电视摄像机的发展

1、电视节目制作电视节目制作 第三讲 电视摄像机 一、电视摄像机的发展一、电视摄像机的发展 二、电视摄像机基本结构和工作原理二、电视摄像机基本结构和工作原理 三、电视摄像机的分类三、电视摄像机的分类 四、摄像机的基本操作四、摄像机的基本操作一、电视摄像机的发展一、电视摄像机的发展 电视摄像机的发展经历了四个时期。电视摄像机的发展经历了四个时期。 第一个时期是第一个时期是2020世纪世纪30-6030-60年代初称为电子管时年代初称为电子管时期。期。 这个时期的电视摄像机全部采用这个时期的电视摄像机全部采用电子管电路电子管电路，体，体积庞大、耗电多、笨重，绝大多数为黑白摄像机，积庞大、耗电多、笨重，

2、绝大多数为黑白摄像机，图像质量也不理想。图像质量也不理想。 1939年美国无线电公司发明了世界上最早的电视年美国无线电公司发明了世界上最早的电视摄象机，并拍摄了罗斯福总统在纽约举行的世博摄象机，并拍摄了罗斯福总统在纽约举行的世博会开幕式上的讲话。会开幕式上的讲话。 第二个时期是第二个时期是2020世纪世纪6060年代初到年代初到7070年代末，年代末，称为晶体管和集成电路时期。称为晶体管和集成电路时期。 这个时期的摄像机在体积、重量和各项性能这个时期的摄像机在体积、重量和各项性能指标方面取得了突破性的进展，图像质量基指标方面取得了突破性的进展，图像质量基本上达到了广播级的标准，并开始本上达到了

3、广播级的标准，并开始向小型化向小型化方向发展方向发展给电视新闻采访和外景拍摄提供给电视新闻采访和外景拍摄提供了极大的方便。了极大的方便。 第三个时期是第三个时期是2020世纪世纪8080年代初到年代初到8080年代年代末，称为大规模集成电路时期。末，称为大规模集成电路时期。 这个时期摄像机的调整和控制基本实现这个时期摄像机的调整和控制基本实现了全自动化，并开始向数字化和固体化了全自动化，并开始向数字化和固体化方向发展方向发展ENG和和EFP便携式彩色电视便携式彩色电视摄像机在广播电视和专业领域获得了广摄像机在广播电视和专业领域获得了广泛的应用。泛的应用。 第四个时期是第四个时期是2020世纪世

4、纪9090年代以后，称为数年代以后，称为数字和字和CCDCCD摄像机时期。摄像机时期。 这个时期广播级、专业级和家用领域的摄这个时期广播级、专业级和家用领域的摄像机已全面实现像机已全面实现数字化数字化，CCD数字摄像机数字摄像机成为广播电视级别用摄像机的主流。成为广播电视级别用摄像机的主流。 1998年，第一部家用数码摄像机问世。年，第一部家用数码摄像机问世。二、电视摄像机基本结构和工作原理二、电视摄像机基本结构和工作原理 摄像机一般由摄像机一般由镜头镜头、主机主机（包括摄像单元和录像（包括摄像单元和录像单元）、单元）、寻像器寻像器、话筒话筒、附件附件几部分组成。所有几部分组成。所有的摄像机，

5、都以同样的的摄像机，都以同样的基本原理工作：把光学图基本原理工作：把光学图像转化成电子信号。具体过程像转化成电子信号。具体过程是：景物通过透镜是：景物通过透镜组聚焦在摄像器件的组聚焦在摄像器件的“靶面靶面”上，透镜组可进行上，透镜组可进行聚焦、变焦及光圈调整。聚焦、变焦及光圈调整。“靶面靶面”是一种光电导是一种光电导材料，它能按照像的亮暗程度将光学像变成电信材料，它能按照像的亮暗程度将光学像变成电信号，并经过电路处理后，送到录像单元，记录在号，并经过电路处理后，送到录像单元，记录在磁带（或磁盘）上。话筒拾取声音信号并将其变磁带（或磁盘）上。话筒拾取声音信号并将其变成电信号，与图像信号同时记录在

6、磁带（或磁盘成电信号，与图像信号同时记录在磁带（或磁盘）上。）上。摄像机内部结构图示：摄像机内部结构图示： 镜头镜头：焦距、变焦、光圈：焦距、变焦、光圈 摄像单元摄像单元：摄像器件摄像器件：摄像管或：摄像管或CCD半导体半导体片；片；信号处理电路信号处理电路：增益、白平衡、信号数：增益、白平衡、信号数字化；字化；控制电路控制电路 录像单元录像单元：机械系统：带仓、磁头、走带机：机械系统：带仓、磁头、走带机构；电路系统：视、音频信号记录与重放电构；电路系统：视、音频信号记录与重放电路、伺服电路、控制电路路、伺服电路、控制电路 寻像器寻像器 附件附件：交流电源适配器、电池、录像带：交流电源适配器、

7、电池、录像带 输入与输出接口输入与输出接口：视音频输出：视音频输出/入接口、耳机入接口、耳机插孔、话筒插孔、交流适配器插口插孔、话筒插孔、交流适配器插口 按钮、开关按钮、开关电视摄像机的基本组成：电视摄像机的基本组成：摄像镜头摄像镜头寻像器寻像器摄像机摄像机机身机身录像包录像包随机麦随机麦克克电池盒电池盒电缆接电缆接口口寻像器寻像器寻像器是用来监视摄像机所摄图像的微型监寻像器是用来监视摄像机所摄图像的微型监视器视器.寻像器的一般功能是：取景构图、调整焦点、寻像器的一般功能是：取景构图、调整焦点、显示机器工作状态以及显示记录后的返送信显示机器工作状态以及显示记录后的返送信号。号。摄像机主体部分摄

8、像机主体部分 机身部分主要包括：机身部分主要包括： 内部光学系统、内部光学系统、CCDCCD器件、预放电路、器件、预放电路、信号处理、电子快门、信号编码、信号信号处理、电子快门、信号编码、信号记录、视频返送、信号输出处理等多个记录、视频返送、信号输出处理等多个部分。部分。 摄像机的镜头也是由若干组透镜组成的，摄像机的镜头也是由若干组透镜组成的，被摄景物通过镜头成像在摄像器件上。镜被摄景物通过镜头成像在摄像器件上。镜头可分为头可分为固定镜头和变焦镜头固定镜头和变焦镜头。固定聚焦。固定聚焦镜头又可分为标准镜头、长焦镜头和短焦镜头又可分为标准镜头、长焦镜头和短焦镜头。而变焦镜头则是把这三类镜头组合镜

9、头。而变焦镜头则是把这三类镜头组合在一起，并可以在相互之间连续变化。现在一起，并可以在相互之间连续变化。现在广泛使用的是变焦镜头。变焦镜头的最在广泛使用的是变焦镜头。变焦镜头的最长焦距与最短焦距之比为变焦倍数。长焦距与最短焦距之比为变焦倍数。摄像镜头摄像镜头 摄像镜头系统一般有摄像镜头系统一般有光学镜头、滤色镜光学镜头、滤色镜片和光的分色系统片和光的分色系统三个部分组成。三个部分组成。 光学镜头光学镜头: :根据需要选择一定的视场范围根据需要选择一定的视场范围，并获得这一视域景物被缩小的清晰的，并获得这一视域景物被缩小的清晰的光学图像光学图像. . 滤色镜片滤色镜片: :对由镜头所拾得的对由镜

10、头所拾得的光学图像进行颜色的预矫正处光学图像进行颜色的预矫正处理。理。 分色系统分色系统: :将进入镜头的外来将进入镜头的外来光分解为光分解为RGB RGB 三个基色光像三个基色光像。 镜头的焦距镜头的焦距 从技术上讲，焦距是指从镜头的光学中心到镜从技术上讲，焦距是指从镜头的光学中心到镜头中影像聚焦的那一点的距离。头中影像聚焦的那一点的距离。 从操作上讲焦距是镜头的一个基本特性，它可从操作上讲焦距是镜头的一个基本特性，它可以决定影像的放大倍数和镜头所摄的水平视角以决定影像的放大倍数和镜头所摄的水平视角的大小。焦距越短，水平视角就越开阔，影像的大小。焦距越短，水平视角就越开阔，影像也就越小。标准

11、镜头拍出的景物的大小、比例也就越小。标准镜头拍出的景物的大小、比例、距离感与人眼直接看到的景物最接近。短焦、距离感与人眼直接看到的景物最接近。短焦距镜头（广角镜头）拍出的景物比标准镜头小距镜头（广角镜头）拍出的景物比标准镜头小而远，但可视范围广、视角大。长焦距镜头（而远，但可视范围广、视角大。长焦距镜头（望远镜头）可以把远处的景物变近、放大，但望远镜头）可以把远处的景物变近、放大，但视角视角小。三种不同镜头的成像效果如图2-3所示。 镜头的光圈镜头的光圈 光圈的作用是控制进入镜头光线的强弱光圈的作用是控制进入镜头光线的强弱。当外面光线强时，应缩小光圈，当光线弱。当外面光线强时，应缩小光圈，当光

12、线弱时，应增大光圈，使得通过镜头的光线强度时，应增大光圈，使得通过镜头的光线强度保持稳定，从而使得到的图像不致过亮或过保持稳定，从而使得到的图像不致过亮或过暗。光圈的大小用光圈指数暗。光圈的大小用光圈指数F表示。表示。F的标值的标值通常为这样一组数字：通常为这样一组数字：22，16，11，8，56，4，28，2，14，12数字越小，数字越小，表示光圈越大。镜头上往往都标出其最大光表示光圈越大。镜头上往往都标出其最大光圈数如圈数如“F12”。镜头的分类镜头的分类 广角镜头广角镜头：视角：视角90度以上，观察范围较大，度以上，观察范围较大，近处图像有变形。近处图像有变形。 标准镜头标准镜头：视角：

13、视角30度左右，使用范围较广度左右，使用范围较广 长焦镜头长焦镜头：视角：视角20度以内，焦距可达几十毫度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。米或上百毫米。 变焦镜头变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大从广角变到长焦，焦距越长成像越大白平衡白平衡 是图像信号处理电路中的一个重要环节，它是图像信号处理电路中的一个重要环节，它直接关系到图像色彩还原的准确程度。直接关系到图像色彩还原的准确程度。 白平衡是摄像中的常用名词之一，要理解白白平衡是摄像中的常用名词之一，要理解白平衡的概念，还得先从光和色说起。平衡的概念，还得先从光和色说起。 光是一

14、种电磁波，可见光的波长在光是一种电磁波，可见光的波长在380nm780nm（纳米）范围内，不同波长的纳米）范围内，不同波长的光波在人眼内不仅引起光亮的感觉（亮度）光波在人眼内不仅引起光亮的感觉（亮度），而且引起不同的颜色感觉（色调）。波长，而且引起不同的颜色感觉（色调）。波长由长到短变化时，人眼感觉的颜色依次为：由长到短变化时，人眼感觉的颜色依次为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，合称为光谱红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，合称为光谱。白色光则是由各种波长的单色光混合起来。白色光则是由各种波长的单色光混合起来作用于人眼产生的。作用于人眼产生的。 在日常生活中，我们所看到的景物的颜色不仅在日常生活中，我们

15、所看到的景物的颜色不仅与其与其本身的物理特性本身的物理特性有关，而且还与有关，而且还与照射它的照射它的光源光源密切相关。物体被光照射时，能够吸收某密切相关。物体被光照射时，能够吸收某些波长的光，反射或透射另一些波长的光，这些波长的光，反射或透射另一些波长的光，这部分反射或透射的光作用到我们眼中引起的颜部分反射或透射的光作用到我们眼中引起的颜色感觉就是物体的颜色。例如在色感觉就是物体的颜色。例如在日光照射下，日光照射下，红花能反射红光，吸收其他颜色的光，因而呈红花能反射红光，吸收其他颜色的光，因而呈现红色现红色；白色物体能反射各种波长的光，因而；白色物体能反射各种波长的光，因而呈现白色。如果呈现

16、白色。如果用红色光照射白色物体，则会用红色光照射白色物体，则会呈红色呈红色。这表明，光源的色调会影响人眼对物。这表明，光源的色调会影响人眼对物体的颜色感觉，因此要正确再现物体的颜色，体的颜色感觉，因此要正确再现物体的颜色，就必须选择合适的光源。就必须选择合适的光源。 光源的色调光源的色调通常用通常用色温色温表示。将一种表示。将一种“绝对绝对黑体辐射体黑体辐射体”（如一个绝对不反射入射光的（如一个绝对不反射入射光的封闭的炭块）燃烧，在不同的温度下，它发封闭的炭块）燃烧，在不同的温度下，它发射出的光的颜色不同，当某一类光源与绝对射出的光的颜色不同，当某一类光源与绝对黑体在某一特定温度下辐射的光具有

17、相同的黑体在某一特定温度下辐射的光具有相同的特性时，这个特定温度就被定义为该光源的特性时，这个特定温度就被定义为该光源的色温，用热力学绝对温标开尔文来表示，单色温，用热力学绝对温标开尔文来表示，单位为位为K。开氏温标的开氏温标的0K为摄氏温标的为摄氏温标的-273C。任何光源，都可以用色温来表示任何光源，都可以用色温来表示。以下列出几种典型光源的色温：。以下列出几种典型光源的色温： 光源色温低，光线偏红；光源色温低，光线偏红； 光源色温高，光线偏蓝。光源色温高，光线偏蓝。 要正确再现景物的色彩，就必须控制光源的色温。要正确再现景物的色彩，就必须控制光源的色温。 1956年美国安培公司推出世界上

18、第一台使用年美国安培公司推出世界上第一台使用的磁带录像机的磁带录像机,占地占地30平方英尺平方英尺 1968年日本索尼公司推出年日本索尼公司推出U-matic录像机格式录像机格式,带来电视录像领域的一场革命带来电视录像领域的一场革命 2004年索尼和松下公司分别推出以蓝光盘和年索尼和松下公司分别推出以蓝光盘和半导体存储器为记录媒体的新型数字录像机半导体存储器为记录媒体的新型数字录像机，预示着，预示着电视录像领域又一场革命的开始电视录像领域又一场革命的开始。视频记录方式视频记录方式视频记录格式视频记录格式 尽管未来视频记录技术的发展集中在数尽管未来视频记录技术的发展集中在数字手段字手段,但目前来

19、讲模拟记录仍有非常重但目前来讲模拟记录仍有非常重要的地位要的地位. 模拟记录技术具有复制性能差的致命缺模拟记录技术具有复制性能差的致命缺陷被数字技术取代是必然的陷被数字技术取代是必然的. 美国安培公司生产的2英寸录像机 VR-1000 日本索尼公司推出U-matic录像机 索尼推出的以蓝光索尼推出的以蓝光盘为记录媒体的新盘为记录媒体的新型数字录像机型数字录像机三、电视摄像机的分类三、电视摄像机的分类A A按质量分类按质量分类B. B. 按摄像器件分类按摄像器件分类C. C. 按制作方式分类按制作方式分类D. D. 按信号方式分类按信号方式分类按摄像机质量的不同 广播级广播级 业务级业务级 家用

20、级家用级 按电视节目制作按电视节目制作 ESP用摄像机 EFP用摄像机 ENG用摄像机新闻采访机新闻采访机演播室用机演播室用机按摄像器件按摄像器件摄像管摄像机摄像管摄像机CCDCCD电子耦合器件摄像机电子耦合器件摄像机按按CCDCCD数量可分为数量可分为: :单片、三片式摄像单片、三片式摄像机机 。 按信号方式按信号方式 模拟摄像机 数字摄像机。 四、摄像机的基本操作四、摄像机的基本操作（一）摄像机的操作方法（一）摄像机的操作方法一、摄像机持机要领一、摄像机持机要领 姿势：站姿（肩扛）、全蹲姿、举姿、跪姿姿势：站姿（肩扛）、全蹲姿、举姿、跪姿 手手：摄像机扛在右肩上，右手握住镜头的变焦：摄像机

21、扛在右肩上，右手握住镜头的变焦控制器，左手握住镜头的调焦环，右脸颊贴住控制器，左手握住镜头的调焦环，右脸颊贴住摄像机机身。摄像机机身。 眼眼：右眼取景，左眼同时观察全局、把握动向：右眼取景，左眼同时观察全局、把握动向 身身：在没有三角架的情况下，摄像者就要利用：在没有三角架的情况下，摄像者就要利用自己的腰部和手臂动作来配合完成。自己的腰部和手臂动作来配合完成。 气气：用：用“腹式呼吸法腹式呼吸法”即胸放松，双肩不即胸放松，双肩不向上耸动，而腹部作不妨碍拍摄的收缩。向上耸动，而腹部作不妨碍拍摄的收缩。 步步：肩扛拍摄时，双脚应与肩同宽，以利：肩扛拍摄时，双脚应与肩同宽，以利于稳定重心。走动时要尽

22、量利用膝关节、于稳定重心。走动时要尽量利用膝关节、腰部的缓冲作用以减少画面的抖动。腰部的缓冲作用以减少画面的抖动。二、摄像机操作要领二、摄像机操作要领 预卷时间：预卷时间：1、一般情况下，拍摄素材总要为电子编、一般情况下，拍摄素材总要为电子编辑留有足够的选择余地。辑留有足够的选择余地。2、前、前5秒钟画面内容是不能使用的，这秒钟画面内容是不能使用的，这5秒钟称为电子编辑的预卷时间。秒钟称为电子编辑的预卷时间。（1） 稳稳: 要注意持机技术，以使所拍画面稳要注意持机技术，以使所拍画面稳（2） 清清: 画面应该是清晰的，不能模糊不清画面应该是清晰的，不能模糊不清（3） 准准: 要准确地重现被摄景物

23、，镜头起幅和要准确地重现被摄景物，镜头起幅和落幅要准确。落幅要准确。（4） 匀匀: 画面要保证运动的流畅和协调性。画面要保证运动的流畅和协调性。 （二）电视摄像机的操作使用（二）电视摄像机的操作使用 要使摄像机在一次节目的拍摄过程中保持连要使摄像机在一次节目的拍摄过程中保持连续顺利的工作状态，就需要进行摄前的续顺利的工作状态，就需要进行摄前的充分准充分准备备以及对摄像机进行一系列的以及对摄像机进行一系列的调整调整工作。工作。 一、摄前准备一、摄前准备 （1） 电源和磁带电源和磁带 决定好需要的电源、磁带的类型，决定好需要的电源、磁带的类型， （2） 话筒话筒 不同场合情况使用不同类型的话筒，不

24、同场合情况使用不同类型的话筒， （3） 摄像机线缆摄像机线缆 （4） 三脚架三脚架 如果要求画面的稳定性较高，一定要如果要求画面的稳定性较高，一定要带上三脚架。带上三脚架。 （5） 彩色监视器彩色监视器 随时监视拍摄的画面质量，看是否符随时监视拍摄的画面质量，看是否符合要求。合要求。 （6） 照明设备照明设备 要了解拍摄现场的情况，事先准备好要了解拍摄现场的情况，事先准备好照明设备照明设备二、摄像调整二、摄像调整 （1） 拍摄准备拍摄准备 找好拍摄机位，固定好摄像机，最好将摄找好拍摄机位，固定好摄像机，最好将摄像机置于三脚架上进行调整像机置于三脚架上进行调整 （2） 选择滤色镜（档）选择滤色镜（档） （FILTER） 旋转滤光镜转盘，选择适合拍摄环境