精确地将模拟视频信号数字化，使量化后的视频能精确地表达出图像灰度的变化，是图像卡的第二个重要指标。A/D转换之前，包括A/D转换的所有模拟视频通过的单元，都可能引来灰度失真和噪音。

图像灰度中的噪音有损于图像质量，并进一步影响后续图像处理的精度，例如距离、面积、周长等度量，甚至于引来缺陷产品的误判。

7-2-1 亮度、对比度和箝位

视频信号除了在行正程的有效区内，代表灰度信息的电平外，尚包括行同步、场同步、消隐等等部分。在A/D转换之前，如何将A/D转换的范围正确地放在有效灰度区域内是很重要的，将直接影响A/D后的动态范围和精度。

箝位（直流恢复）、亮度和对比度的调节，就是将A/D转换的范围设置在视频的有效灰度范围内需要调节和控制的三个地方。图7-3为一行的视频信号，行同步的前后有两个小平台，称为前肩和后肩。后肩的电平是一个非常重要的信号，它应处于零电平处，亮度的调节和箝位等都是依据其操作的。

在对视频做A/D转换时，有黑、白两个参考电平，在黑、白电平之间将视频量化为256级，在黑参考电平处的视频信号，A/D转换为数字量“0”——全黑；在白参考电平处的视频，转换为数字量 “1”——全白。

7-2-1-1 亮度调节

如果同时将黑、白参考电平加或减一个值，即在保持黑、白参考电平之间的高度不变的情况下，调节黑参考电平的高低，这意味着用相同的高度去截取视频信号的不同部位，作256级A/D转换，即所谓的亮度调节。适当调节亮度可以使图象的暗区域或亮区域的层次更清晰。

7-2-1-2 对比度调节

在保持黑参考电平不变的情况下，调节黑、白电平之间的距离，即调节视频的A/D转换的范围大小，称对比度调节，对比度是反映图象亮暗反差大小的调节。在通常情况下，这个范围应尽可能地将有效的视频范围包含进去，但又不能过大，超过视频的有效区域，使动态范围减低。反过来又不能过小，过小了，使A/D转换范围缩小，使视频高电平或低电平处失真。

7-2-1-3 箝位（直流恢复）

视频信号从CCD传感器芯片至采集卡的A/D输入端之间需历经多个放大器、同步信号处理器等部件，为了保持各个部件之间的独立工作，部件之间的耦合大都用电容来滤除视频信号的直流成分，只让交流成分进入下一部件，去除直流成分后，视频信号的后肩变成浮动了，即不能再保证后肩与零电平重合了，而是随着视频信号中图象内容的变化，在零电平上下不断地浮动，见图7-4，演示了后肩的电平随着图象内容的变化而浮动的情况，从而在A/D转换时，A/D失去了基准，带来了很大的误差，所以将直流恢复是很重要的。

后肩是直流恢复的依据，首先检测出行同步的位置，在行同步之后4μs宽的平台就是后肩，测出后肩的电平并调节这一电平，将后肩平台箝位在零电平处，也就是将整个一行视频信号箝在了图7-3所示的正确位置。OK系列图象采集卡采用的线性箝位技术，逐行地将视频信号精确地箝位到正确的电平位置，恢复了视频信号的直流成分。

7-2-2 A/D转换精度

在第5-3节已讨论过摄像头输出视频的SNR和采集卡A/D转换比特位数n之间的匹配关系。

通常采集卡的A/D位数都是8bits ,即256个灰度等级。适用于信噪比SNR小于56分贝的摄像头。

高档采集卡具有10至12bits的A/D，在这类采集卡内，对前置放大器、A/D转换以及它们所包含的箝位、亮度和对比度调节等功能的精度，以及由这些功能块引入的噪音都有很高的要求。否则采用高bits的A/D就变得没有意义了。

所以在采购图像卡时，不能只注意它的A/D是10或12位，还应考察它的A/D的实际精度、模拟放大部分的精度等等因素，以便获得真正高精度灰度图像。

在彩色图像卡中，A/D直接对复合彩色视频信号作转换，然后在数字域对视频信号作梳状滤波、Y/C分离、RGB解码等等运算。我们知道数字信号经过多重运算后，会逐步降低其精度。所以高档的彩色图像卡会采用9、10、12bits的A/D，来保证获得解码后的8bits的R、G、B视频灰度精度。