电视节目制作系统一

1、电视节目制作系统 杨晓宏 刘毓敏 主编主编 高等教育高等教育出版社 第1章 彩色电视摄像机 学习目标学习目标1了解电视摄像机的发展历史。了解电视摄像机的发展历史。2掌握电视摄像机的分类方法。掌握电视摄像机的分类方法。3理解电视摄像机的基本工作原理。理解电视摄像机的基本工作原理。4理解变焦距镜头的工作原理。理解变焦距镜头的工作原理。5掌握以电荷耦合器件掌握以电荷耦合器件(CCD)为摄像器件的工作原理。为摄像器件的工作原理。6了解同步信号发生器的主要功能。了解同步信号发生器的主要功能。7掌握摄像机的主要性能指标及其含义。掌握摄像机的主要性能指标及其含义。8掌握摄像机的自动调整功能。掌握摄像机的自动

2、调整功能。9学会摄像机自动白平衡调整的基本方法。学会摄像机自动白平衡调整的基本方法。10掌握摄像机的正确操作步骤。掌握摄像机的正确操作步骤。11懂得摄像机的正确维护。懂得摄像机的正确维护。12理解理解CCD摄像机中高速电子快门和空间偏置技术的工作原理。摄像机中高速电子快门和空间偏置技术的工作原理。13了解了解CCD摄像机中采用的新技术和新功能。摄像机中采用的新技术和新功能。 第1章 彩色电视摄像机 1.1 1.1 电视摄像机的发展电视摄像机的发展 电视摄像机发展至今大致经历了电视摄像机发展至今大致经历了 4个重要时期。个重要时期。 1.2 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 按制作方式分

3、类按制作方式分类1.ESP1.ESP摄像机（演播室制作）摄像机（演播室制作）2.EFP2.EFP摄像机（现场制作）摄像机（现场制作）3.ENG3.ENG摄像机（新闻采集）摄像机（新闻采集） 1.2 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类1.1.按摄像器件的类型的分类按摄像器件的类型的分类（1 1）真空管摄像机）真空管摄像机（2 2）固体摄像机）固体摄像机1.2 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 2.2.按用途分类按用途分类 （1 1）广播级摄像机）广播级摄像机 （2 2）专业级摄像机）专业级摄像机 （3 3）家用级摄像机）家用级摄像机 （4 4）特殊用途摄像机）特殊用途摄像机1.2

4、1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 3.3.按摄像器件的数目分类按摄像器件的数目分类 （1 1）三片摄像机）三片摄像机 （2 2）两片摄像机）两片摄像机 （3 3）单片摄像机）单片摄像机1.2 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 4.4.按摄像器件的尺寸分类按摄像器件的尺寸分类1.2 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 5.5.按功能分类按功能分类 （1 1）普通摄像机）普通摄像机 （2 2）摄录一体机）摄录一体机1.2 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 6.6.按使用场所分类按使用场所分类 （1 1）台式摄像机）台式摄像机 （2 2）便携式摄像机）便携式摄像机1.2

5、 1.2 彩色摄像机的分类彩色摄像机的分类 7.7.按清晰度等级分类按清晰度等级分类 （1 1）标准清晰度摄像机）标准清晰度摄像机 （2 2）高清晰度摄像机）高清晰度摄像机1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄像机的基本组成 1.3.1 1.3.1 基本组成基本组成 摄像机是进行光电转换的设备，其基本工摄像机是进行光电转换的设备，其基本工作原理是，利用三基色原理，通过光学系统，作原理是，利用三基色原理，通过光学系统，将景物的彩色光像分解为将景物的彩色光像分解为 3 幅单色光像，然后幅单色光像，然后由摄像器件完成光电转换，并经过视频通道进由摄像器件完成光电转换，并经过视频通道进行校正、处理、

6、编码后形成所需的复合信号、行校正、处理、编码后形成所需的复合信号、分量信号等。分量信号等。 1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄像机的基本组成 1.3.1 1.3.1 基本组成基本组成 三片三片CCD摄像机的组成：摄像机的组成：它由光学系统它由光学系统(包括变焦镜头、分色棱镜和滤包括变焦镜头、分色棱镜和滤色片色片)、摄像管系统、摄像管系统(包括包括CCD和和CCD驱动电器驱动电器)、视频处理系统视频处理系统(视频信号放大与处理电路视频信号放大与处理电路)、编码器及同步信号发生器等组成。编码器及同步信号发生器等组成。1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄像机的基本组成 1.3.1 1.

7、3.1 基本组成基本组成 1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄像机的基本组成 1.3.1 1.3.1 基本组成基本组成 光学系统的作用是成像、分色、改变入射光光学系统的作用是成像、分色、改变入射光的强度和校正摄像机的光谱特性等。的强度和校正摄像机的光谱特性等。 摄像管系统是彩色摄像机中最重要的部分，摄像管系统是彩色摄像机中最重要的部分，它是由三片它是由三片CCD摄像管和驱动电路摄像管和驱动电路(水平和垂直水平和垂直)组成，其作用是将红、绿、蓝组成，其作用是将红、绿、蓝(R、G、B)三色图三色图像转换为像转换为R、G、B三路图像信号。三路图像信号。1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄

8、像机的基本组成 1.3.1 1.3.1 基本组成基本组成 视频处理系统的作用是将各摄像管输出的视频处理系统的作用是将各摄像管输出的微弱信号经取样保持、放大和各种加工处理微弱信号经取样保持、放大和各种加工处理(如如校正、黑斑校正、孔阑校正、彩色校正等校正、黑斑校正、孔阑校正、彩色校正等)，使输出的图像信号符合编码要求。使输出的图像信号符合编码要求。 编码器的作用是将编码器的作用是将R、G、B三路基色信号三路基色信号 按所采用的彩色电视制式的要求，通过混合矩按所采用的彩色电视制式的要求，通过混合矩 阵和平衡调制器等电路处理，得到合乎标准的阵和平衡调制器等电路处理，得到合乎标准的 亮度信号、分量信号

9、和彩色全电视信号，作为亮度信号、分量信号和彩色全电视信号，作为 摄像机的输出。摄像机的输出。1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄像机的基本组成 1.3.1 1.3.1 基本组成基本组成 同步信号发生器的作用是产生摄像机所需同步信号发生器的作用是产生摄像机所需要的各种消隐脉冲、箝位脉冲、行场同步脉冲要的各种消隐脉冲、箝位脉冲、行场同步脉冲及彩色副载频信号等，有些还产生各种测试信及彩色副载频信号等，有些还产生各种测试信号号 (如彩条信号等如彩条信号等)以供测试本机和调整形色电以供测试本机和调整形色电视系统之用。视系统之用。 寻像器一般是电子图像监视器，主要供摄寻像器一般是电子图像监视器，主要

10、供摄 像人员了解所摄取景物图像的内容以及摄像机像人员了解所摄取景物图像的内容以及摄像机 输出信号的质量。输出信号的质量。 1.3 1.3 彩色摄像机的基本组成彩色摄像机的基本组成 1.3.1 1.3.1 基本组成基本组成 摄像机还有对各种功能实施自动控制的电摄像机还有对各种功能实施自动控制的电路及处理音频信号的音频电路等。为了在摄像路及处理音频信号的音频电路等。为了在摄像时录取同期声，摄像机需配接话筒；为了操作时录取同期声，摄像机需配接话筒；为了操作方便，摄像机需配备三角架等支撑设备。方便，摄像机需配备三角架等支撑设备。 1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 摄像机光学系统由变焦距镜头、分

11、色棱镜摄像机光学系统由变焦距镜头、分色棱镜( (或分色镜或分色镜) )和各种滤色片等组成。和各种滤色片等组成。 1. 1. 变焦距镜头变焦距镜头1. 1. 变焦距镜头变焦距镜头调焦组调焦组变焦组变焦组补偿组补偿组光圈光圈物镜组物镜组后截距后截距1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 1. 1. 变焦距镜头变焦距镜头 变焦组：位置可轴向移动，使镜头焦距连续可调。变焦组：位置可轴向移动，使镜头焦距连续可调。 调焦组：小范围内作轴向移动，以便镜头聚焦。调焦组：小范围内作轴向移动，以便镜头聚焦。 补偿组：随变焦组作相应的移动，使成像面依旧落补偿组：随变焦组作相应的移动，使成像面依旧落 在在CCDCC

12、D上。上。 固定组：使成像面后移，保证一定的后截距，以便固定组：使成像面后移，保证一定的后截距，以便 安装分色棱镜。安装分色棱镜。 后焦距：经设计，使镜头在变焦过程中被拍摄主体后焦距：经设计，使镜头在变焦过程中被拍摄主体 物始终保持清楚。物始终保持清楚。1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 1. 1. 变焦距镜头变焦距镜头 变焦距镜头的最长焦距与最短焦距的比变焦距镜头的最长焦距与最短焦距的比值称为变焦比率或变焦比。变焦距镜头通常值称为变焦比率或变焦比。变焦距镜头通常用其变焦比表示，如用其变焦比表示，如10 10 25 25型变焦距镜头，型变焦距镜头，是指该镜头最短焦距为是指该镜头最短焦距为

13、25 mm 25 mm ，最长焦距为，最长焦距为最短焦距的最短焦距的1010倍，即最长焦距是倍，即最长焦距是250 mm250 mm。 1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 2. 2. 光圈光圈 相对孔径相对孔径 A A 光圈系数光圈系数 F F 1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 3. 3. 色温滤色片和中性滤光片（色温滤色片和中性滤光片（CC/NDCC/ND） 大多数摄像机都是按照大多数摄像机都是按照3200 K(3200 K(绝对温度绝对温度) )照明色温设计的，它的白色平衡是按照明色温设计的，它的白色平衡是按D D6565，( (标标准白光源准白光源) )白色要求调整的。而现

14、实中照明光源白色要求调整的。而现实中照明光源常常是变化的，如室外自然光在早、中、晚，常常是变化的，如室外自然光在早、中、晚，阴、晴天时，色温都不一样，这时如用摄像机阴、晴天时，色温都不一样，这时如用摄像机去拍摄任意色温照明的景物，会产生严重的彩去拍摄任意色温照明的景物，会产生严重的彩色失真。为了使摄像机在不同色温光照时，拍色失真。为了使摄像机在不同色温光照时，拍摄的景物与摄的景物与3200 K3200 K光照、平衡于光照、平衡于 D D65 65 白色时景白色时景物的色彩一致，物的色彩一致，1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 3. 3. 色温滤色片和中性滤光片（色温滤色片和中性滤光片（C

15、C/NDCC/ND） 就得要对由于色温不同而引起的光谱能量就得要对由于色温不同而引起的光谱能量分布的变化进行补偿。通常在摄像机光学系统分布的变化进行补偿。通常在摄像机光学系统中加入色温校正滤色片中加入色温校正滤色片( (也叫也叫CCCC滤色片滤色片) )，它具，它具有一定的光谱特性，可以补偿因色温变化而引有一定的光谱特性，可以补偿因色温变化而引起的光谱特性误差，把不同色温的光源，转换起的光谱特性误差，把不同色温的光源，转换到到3200K3200K色温光源。一般摄像机是将多个不同的色温光源。一般摄像机是将多个不同的滤色片镶在一个圆盘上，摄像时可根据光源的滤色片镶在一个圆盘上，摄像时可根据光源的色

16、温情况拨动圆盘，以适应不同光照时的色温色温情况拨动圆盘，以适应不同光照时的色温转换要求。转换要求。 1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统 3. 3. 色温滤色片和中性滤光片（色温滤色片和中性滤光片（CC/NDCC/ND） 当摄像机在强光下工作时，应减少光圈。当摄像机在强光下工作时，应减少光圈。但有时为了达到一定艺术效果，不允许减少光但有时为了达到一定艺术效果，不允许减少光圈，这就需要在光路中加入减少光通量的衰减圈，这就需要在光路中加入减少光通量的衰减器，即中性滤色片器，即中性滤色片( (也叫也叫NDND滤色片滤色片) )，它一般设，它一般设置在分色棱镜前面。置在分色棱镜前面。NDND滤色片

17、不改变入射光的滤色片不改变入射光的色温，其主要作用是减少光通量。中性滤色片色温，其主要作用是减少光通量。中性滤色片常用的透光率有常用的透光率有100100、2525、1010、1.51.5等。等。1.3.2 1.3.2 光学系统光学系统4.4.分色棱镜分色棱镜两个多层分色膜两个多层分色膜Mg、Mb景物光照景物光照GRBMgMbFrFbFg三块棱镜三块棱镜1、2、3粘合而成粘合而成形成两个空气隙形成两个空气隙三片滤色片三片滤色片Fg、 Fb、Fr12341.3.2 1.3.2 光学系统光学系统4.4.分色棱镜分色棱镜分色膜：分色膜：色膜层色膜层n1d厚度厚度空气空气n0入射光入射光反射光反射光玻

18、璃玻璃n2透射光透射光分色膜层的反射及透射分色膜层的反射及透射 1.3.3 摄像器件摄像器件 摄像器件主要完成光电转换作用，目前主要有：摄像器件主要完成光电转换作用，目前主要有： 真空摄像管真空摄像管 固体摄像器件固体摄像器件 金属氧化物半导体（金属氧化物半导体（MOSMOS）器件）器件 电荷耦合器件（电荷耦合器件（CCDCCD） 电荷驱动器件（电荷驱动器件（CPDCPD 1.3.3 摄像器件摄像器件 1. CCD1. CCD器件的结构及工作原理器件的结构及工作原理 电荷耦合器件电荷耦合器件CCDCCD：寿命长、耐震、：寿命长、耐震、 电压低、体积小重量轻、均匀性好、电压低、体积小重量轻、均匀

19、性好、 无几何畸变。无几何畸变。 （1 1）CCDCCD的单元结构的单元结构 势阱：势阱： MOSMOS电容器的电容器的 结构。所加偏压结构。所加偏压 越大，势阱越深。越大，势阱越深。P型硅型硅电极（电极（栅极栅极）势阱势阱氧化硅氧化硅 1.3.3 摄像器件摄像器件 1. CCD1. CCD器件的结构及工作原理器件的结构及工作原理： 波长小于波长小于1000mm 1000mm 的光通过透明电的光通过透明电 极，激发出电子极，激发出电子 空穴对空穴对 ， 光越光越 强，势阱所捕获强，势阱所捕获 的电子数越多。的电子数越多。P型硅型硅电子电子势阱势阱光光 每三个电每三个电容器为一组，分别与三个相容

20、器为一组，分别与三个相位不同的时钟脉冲电压相连，位不同的时钟脉冲电压相连，其下的势阱会发生耦合，电其下的势阱会发生耦合，电荷包从浅势阱下向深势阱转移。荷包从浅势阱下向深势阱转移。（3 3）电荷的转移（耦合）和读出）电荷的转移（耦合）和读出 t3V1V2V3V1V2V3t1t2 采用二相脉冲驱动，转移速度会更快。采用二相脉冲驱动，转移速度会更快。 但四相脉冲驱动会更可靠。但四相脉冲驱动会更可靠。 1.3.3 摄像器件摄像器件 2. CCD2. CCD摄像器件的主要类型摄像器件的主要类型 （1 1）帧间转移式（）帧间转移式（FTFT） 成像部分：成像部分：电视隔行扫描电视隔行扫描奇数场奇数场 偶数

21、场偶数场电视隔行扫描电视隔行扫描（1 1）帧间）帧间 转移式（转移式（FTFT） 由光由光 敏成像区、敏成像区、 存储区和存储区和 读出寄存读出寄存 器三部分器三部分 组成。组成。成像区成像区存储区存储区读出寄存器读出寄存器光照部分光照部分遮光部分遮光部分 1.3.3 摄像器件摄像器件 2. CCD2. CCD摄像器件的主要类型摄像器件的主要类型 （1 1）帧间转移式（）帧间转移式（FTFT） 场正程：光敏成像区每个单元都在积累信号电荷。场正程：光敏成像区每个单元都在积累信号电荷。 场逆程：全部电荷快速转送到存储区。场逆程：全部电荷快速转送到存储区。 下一场正程：成像区各单元继续积累光生电荷；

22、下一场正程：成像区各单元继续积累光生电荷； 行逆程：一行光生电荷送进读出寄存器；行逆程：一行光生电荷送进读出寄存器； 行正程：读出寄存器的电荷依次读出。行正程：读出寄存器的电荷依次读出。 这样周而复始形成电视图像信号这样周而复始形成电视图像信号 2. CCD2. CCD摄像摄像 器件的主器件的主 要类型要类型 （2 2）行间）行间 转移式（转移式（ITIT） 光敏光敏 成像区和成像区和 存储部分存储部分 以垂直列以垂直列 相间的形相间的形 式组合在式组合在 一块一块CCDCCD 芯片上。芯片上。光敏成像区光敏成像区存储区存储区读出寄存器读出寄存器感光部分感光部分垂直位移寄存器垂直位移寄存器（2

23、 2）行间转移式（）行间转移式（ITIT） 场正程：成像列积累电荷场正程：成像列积累电荷; ; 场逆程：电荷一次转移到相应的存储列上；场逆程：电荷一次转移到相应的存储列上； 下一场正程：成像列继续积累电荷；下一场正程：成像列继续积累电荷； 行逆程：存储列的电荷，上移一个单元；行逆程：存储列的电荷，上移一个单元； 行正程：读出寄存器的电荷逐次读出。行正程：读出寄存器的电荷逐次读出。 2. CCD2. CCD摄像摄像 器件的主器件的主 要类型要类型 （3 3）帧）帧- -行间行间 转移式（转移式（FITFIT） 在在ITIT型结型结 构上增加存储构上增加存储 区。存储列中区。存储列中 的电荷在场逆

24、的电荷在场逆 程期间向存储程期间向存储 区快速转移。区快速转移。 拖尾基本拖尾基本 上不存在。上不存在。 1.3.4 1.3.4 视频处理视频处理 1. 1. 预放器预放器 （取样保持电路）（取样保持电路） 预放器电路将预放器电路将CCDCCD输出的微弱信号加以放大，供输出的微弱信号加以放大，供后级的视频处理电路使用。后级的视频处理电路使用。 1.3.4 1.3.4 视频处理视频处理 2. 2. 增益选择与控制增益选择与控制 增益选择（增益提升电路）：增益选择（增益提升电路）： 0dB0dB、9dB9dB、18dB18dB三档。三档。 增益控制根据景物照度情况分别对增益控制根据景物照度情况分别

25、对R R、G G、B B路路的的 放大量进行调节。放大量进行调节。 1.3.4 1.3.4 视频处理视频处理 3. 3. 黑斑校正黑斑校正 色渐变效应；色渐变效应； 镜头像场亮度不均匀；镜头像场亮度不均匀； CCDCCD灵敏度不均匀；灵敏度不均匀； 背景光不均匀等导致图像大面积暗斑或色斑，背景光不均匀等导致图像大面积暗斑或色斑，称为黑斑效应。称为黑斑效应。 黑斑校正用于校正黑斑效应。黑斑校正用于校正黑斑效应。 1.3.4 1.3.4 视频处理视频处理 4. 4. 彩色校正彩色校正 彩色校正用于调整由于分光棱镜的分光特性，彩色校正用于调整由于分光棱镜的分光特性，与显像管混色的要求不能完全一致而引

26、起的彩色与显像管混色的要求不能完全一致而引起的彩色失真。失真。 1.3.4 1.3.4 视频处理视频处理 5. 5. 校正校正 校正即灰度校正，是为了降低电视机的成本，校正即灰度校正，是为了降低电视机的成本，把显像管在电信号变成光信号时，由于线性不好所把显像管在电信号变成光信号时，由于线性不好所形成的亮度和色度失真提前在摄像机内进行校正。形成的亮度和色度失真提前在摄像机内进行校正。 1.3.4 1.3.4 视频处理视频处理 6. 6. 轮廓轮廓校正（增强）校正（增强） 轮廓校正用于增强图像轮廓的黑白对比度，提轮廓校正用于增强图像轮廓的黑白对比度，提高图像清晰度。高图像清晰度。 1.3.4 1.

27、3.4 视频处理视频处理 7. 7. 混消隐、黑混消隐、黑/ /电平控制及黑电平控制及黑/ /白切割白切割（增强）（增强） 混消隐及白切割电路用来修整重显图像四周的边混消隐及白切割电路用来修整重显图像四周的边幅及除去消隐电平中的噪声。幅及除去消隐电平中的噪声。 黑电平控制电路用于调节图像的背景亮度。黑电平控制电路用于调节图像的背景亮度。 1.3.5 1.3.5 编码器编码器 编码器是将红、绿、蓝三基色信号根据需要编成编码器是将红、绿、蓝三基色信号根据需要编成多种多样的输出信号，供不同的录像系统或视频处理多种多样的输出信号，供不同的录像系统或视频处理系统使用。系统使用。 1.3.6 1.3.6

28、同步信号发生器同步信号发生器 （1 1）定时部分）定时部分 （2 2）形成部分）形成部分 （3 3）放大馈送）放大馈送 （4 4）台从锁相和台主锁相）台从锁相和台主锁相 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.1 1.4.1 电荷耦合器件电荷耦合器件 1. CCD1. CCD类型类型 （1 1）帧间转移式（）帧间转移式（FTFT）优点：优点： 电极结构简单容易制作；电极结构简单容易制作； 灵敏度高；灵敏度高； 水平清晰度高。水平清晰度高。缺点：缺点： 基片尺寸较大，材料利用率不高；基片尺寸较大，材料利用率不高； 会产生拖尾现象，必须采用机械快门才能消除会产生拖尾现象，必须采

29、用机械快门才能消除 强光下的垂直拖尾；强光下的垂直拖尾； 价格昂贵；价格昂贵； 可靠性差。可靠性差。1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.1 1.4.1 电荷耦合器件电荷耦合器件 1. CCD1. CCD类型类型（2 2）行间转移式（）行间转移式（ITIT） 优点：优点： 结构简单；结构简单； 基片面积较小；基片面积较小； 正常照度下的垂直拖尾减轻。正常照度下的垂直拖尾减轻。 缺点：缺点： 光利用率、灵敏度较低；光利用率、灵敏度较低； 存储列的电荷下移速度慢，虽有遮光层，存储列的电荷下移速度慢，虽有遮光层， 但高亮度下仍会产生垂直拖尾现象；但高亮度下仍会产生垂直拖尾现象；

30、 拍细条栅网状图像时会出现莫尔干涉条纹，拍细条栅网状图像时会出现莫尔干涉条纹， 影响水平清晰度；影响水平清晰度； 活动图像清晰度较差。活动图像清晰度较差。 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.1 1.4.1 电荷耦合器件电荷耦合器件 1. CCD1. CCD类型类型 （3 3）帧）帧- -行间转移式（行间转移式（FITFIT） 优点：优点： 不采用任何措施就可消除不采用任何措施就可消除ITIT方式方式 与与FTFT方式的高亮度垂直拖尾现象。方式的高亮度垂直拖尾现象。 缺点：缺点： 制作困难；制作困难； 价格较高。价格较高。 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能

31、指标 1.4.1 1.4.1 电荷耦合器件电荷耦合器件 2. CCD2. CCD尺寸尺寸 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.1 1.4.1 电荷耦合器件电荷耦合器件 3. CCD3. CCD数量数量 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.1 1.4.1 电荷耦合器件电荷耦合器件 4. CCD4. CCD像素数像素数 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.2 1.4.2 分解力分解力 摄像机分解图像细节的能力称为分解力。摄像机分解图像细节的能力称为分解力。 表示方法有两种：表示方法有两种： 水平极限分解力：水平极限分解力： 水

32、平方向上等于像高宽度内的线数。水平方向上等于像高宽度内的线数。 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.3 1.4.3 灵敏度灵敏度 摄像机的光电灵敏程度简称为灵敏度。摄像机的光电灵敏程度简称为灵敏度。 表示方法有两种：表示方法有两种： 在照度为在照度为20002000勒克斯、色温勒克斯、色温 3200K3200K、灵敏、灵敏 度开关设在度开关设在 0dB0dB位置、镜头对准反射率为位置、镜头对准反射率为 89.9%89.9%的白纸、图像信号达到标准输出幅的白纸、图像信号达到标准输出幅 度时，光圈的数值称为摄像机度时，光圈的数值称为摄像机 的灵敏度。的灵敏度。 F8 F11

33、F8 F11 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.4 1.4.4 信噪比信噪比 就是有用信号与噪声的比值。就是有用信号与噪声的比值。 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1.4.5 1.4.5 量化比特数量化比特数 建议对演播室数字信号编码规定的最低要建议对演播室数字信号编码规定的最低要 求是求是8 8比特量化。比特量化。 9090年代，摄像机多采用年代，摄像机多采用1010比特比特A/DA/D转换器，转换器， 9090年代末，几乎都采用年代末，几乎都采用1212比特比特A/DA/D转换器。转换器。 1. 4 摄像机的主要性能指标摄像机的主要性能指标 1

34、.4.6 1.4.6 其它技术指标其它技术指标 1. 1. 几何失真几何失真。 枕型、桶型、梯形、抛物型、枕型、桶型、梯形、抛物型、S S型失真等。型失真等。 2.2. 重合误差重合误差 三管式。三管式。 1. 5 摄像机的主要附件摄像机的主要附件 1.5.1 1.5.1 寻像器寻像器 主要作用：主要作用： （1 1）取景；）取景； （2 2）聚焦、变焦、光圈；）聚焦、变焦、光圈； （3 3）监视器；）监视器； （4 4）状态信息显示。）状态信息显示。 1. 5 摄像机的主要附件摄像机的主要附件 1.5.2 1.5.2 话筒话筒 机内话筒，机内话筒， 机外话筒。机外话筒。 1. 5 摄像机的主

35、要附件摄像机的主要附件 1.5.3 1.5.3 电池电池 充电：充电： 使用：使用： 清洁：清洁： 保存。保存。 1. 5 摄像机的主要附件摄像机的主要附件 1.5.4 1.5.4 电揽电揽 1. 5 摄像机的主要附件摄像机的主要附件 1.5.5 1.5.5 支撑装置支撑装置 三脚架托板三脚架托板 云台云台 三脚架三脚架 升降架升降架 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.1 1.6.1 摄像机中的自动调整摄像机中的自动调整 1. 1. 自动光圈自动光圈 工作原理：是在一幅图像的中心部位选取红、工作原理：是在一幅图像的中心部位选取红、绿、蓝三基色信号中电平最大者，再取其平均值

36、，绿、蓝三基色信号中电平最大者，再取其平均值，放大后与某一基准电平相比较，最后用其误差信号放大后与某一基准电平相比较，最后用其误差信号来驱动控制光来驱动控制光圈圈的电动机来调整光的电动机来调整光圈圈，从而使信号，从而使信号保持在预先选定的标淮电平。保持在预先选定的标淮电平。 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.1 1.6.1 摄像机中的自动调整摄像机中的自动调整 2.2. 自动白平衡自动白平衡 两种主要方式：两种主要方式： (1) (1) 将红路和蓝路的平均电平分别与绿路的平均将红路和蓝路的平均电平分别与绿路的平均电平进行比较。以绿路电平为基准，将所得的误差电平进行比较。以

37、绿路电平为基准，将所得的误差电压放大后送回处理放大器的增益控制级，从而改电压放大后送回处理放大器的增益控制级，从而改变红、蓝两路的增益，使其输出信号电平与绿路信变红、蓝两路的增益，使其输出信号电平与绿路信号电平相等。号电平相等。 (2)(2)将色差信号将色差信号RYRY和和BYBY送人自动白平衡电路，送人自动白平衡电路，经积分后，与零电位进行比较。经积分后，与零电位进行比较。 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.1 1.6.1 摄像机中的自动调整摄像机中的自动调整 3. 3. 自动黑平衡自动黑平衡 也有两种：也有两种： 一种是红、绿、蓝三路处理放大器的黑电平由一种是红、绿、

38、蓝三路处理放大器的黑电平由一个公共的基准黑电平来决定。一个公共的基准黑电平来决定。 另一种是将绿路作为基准，将红路黑电平与蓝另一种是将绿路作为基准，将红路黑电平与蓝路黑电平分别与绿路黑电平相比较，用所得的误差路黑电平分别与绿路黑电平相比较，用所得的误差电压分别控制红路与蓝路的黑电平，使之与绿路黑电压分别控制红路与蓝路的黑电平，使之与绿路黑电平相等。电平相等。 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.1 1.6.1 摄像机中的自动调整摄像机中的自动调整 4. 4. 自动中心重合自动中心重合 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.1 1.6.1 摄像机中的自动调整

39、摄像机中的自动调整 5. 5. 自动聚焦（自动聚焦（AFAF） 超声波（有源）超声波（有源） 红外线（有源）红外线（有源） 三角测距（无源）三角测距（无源） 摄像器件检测（无源）摄像器件检测（无源） TCLTCL相位检测（无源）相位检测（无源） 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 1. 1. 摄像机的操作步骤摄像机的操作步骤 （1 1）开机）开机 （2 2）选择色温滤色片）选择色温滤色片( (旋钮旋钮) ) （3 3）调整光圈）调整光圈 手动（调按钮）手动（调按钮） 自动自动 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使

40、用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 1. 1. 摄像机的操作步骤摄像机的操作步骤 （4 4） 聚焦调整聚焦调整 自动自动 手动手动( (旋转聚焦环旋转聚焦环) ) （5 5） 变焦控制变焦控制 自动（变速）自动（变速） 手动（快速变焦）手动（快速变焦） 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 1. 1. 摄像机的操作步骤摄像机的操作步骤 （6 6）黑）黑/ /白平衡调整白平衡调整 黑平衡调整：黑平衡调整： 按黑平衡钮，光圈自动闭合，自动调整。按黑平衡钮，光圈自动闭合，自动调整。 白平衡调整：白平

41、衡调整： 让白色物体充满整个画面，按黑平衡让白色物体充满整个画面，按黑平衡 钮，自动调整。钮，自动调整。 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 1. 1. 摄像机的操作步骤摄像机的操作步骤 （7 7） 中心重合调整中心重合调整 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 2. 2. 摄像机的使用与维护摄像机的使用与维护 （1 1） 镜头盖、电池。镜头盖、电池。 （2 2） 高温、潮湿、强磁场、粉尘、腐蚀性气高温、潮湿、强磁场、粉尘、腐蚀性气 体，适宜温度体，

42、适宜温度10103030 。 （3 3） 避开强光源。避开强光源。 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 2. 2. 摄像机的使用与维护摄像机的使用与维护 （4 4） 电压正常。电压正常。 （5 5） 每月通电一次，每次每月通电一次，每次2020分钟。分钟。 （6 6） 镜头清洁。镜头清洁。 1. 6 摄像机的调整与使用摄像机的调整与使用 1.6.2 1.6.2 摄像机的操作与使用摄像机的操作与使用 2. 2. 摄像机的使用与维护摄像机的使用与维护 （7 7） 断电再连线。断电再连线。 （8 8） 避免震动。避免震动。 （

43、9 9） 专业维修。专业维修。 （1010） 专人保管。专人保管。 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 1. 1. 高速电子快门高速电子快门 （1 1）采用高速电子快门的目的）采用高速电子快门的目的 提高动态分辨力，是目前提高动态分辨力，是目前 CCD CCD 摄像机采摄像机采用用 高速快门的主要原因和目的。高速快门的主要原因和目的。 （2 2）工作原理）工作原理 将成像区积累信号电荷的场正程时间分为将成像区积累信号电荷的场正程时间分为 两部分，前一部分时间积累的信号电荷被无效两部分，前一部分时间积累的信号电荷被无效 释放，不形成信号输出：后一部分时间积累的释放，

44、不形成信号输出：后一部分时间积累的 电荷被有效利用，形成信号输出。电荷被有效利用，形成信号输出。 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 1. 1. 高速电子快门高速电子快门 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 1. 1. 高速电子快门高速电子快门 （3 3）使用高速电子快门）使用高速电子快门 输出电平降低，灵敏度下降。输出电平降低，灵敏度下降。 产生产生“动画动画”效果。效果。 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 2 2. . 空间偏置技术空间偏置技术 采样定理：采样定理： 采样频率至少应为被采样信号上限频

45、率的两采样频率至少应为被采样信号上限频率的两 倍以上；否则便会出现频谱混叠，产生混叠失真。倍以上；否则便会出现频谱混叠，产生混叠失真。 空间偏置技术：空间偏置技术： 是将红是将红(R)(R)路和蓝路和蓝(B)(B)路用路用 CCD CCD 相对于绿相对于绿(G)(G) 路路 CCD CCD 在水平方向上错开半个像素，以此来提在水平方向上错开半个像素，以此来提 高图像的水平清晰度（近似提高一倍）。高图像的水平清晰度（近似提高一倍）。 光学低通滤波器：光学低通滤波器： （石英玻璃晶体）（石英玻璃晶体） 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 3. 3. 宽容度的移动和扩展

46、宽容度的移动和扩展 宽容度，是指感光材料按比例正确记录景物宽容度，是指感光材料按比例正确记录景物 亮度范围的能力。亮度范围的能力。 电视摄像的宽容度电视摄像的宽容度: 1: 1：3232 黑白胶片的宽容度：黑白胶片的宽容度： 1 1：128128 彩色胶片的宽容度：彩色胶片的宽容度： 1 1：6464 因此，对电视摄像的照明处理和曝光控制有因此，对电视摄像的照明处理和曝光控制有 严格的要求。严格的要求。 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 3. 3. 宽容度的移动和扩展宽容度的移动和扩展 摄像机可以容纳的景物亮度范围摄像机可以容纳的景物亮度范围( (宽容度宽容度)

47、 )一般一般在在5050：1 1以内，典型值为以内，典型值为3232：1 1，由于大多数自然景，由于大多数自然景 物的亮度范围都超出了这一比值。为此，在摄像机物的亮度范围都超出了这一比值。为此，在摄像机 中一殷都采用宽容度移动和扩展技术，以便改善电中一殷都采用宽容度移动和扩展技术，以便改善电 视画面对景物亮度范围的表现能力。视画面对景物亮度范围的表现能力。 所谓宽容度移动就是针对被摄物亮度等级分布所谓宽容度移动就是针对被摄物亮度等级分布 情况和摄像造型要求，通过将黑电平钳位在不同的情况和摄像造型要求，通过将黑电平钳位在不同的 位置，从而有效地利用有限的宽容度对景位置，从而有效地利用有限的宽容度对景 物的不同亮度等级进行正确曝光。物的不同亮度等级进行正确曝光。 1. 7 CCD摄像机中的新技术与新功能摄像机中的新技术与新功能 3. 3. 宽容度的移动和扩展宽容度的移动和扩展 所谓宽容度扩展就是采用所谓宽容度扩展就是采用 拐点控制技术拐点控制技术 将摄像机光将摄像机光电转换特性曲线中的线性部分的电转换特性曲线中的线性部分的 后半段的斜率减小，从而使其宽容度得到扩后半段的斜率减小，从而使其宽容度得到扩 展，以便使摄像机所表现的