电视节目制作技术5(摄像)

1、第五章第五章摄像基础知识摄像基础知识第一节第一节 摄像机的基础知识摄像机的基础知识 一、摄像机的产生与发展一、摄像机的产生与发展 二、摄像机的分类及应用二、摄像机的分类及应用 1 1、广播档摄像机、广播档摄像机2 2、专业档摄像机、专业档摄像机 3 3、家用档摄像机、家用档摄像机 第一节第一节 摄像机的基础知识摄像机的基础知识 1 1、广播档摄像机、广播档摄像机1 1、广播档摄像机、广播档摄像机2 2、专业档摄像机、专业档摄像机2 2、专业档摄像机、专业档摄像机3 3、家用档摄像机、家用档摄像机3 3、家用档摄像机、家用档摄像机 特殊用途的摄像机特殊用途的摄像机一、摄像机的结构一、摄像机的结构

2、 1 1、光学系统、光学系统 2 2、光电转换系统、光电转换系统 3 3、电路系统、电路系统 第二节第二节 摄像机的工作原理摄像机的工作原理 二、摄像管二、摄像管 1 1、氧化铅光导摄像管工作原理氧化铅光导摄像管工作原理2 2、电荷耦合摄像器件、电荷耦合摄像器件CCDCCD工作原理工作原理 2 2、电荷耦合摄像器件、电荷耦合摄像器件CCDCCD工作原理工作原理 CCD CCD 尺寸尺寸 现在市面上的消现在市面上的消费级数码相机主要有：费级数码相机主要有：2/32/3英寸、英寸、1/1.81/1.8英寸、英寸、1/2.71/2.7英寸、英寸、1/3.21/3.2英寸四种。英寸四种。 CCD CC

3、D与与CMOSCMOS传感器的差异传感器的差异(1)(1) 灵敏度差异：灵敏度差异：(2) (2) 成本差异：成本差异：(3) (3) 分辨率差异：分辨率差异： (4) (4) 噪声差异：噪声差异： (5) (5) 功耗差异：功耗差异： CCD CCD技术的发展技术的发展(1)FULL FRAME CCD (1)FULL FRAME CCD 与与 INTERLINE INTERLINE TRANSFER CCDTRANSFER CCD CCD CCD技术的发展技术的发展(2)SUPER CCD(2)SUPER CCD CCD CCD技术的发展技术的发展(3)(3)多层感色多层感色CCDCCD

4、CCD CCD技术的发展技术的发展(4)SONY (4)SONY 四色感应四色感应 CCDCCD 传统的传统的CCDCCD为三原色矩阵新为三原色矩阵新SONY CCDSONY CCD将浅绿将浅绿色加入新一代的色加入新一代的CCDCCD不仅在省电及功率上做文章，不仅在省电及功率上做文章，对色彩的表现有了更多的着墨。日本对色彩的表现有了更多的着墨。日本SONYSONY公司一公司一改以往三色改以往三色CCDCCD的传统，创新推出一个具备的传统，创新推出一个具备 新新颜色的四色过滤器颜色的四色过滤器CCDCCD命名为命名为ICX456ICX456。新增的。新增的E E这个颜色是这个颜色是EMERALD

5、 EMERALD 祖母绿！祖母绿！ 一、三大指标：一、三大指标： 1 1、水平分辨率水平分辨率第三节第三节 摄像机的性能指标摄像机的性能指标 其含义是，在水平宽度为图像屏幕高度的范其含义是，在水平宽度为图像屏幕高度的范围内，可以分辨多少根垂直黑白线条的数目。现围内，可以分辨多少根垂直黑白线条的数目。现在，高档的业务级摄像机能够达到的水平分解力在，高档的业务级摄像机能够达到的水平分解力是是800800线，有的摄像机采用像素错位的技术，号线，有的摄像机采用像素错位的技术，号称清晰度达到称清晰度达到850850线。线。 2 2、灵敏度、灵敏度 在标准摄像状态下，摄像机光圈的数值。标准摄像状在标准摄像

6、状态下，摄像机光圈的数值。标准摄像状态指的是，灵敏度开关设置在态指的是，灵敏度开关设置在0DB0DB位置，反射率为位置，反射率为89.989.9的白纸，在的白纸，在20002000勒克司的照度，标准白光（碘钨灯）的照勒克司的照度，标准白光（碘钨灯）的照明条件下，图像信号达到标准输出幅度时，光圈的数值称明条件下，图像信号达到标准输出幅度时，光圈的数值称为摄像机的灵敏度。光圈数越大，灵敏度越高。通常灵敏为摄像机的灵敏度。光圈数越大，灵敏度越高。通常灵敏度可达到度可达到F8.0F8.0，新型优良的摄像机灵敏度可达到，新型优良的摄像机灵敏度可达到F11F11。 在摄像机的技术指标中，往往还提供最低照度

7、的数据。在摄像机的技术指标中，往往还提供最低照度的数据。即摄像机用最高增益、最大光圈获得合格图像所需要的最即摄像机用最高增益、最大光圈获得合格图像所需要的最低照度，数值最小，灵敏度越高。在选择时，这个数据更低照度，数值最小，灵敏度越高。在选择时，这个数据更为直观，所以具有一定的价值。为直观，所以具有一定的价值。 3 3、信噪比、信噪比 表示在图像信号中包含噪声成分的指标。在显示的图像中，表示在图像信号中包含噪声成分的指标。在显示的图像中，表现为不规则的闪烁细点。噪声颗粒越小越好。信噪比的数值表现为不规则的闪烁细点。噪声颗粒越小越好。信噪比的数值以分贝（以分贝（DBDB）表示。最近，摄像机的加权

8、信噪比可以做到）表示。最近，摄像机的加权信噪比可以做到65DB65DB。用肉眼观察，已经不会感觉到噪声颗粒存在的影响了。用肉眼观察，已经不会感觉到噪声颗粒存在的影响了。 摄像机的噪声与增益的选择有关。一般摄像机的增益选择摄像机的噪声与增益的选择有关。一般摄像机的增益选择开关应该设置在开关应该设置在0DB0DB位置进行观察或测量。在增益提升位置，位置进行观察或测量。在增益提升位置，则噪声自然增大。则噪声自然增大。 噪声还和轮廓校正有关。噪声还和轮廓校正有关。轮廓校噪声还和轮廓校正有关。噪声还和轮廓校正有关。轮廓校正在增强图像细节轮廓的同时，使得噪声的轮廓也增强了，噪正在增强图像细节轮廓的同时，使

9、得噪声的轮廓也增强了，噪声的颗粒增大。在进行噪声测试时，通常应该关掉轮廓校正开声的颗粒增大。在进行噪声测试时，通常应该关掉轮廓校正开关。关。 二、其他主要指标：二、其他主要指标：1 1、CCDCCD的类型和规格的类型和规格2 2、灰度特性、灰度特性3 3、动态范围和拐点特性、动态范围和拐点特性4 4、量化比特数、量化比特数5 5、中性滤色片、中性滤色片NDND6 6、镜头的选择、镜头的选择第三节第三节 摄像机的性能指标摄像机的性能指标 色色温温 光源的色调（肉眼直接观察光源时，所看到的颜色）光源的色调（肉眼直接观察光源时，所看到的颜色）通常用色温表示。典型光源的色温通常用色温表示。典型光源的色

10、温: : 蜡烛光蜡烛光 19301930K K 钨丝白钨丝白 灯灯 30003000K K 碘钨灯碘钨灯 32003200K K 水银灯水银灯 4500550045005500K K 日光灯日光灯 60006000K K 阴雨天的天空光阴雨天的天空光 70007000K K 日出、日落日出、日落 2000300020003000K K 烟雾弥漫的天空烟雾弥漫的天空 80008000K K 没有太阳的昼光没有太阳的昼光 4500480045004800K K 晴天无云的天空光晴天无云的天空光 1000010000K K 中午的阳光中午的阳光 5000540050005400K K 由此可以看出由

11、此可以看出, ,光源色温低光源色温低, ,光线偏红光线偏红, ,光源色温高光源色温高, ,光光线偏蓝线偏蓝, ,要正确再现景物的色彩要正确再现景物的色彩, ,就必须控制光源的色温。就必须控制光源的色温。 色色温温滤滤色色片片 由于不同环境光源的色温不同，当被摄环境的色温不由于不同环境光源的色温不同，当被摄环境的色温不符合摄像机本身的要求时，就不能得到良好的色彩还原，符合摄像机本身的要求时，就不能得到良好的色彩还原，所以也要根据环境光线的变化来适当地所以也要根据环境光线的变化来适当地调整色温设置调整色温设置（选择滤色片）加以补偿以获得一致的屏幕效果。（选择滤色片）加以补偿以获得一致的屏幕效果。

12、通常摄像机有四档滤光片：通常摄像机有四档滤光片： 3200K 3200K 在白炽灯、日出、夜晚等色温为在白炽灯、日出、夜晚等色温为3200K3200K的情况的情况下使用。下使用。 5600K 5600K 在白天、日光灯等色温为在白天、日光灯等色温为5600K5600K的情况下使用。的情况下使用。 5600K+1/4ND 5600K+1/4ND 可以起到衰减光圈的作用，如：可以起到衰减光圈的作用，如： 5600K+1/16ND5600K+1/16ND可以衰减可以衰减4 4档光圈。档光圈。 它们相当於摄影中，灯光型和日光型胶卷的作用。它们相当於摄影中，灯光型和日光型胶卷的作用。色温调节不当会造成偏

13、色，同样通过色温调节可以解决色温调节不当会造成偏色，同样通过色温调节可以解决偏色问题。偏色问题。 黑黑平平衡衡 也是摄像机的一个重要参数也是摄像机的一个重要参数, ,它是指摄像机在拍摄它是指摄像机在拍摄黑色景物或者盖上镜头盖时黑色景物或者盖上镜头盖时, ,输出的输出的3 3个基色电平应相个基色电平应相等等, ,使在监视器屏幕上重现出黑色。在使在监视器屏幕上重现出黑色。在RGBRGB三基色视频三基色视频信号中，如果黑电平的大小不一致，那么，拍摄得到信号中，如果黑电平的大小不一致，那么，拍摄得到图像中就会出现黑色物体并非纯黑而是偏向于某种彩图像中就会出现黑色物体并非纯黑而是偏向于某种彩色的情况，即

14、使此时已经正确调整了白平衡也无济于色的情况，即使此时已经正确调整了白平衡也无济于事。因此，要进行黑平衡的调整，且要在白平衡调整事。因此，要进行黑平衡的调整，且要在白平衡调整之前进行。之前进行。 调整黑平衡的时机：调整黑平衡的时机：1) 1) 第一次使用该机时；第一次使用该机时；2) 2) 经过较长时间的存放后；经过较长时间的存放后；3) 3) 周围环境温度变化较大时。周围环境温度变化较大时。 白白平平衡衡 人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人的大脑可以侦测并且更正像这样的色彩改变，因此不的大脑可以侦测并且更正像这样的色彩改变，因此不论在阳光、

15、阴霾的天气、室内或荧光下，人们所看到论在阳光、阴霾的天气、室内或荧光下，人们所看到的白色物体颜色依旧。的白色物体颜色依旧。 人眼可以进行自我适应，但是数码摄像机就不具有人眼可以进行自我适应，但是数码摄像机就不具有这么智能的功能了，这是由于这么智能的功能了，这是由于CCDCCD感光元件本身没有感光元件本身没有这种适应功能，为了贴近人的视觉标准，数码摄像机这种适应功能，为了贴近人的视觉标准，数码摄像机就必须模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，也就是就必须模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，也就是需要自动或手动调整白平衡来达到令人满意的色彩。需要自动或手动调整白平衡来达到令人满意的色彩。 数码摄像机的白

16、平衡感测器一般位于镜头的下面，数码摄像机的白平衡感测器一般位于镜头的下面，可以自动的感知周围环境，从而调整色彩的平衡，这可以自动的感知周围环境，从而调整色彩的平衡，这一对数码摄像机输出的信号进行一定修正的过程就叫一对数码摄像机输出的信号进行一定修正的过程就叫做白平衡的调整。做白平衡的调整。 白白平平衡衡调整白平衡的时机：调整白平衡的时机：1) 1) 拍摄时光源色温发生了变化；拍摄时光源色温发生了变化；2) 2) 拍现场的光源照度发生了变化；拍现场的光源照度发生了变化；3) 3) 改变了所选用的滤色镜；改变了所选用的滤色镜；4) 4) 使用时超过了摄像机白平衡的有效记忆时间。使用时超过了摄像机白

17、平衡的有效记忆时间。 光光通通量量 色温滤色片色温滤色片 中性滤色片中性滤色片 光圈光圈 电子快门电子快门 增益增益 白平衡白平衡一、镜头一、镜头二、寻像器二、寻像器三、机身三、机身四、话筒四、话筒第四节第四节 摄像机的构造摄像机的构造 一、镜头一、镜头1.1.镜头罩及其固定螺丝镜头罩及其固定螺丝2.2.聚焦环（聚焦环（FOCUSFOCUS三个选择开关及瞬时聚焦）三个选择开关及瞬时聚焦）3.3.变焦环（手动调节，速度适当）（数字变焦）变焦环（手动调节，速度适当）（数字变焦）4.4.ND FILTERND FILTER（中密度滤色片）选择开关（中密度滤色片）选择开关5.5.电动变焦杆电动变焦杆6

18、.6.PHOTOPHOTO（照片）键（照片）键7.7.IRISIRIS（光圈）开关（光圈）开关8.8.IRIS PUSH AUTOIRIS PUSH AUTO（光圈瞬时自动）键（光圈瞬时自动）键9.9.遥感器遥感器10.10.手带手带11.11.START/STOPSTART/STOP（开始（开始/ /停止）键停止）键二、寻像器二、寻像器1.1.眼罩眼罩2.2.目镜聚焦旋钮（屈光度调整）目镜聚焦旋钮（屈光度调整）3.3.提示灯提示灯4.4.PEAKINGPEAKING（峰值电流）控制旋钮（峰值电流）控制旋钮5.5.CONYTASTCONYTAST（对比度）控制旋钮（对比度）控制旋钮6.6.BR

19、IGHTBRIGHT（亮度）控制旋钮（亮度）控制旋钮7.7.DISPLAYDISPLAY（显示）开关（显示）开关8.8.TALLYTALLY（提示）开关（前后）（提示）开关（前后）1.1.TAKE/TALLYTAKE/TALLY（拍摄（拍摄/ /提示）灯提示）灯2.2.REC/TALLYREC/TALLY（记录（记录/ /提示）灯提示）灯3.3.BATTBATT（电池灯）（电池灯）4.4.GAIN UPGAIN UP（增益提高）灯（增益提高）灯5.5.SHUTTERSHUTTER（电子快门速度）灯（电子快门速度）灯三、机身三、机身1.1.AUTOAUTOMODEMODE（自动模式）开关（自动模

20、式）开关2.2.DISPLAYDISPLAY（显示）键（显示工作状态）（显示）键（显示工作状态）3.3.AUDIO LEVELAUDIO LEVEL（音频电平显示）开关（音频电平显示）开关4.4.ZEBRAZEBRA（斑马纹）开关（斑马纹）开关5.5.SPOT LIGHTSPOT LIGHT（聚光灯）键（聚光灯）键6.6.BACK LIGHTBACK LIGHT（逆光灯）键（逆光灯）键7.7.MONITORMONITOR（监听）旋钮（监听）旋钮8.8.LIGHTLIGHT（摄影灯）开关（摄影灯）开关9.9.扬声器扬声器10.10.ATWATW（自动跟踪白平衡）开关（自动跟踪白平衡）开关11.1

21、1.AGCAGC（自动增益控制）开关（自动增益控制）开关12.12.GAINGAIN（增益）选择开关（菜单设置）（增益）选择开关（菜单设置）13.13.WHITE BALWHITE BAL（白平衡存储（白平衡存储）选择开关选择开关14.14.WHT PRESETWHT PRESET（白平衡预置）选择开关（白平衡预置）选择开关三、机身三、机身15.15.CUSTOM PRESET/MENUCUSTOM PRESET/MENU（用户预置（用户预置/ /菜单）开关菜单）开关16.16.AE SHIFTAE SHIFT（自动曝光调整）开关（自动曝光调整）开关17.17.FADERFADER（淡变）键（

22、淡变）键18.18.POWERPOWER（电源）开关（电源）开关19.19.SEL/PUSH EXECSEL/PUSH EXEC（选择（选择/ /执行）拔轮执行）拔轮20.20.MEMORY/CAMERA/VTRMEMORY/CAMERA/VTR（内存（内存/ /摄像机摄像机/ /录像机）选择开关录像机）选择开关1.1.电池松开键电池松开键2.2.电池安装接口电池安装接口3.3.“Memory Stick”Memory Stick”（记忆棒）插槽（记忆棒）插槽4.4.DC INDC IN（直流输入）（直流输入）12V12V接口接口5.5.DC OUTDC OUT（直接输出）（直接输出）12V1

23、2V接口接口6.6.LINE/MICLINE/MIC选择开关选择开关7.7.AUDIO IN CH1/CH2AUDIO IN CH1/CH2三、机身三、机身1.1.视频控制键视频控制键2.2.EDITSEARCHEDITSEARCH（编辑搜索）键（和（编辑搜索）键（和ENDSEARCHENDSEARCH键的合作）键的合作）3.3.耳机插孔耳机插孔4.4.EJECTEJECT（出带）键（出带）键5.5.TALLYTALLY（提示）灯和开关（提示）灯和开关6.6.LIGHTLIGHT（摄影灯）接口（摄影灯）接口7.7.VFVF（寻像器）接口（寻像器）接口8.8.MICMICININ（话筒输入）（话筒输入）+48V+48V接口接口9.9.附件插槽附件插槽10.10.寻像器左右固定环寻像器左右固定环三、机身三、机身1.1.液晶屏液晶屏OPENOPEN键及开关和亮度调整键键及开关和亮度调整键2.2.MEMORYMEMO