノーマルシャッター
同意語/類似語：標準電子シャッター、電子シャッター
ノーマルシャッターは、予めCCDカメラに設定されている電子シャッターでシャッタースピードの設定を、CCDカメラの背面に搭載されているシャッタースピード設定スイッチの組み合わせやCommandにより選択し設定することが出来る電子シャッターです。

●長時間シャッター
任意タイミングで外部より1VD以上のEXT_VD入力と、外部EXT_HD入力を加えることにより、１画面の情報を読み出す電子シャッターです。標準動作内の露光時間では充分な感度が得られないときや、移動する被写体の軌跡を表示させたいときなどにご使用ください。露光時間は、EXT_VDの入力周期に依存しますので、背面スイッチのシャッター設定は無効になります。

●外部トリガーシャッター
同意語/類似語：トリガーシャッター、ランダムトリガ、ランダムシャッタ、E-Donpisha、電子シャッター
電子シャッターの開始を外部トリガー信号の入力をきっかけとして、動作を開始する電子シャッターです。
この外部トリガーシャッターでの、シャッタースピードの設定方法としては、カメラに予め設定されたシャッタースピードを背面スイッチの設定により選択･設定する方法（スイッチ設定）又は外部Commandにより選択・設定する方法（Command設定）と、トリガーパルス幅により設定する方法（パルス幅設定）があります。

●Non-reset mode
同意語/類似語：Sync non-reset
トリガーシャッターを有するカメラにおいて、トリガー信号のタングに応じて露光を行い、カメラの内部同期信号のタイミングに応じて映像信号を出力する方式。

●Sync　reset mode
トリガーシャッターを有するカメラにおいて、トリガー信号に応じて露光された映像信号を出力する際、カメラ内部の同期信号（Sync）を、リセットして出力するMode。
リセットする同期信号として垂直同期信号（V sync）のみをリセットする方式をV Sync Reset modeと呼ぶ。
また垂直同期信号（V sync）と水平同期信号(H sync)をリセットする方式をHV Sync Reset modeと呼んでいる。
このHV Sync Reset modeの中で露光開始のタイミングをH Syncを基準に行うものをHsync同期と呼び、ピクセルクロックを基準として行うものをClock同期と呼ぶ。

類語･同義語：　ノンインターレース、順次走査

インターレーススキャンは主にテレビ放送方式として使用されていますがPCディスプレーなどでは、飛越し走査を行わず全走査線を順次に走査する方式を用いております。この方式をプログレッシブスキャン（順次走査）と呼んでいます。

CCDの画素は、右上の図のように、画素が格子状に水平、垂直方向に並んでいます。プログレッシブスキャンでは、毎HD周期に、水平方向1Line毎に、各画素に蓄積された信号の読み出しを行っています。
これに対して、ビニングモードでは、垂直方向に隣り合う画素信号同時読み出しを行います。
これにより、垂直方向の解像度は低下しますが、フレーム周波数が倍になり信号量がプログレッシブスキャンに比べ倍化され、感度Upされます。被写体の照明条件が十分でないときのご使用にお役立てください。

●フランジ

カメラの前側部にレンズやシャッターなどをしっかりと締めるのに用いる金属の輪。

●フランジ焦点距離
同義語/類似語：フランジバック、フランジバックフォーカス
一般的にフランジバックと言うことが多い。レンズマウントの位置決め(突き当て)面から像面までの距離。下図Aの部分　Cマウントレンズの場合　17.526mmと規定されている。

●バックフォーカス
同義語/類似語：レンズバック
レンズの最後部の頂点から像面後までの距離。
下図Bの部分