CCD圖像傳感器及監(jiān)視器的顯像管是決定電視監(jiān)視系統(tǒng)線性指標的關(guān)鍵器件。一般，CCD圖像傳感器的光電變換關(guān)系為 
                                        （2）
    當γ1=1時，CCD傳感器的光電變換關(guān)系為線性關(guān)系。
    對顯像管來說，其電光變換關(guān)系為 
                                          （3）
式中，ug為顯像管控制柵極上的信號電壓。當γ2=1時，顯像管的電光變換關(guān)系也為線性關(guān)系。

    但是，實際上黑白顯像管的γ2=2.2，彩色顯像管的γ2=2.8，因此，要校正顯像管引入的非線性失真，在放大器中必須要對圖像信號引入相反的的非線性失真。即要求放大器的傳輸特性為 
                                        （4）
式中， 。當γ1 =1、γ2 = 2.2時， 。這就是現(xiàn)行一般攝像機中γ為4.5的由來。

    經(jīng)γ校正后的電視系統(tǒng)的傳輸特性如圖1所示。由于γ2 = 2.2，γ校正應(yīng)該在監(jiān)視器（電視接收機）中進行，但為了降低電視接收機的成本，實際的γ校正都是放在攝像機中進行的。

    由圖1所示的傳輸特性曲線可以看出，γ = 0.45、γ= 0.7和γ = 1的三條曲線分別對應(yīng)于uc= ui0.45、uc=ui0.7和uc = ui三條線。當γ小于1時，在ui輸入很小時傳輸特性曲線的斜率很大，即放大器的放大倍數(shù)很大；隨著ui的增加，曲線的斜率逐漸變小，即放大器的放大倍數(shù)逐漸變小。顯然，這就需要用隨電平變化的非線性電阻來控制放大器的增益。

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（2）γ校正電路
    通常，可以用兩種方法來模擬γ曲線：
    ① 用二極管、電阻和電壓源組成串聯(lián)支路，并使若干個這樣的支路并聯(lián)在一起，作為放大器的反饋支路，當輸入電壓變化時，各反饋支路的二極管會在不同的輸入電壓下分別導(dǎo)通，使等效反饋電阻發(fā)生變化，從而使放大器的增益特性呈若干段折線狀，用折線模擬實際所需的曲線；

    ② 根據(jù)二極管的非線性特性，直接用一個合適的二極管特性來模擬γ曲線。
    一種四段折線式γ校正電路如圖2所示。圖中，負極性圖像信號經(jīng)VT1倒相放大，成為正極性的非線性輸出信號，γ =0.45。而VT1的發(fā)射極接入了四段折線式非線性反饋電阻。當輸入信號電平較高時，三個二極管VD1、VD2和VD3都導(dǎo)通，發(fā)射極反饋電阻為R5、R1、R2和R3并聯(lián)，阻值最小，所以放大器的增益最高；當輸入信號電平逐漸降低時，VD1首先截止，反饋電阻為R5、R2和R3并聯(lián)，阻值上升，放大器增益減小；當輸入信號電平繼續(xù)降低時，VD2也截止了，反饋電阻變成R5和R3并聯(lián)，阻值進一步上升，放大器增益則進一步減??；當輸入信號電平降低到使VD3也被截止時，反饋電阻僅剩R5，放大器的增益達到最小值。因此，整個增益變化的特性曲線為四段折線。所以，只要正確設(shè)計和調(diào)整各個二極管的偏壓和各個反饋電阻的阻值，就能夠獲得較為理想的γ特性曲線。

 
    由圖可知，各段折線的起始點，即γ特性曲線的各個轉(zhuǎn)折點，分別由二極管的偏置電壓決定，這些偏壓可分別用RP1、RP2、和RP3調(diào)節(jié)。各段折線的斜率，即各不同輸入信號電平的增益，則分別由電阻R1、R2 和R3決定。當信號從黑電平到白電平變化時，VT1的射極電阻Re1、Re2、Re3與Re4將按下式變化：

    由上分析可知，如果γ特性曲線所分的折線段數(shù)為n，則需要的二極管的支路數(shù)為（n-1）。顯然，n越大，則折線模擬的γ特性越接近理想。但n越大，電路越復(fù)雜，其調(diào)整也復(fù)雜。因此，一般實用中采用三四個二極管支路，就可滿足要求。

    現(xiàn)行攝像機大都采用了γ =0.45值。但有些攝像機外殼的后面板上，還設(shè)置了一個γ值選擇開關(guān)，可供用戶在γ =1與γ =0.45間使用選擇。 [nextpage]

2、自動光圈(AUTO IRIS)
    一般，在實際應(yīng)用的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機通常都是在大范圍光照度變化的場合應(yīng)用的，如早晚的光照度與中午的光照度，晴天的光照度與陰天的光照度，它們都會有很大的差別。因此，為保證CCD攝像機能夠正確曝光成像，就必須隨時調(diào)整鏡頭的光圈，以保證電視監(jiān)控圖像信號不會出現(xiàn)“限幅”現(xiàn)象，否則可能使圖像亮處失去灰度層次，或因通光量減小而使畫面灰暗且出現(xiàn)噪點。但攝像機位置一旦固定下來之后，每天去手動調(diào)整光圈是非常不現(xiàn)實的，只有使攝像機能提供驅(qū)動自動光圈鏡頭的接口，能附帶自動光圈功能，才能在配接自動光圈鏡頭的情況下，使攝像機輸出的視頻圖像信號，自動地保持在標準狀態(tài)。