第一章电视摄像机基本介绍

1、电电 视视 摄摄 像像石石 正正 涛涛第一章 电视摄像机一、教学内容：一、教学内容： 1、电视摄像机的工作原理及分类、电视摄像机的工作原理及分类 2、电视摄像机的基本性能、电视摄像机的基本性能 3、电视摄像机的基本构成、电视摄像机的基本构成二、教学重点二、教学重点 电视摄像机的基本构成及各个按键功能操作电视摄像机的基本构成及各个按键功能操作三、教学方式三、教学方式 采用边操作边讲授的方式，辅以实践课让学采用边操作边讲授的方式，辅以实践课让学生动手操作掌握生动手操作掌握。第一章 电视摄像机第一节第一节 电视摄像机工作原理及分类电视摄像机工作原理及分类 摄像机是每个摄像工作者的工具和武器摄像机是每

2、个摄像工作者的工具和武器“工欲善其事，必先利其器工欲善其事，必先利其器”摄像机不仅是电视摄像机不仅是电视节目制作过程中最主要、最基本的设备，也是节目制作过程中最主要、最基本的设备，也是决定电视节目技术质量的前提和关键。因此我决定电视节目技术质量的前提和关键。因此我们要对摄像机的工作原理和分类有个总体的认们要对摄像机的工作原理和分类有个总体的认识。识。一、电视摄像机的工作原理一、电视摄像机的工作原理 原理：摄像机是利用摄像器材的光原理：摄像机是利用摄像器材的光电转换电转换原理和电视技术中电子扫描方法，将镜头所摄原理和电视技术中电子扫描方法，将镜头所摄取的光信号转换为相对应的电信号，这些电信取的光

3、信号转换为相对应的电信号，这些电信号经过一系列的编码处理后，合成为标准的彩号经过一系列的编码处理后，合成为标准的彩色视频信号。当摄像机获取的彩色视频信号送色视频信号。当摄像机获取的彩色视频信号送至录像机的视频输入端，那么这些图像就以磁至录像机的视频输入端，那么这些图像就以磁信号的形式记录在录像磁带上，这样就完成了信号的形式记录在录像磁带上，这样就完成了光信号向电信号的转换，形成视频。光信号向电信号的转换，形成视频。 摄像机的发展是建立在技术发展基础摄像机的发展是建立在技术发展基础上的，从发展历程来看，上的，从发展历程来看，经历了真空管、晶体管和集成电路、微电子固体摄像器件等几个阶段。但不管型号

4、和品牌如等几个阶段。但不管型号和品牌如何，电视摄像机的基本结构和基本原理何，电视摄像机的基本结构和基本原理是相同的。是相同的。 摄像机是由光学系统、光摄像机是由光学系统、光电转换系电转换系统、图像信号处理系统、自动控制系统统、图像信号处理系统、自动控制系统等组成。摄像机的光学系统是由变焦距等组成。摄像机的光学系统是由变焦距镜头、色温滤色片、红绿蓝分光系统等镜头、色温滤色片、红绿蓝分光系统等组成，可以得到成像于各自对应的摄像组成，可以得到成像于各自对应的摄像器材靶面上的红（器材靶面上的红（R）、绿（）、绿（G）、蓝（）、蓝（B）、三幅基色光像。）、三幅基色光像。二、摄像机的分类二、摄像机的分类

5、由于生产厂家众多，形成的摄像机品由于生产厂家众多，形成的摄像机品牌也挺多，比较著名的有松下、索尼、牌也挺多，比较著名的有松下、索尼、JVC等等。下面介绍一下几种摄像机的等等。下面介绍一下几种摄像机的分类标准。分类标准。1、根据质量性能和各自用途的不同，摄像、根据质量性能和各自用途的不同，摄像机可分为广播级、专业级和家用级三类机可分为广播级、专业级和家用级三类A 广播级摄像机广播级摄像机 各项技术指标最优、图像质量最好，适各项技术指标最优、图像质量最好，适合各级电视台在演播室和现场制作的场合各级电视台在演播室和现场制作的场合下使用；但是价格最高、体积大、重合下使用；但是价格最高、体积大、重量重。

6、量重。B 专业级摄像机专业级摄像机 价格适中，小巧轻便，指标上与广播级价格适中，小巧轻便，指标上与广播级不相上下，适合于新闻采集等机动灵活不相上下，适合于新闻采集等机动灵活的摄像工作。的摄像工作。C 家庭级摄像机家庭级摄像机 属于经济、小巧、操作简便的摄录一体属于经济、小巧、操作简便的摄录一体机，主要供家庭生活录像和一般工业、机，主要供家庭生活录像和一般工业、交通、商业等单位使用。交通、商业等单位使用。 2、根据摄像机所使用的场合，可分为演、根据摄像机所使用的场合，可分为演播室拍摄用座机和室外拍摄用便携式机播室拍摄用座机和室外拍摄用便携式机两类。两类。 室内座机一般体积大，使用交流室内座机一般

7、体积大，使用交流220V电压；便携机则轻便许多，工作时交、电压；便携机则轻便许多，工作时交、直电两用。直电两用。3、根据摄像机所用的光电转换器件，摄像、根据摄像机所用的光电转换器件，摄像机大可可分为传统的电真空器件摄像机机大可可分为传统的电真空器件摄像机（光电导摄像管）和新型的电荷耦合器（光电导摄像管）和新型的电荷耦合器件（件（CCD）摄像机两类。现在大都属于）摄像机两类。现在大都属于后者。后者。4、按记录介质划分、按记录介质划分 A、磁带摄像机：磁信号记录、技术成、磁带摄像机：磁信号记录、技术成熟。应用于要求较高的节目制作领域。熟。应用于要求较高的节目制作领域。 B、硬盘摄像机：数字方式记录

8、、省去、硬盘摄像机：数字方式记录、省去采集时间，方便后期制作。采集时间，方便后期制作。 C、光盘摄像机：带有光盘刻录功能，、光盘摄像机：带有光盘刻录功能，数字方式记录在数字方式记录在DVD光盘上，方便后期光盘上，方便后期节目制作。但是记录时间短。节目制作。但是记录时间短。5、按清晰度分、按清晰度分 A、标清清晰度摄像机：现行体制下主、标清清晰度摄像机：现行体制下主要机型、清晰度在要机型、清晰度在250850电视线之间电视线之间画面画面720576（P制）制） B、高清清晰度摄像机：中国发展趋势、高清清晰度摄像机：中国发展趋势清晰度在清晰度在1000电视线以上，画面宽高比电视线以上，画面宽高比1

9、9201080三、摄像机的技术特点三、摄像机的技术特点 1、由于摄像机是能够完成、由于摄像机是能够完成“光光电电光光”图像转换过程的高科技电子设备图像转换过程的高科技电子设备，因此其，因此其“摄像作品摄像作品”是能够是能够“立等可立等可见见”的。比如现在的现场直播：奥运会的。比如现在的现场直播：奥运会、世界杯、亚洲杯以及春晚。、世界杯、亚洲杯以及春晚。 2、摄像机具备的色温滤色装置和黑、摄像机具备的色温滤色装置和黑、白平衡调整系统，对操作和摄录工作产白平衡调整系统，对操作和摄录工作产生一些相关要求。生一些相关要求。 3、电视摄像的宽容度通常为、电视摄像的宽容度通常为1：32，即，即相对规定了摄

10、像机所能正确反映景物的相对规定了摄像机所能正确反映景物的最高亮度与最低亮度之间的范围比例。最高亮度与最低亮度之间的范围比例。 在电影中黑白胶片宽容度为在电影中黑白胶片宽容度为1:128，彩，彩色片为色片为1:64，都大大高于电视。电视摄，都大大高于电视。电视摄像的宽容度值是电视造型艺术中的最低像的宽容度值是电视造型艺术中的最低值，再小于值，再小于1:32就将无法再现自然界景就将无法再现自然界景物的真实感觉，所以在目前的情况下电物的真实感觉，所以在目前的情况下电视荧屏的影调层次远不如电影银幕效果视荧屏的影调层次远不如电影银幕效果好。好。第二节第二节 摄像机的基本性能摄像机的基本性能 电视摄像机是

11、最重要的制作设备，电视摄像机是最重要的制作设备，摄像机的技术与性能特点是制作质量的摄像机的技术与性能特点是制作质量的基础，因此，我们应该对摄像机的基本基础，因此，我们应该对摄像机的基本性能有个总体的认识。性能有个总体的认识。一、宽高比一、宽高比 电视屏幕标准宽高比是电视屏幕标准宽高比是4：3，高清晰电，高清晰电视宽高比视宽高比16：9。 作为摄像机也有这两种拍摄的标准，在作为摄像机也有这两种拍摄的标准，在拍摄之前一定要选好并统一好格式。拍摄之前一定要选好并统一好格式。二、成像器件二、成像器件 电子摄像管是摄像机中利用电子扫描电子摄像管是摄像机中利用电子扫描把景物的光学图像转换成电信号的一种把景

12、物的光学图像转换成电信号的一种真空管。真空管。 1、CCD图像传感器：称为电荷耦合器件图像传感器：称为电荷耦合器件，CCD摄像机的核心部件是面阵型摄像机的核心部件是面阵型CCD图像传感器，它由集成在同一硅片上的图像传感器，它由集成在同一硅片上的数十万个等效的微型数十万个等效的微型MOS电容器构成。电容器构成。功能是将从镜头进来的光转变成电子信功能是将从镜头进来的光转变成电子信号记录在录像带上或者呈现在摄像机的号记录在录像带上或者呈现在摄像机的电子寻像器上。电子寻像器上。2、CCD尺寸及像素数：像素指的是组成尺寸及像素数：像素指的是组成图像的细小亮度不同和色度不同的信息图像的细小亮度不同和色度不

13、同的信息单元。单元。 CCD尺寸指的是尺寸指的是CCD图像传感器感光图像传感器感光面的对角线的尺寸。面的对角线的尺寸。 3、像素数：指的是摄像机、像素数：指的是摄像机CCD传感器的传感器的电大像素数，对于一定尺寸的电大像素数，对于一定尺寸的CCD芯片芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的，像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小，因而由该芯片构成的摄像机面积越小，因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。的分辨率也就越高。 三、色温三、色温 定义：当某一光源所发出的光的光谱定义：当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的

14、光谱分布相同体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时，我们就把绝对黑体的温度称之为这时，我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。一光源的色温。 色温是我们测量白光相对的红色或蓝色温是我们测量白光相对的红色或蓝色的标准这种色的标准这种“白白”光色差可以用色温光色差可以用色温度或开氏（度或开氏（K）进行精确的测量和表示）进行精确的测量和表示。与温度没有关系，与光强弱有关。与温度没有关系，与光强弱有关。四、分辨率四、分辨率 是衡量摄像机优劣的一个重要参数，是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器上能够看到的白相间条纹时

15、，在监视器上能够看到的最多线数。最多线数。 摄像机的摄像机的CCD是决定图像清晰度的主是决定图像清晰度的主要条件，要条件，CCD的像素越多，清晰度越高的像素越多，清晰度越高镜头和分色镜的质量也影响着图像的清镜头和分色镜的质量也影响着图像的清晰度。晰度。五、最低照度五、最低照度 也是衡量摄像机优劣的一个重要参数也是衡量摄像机优劣的一个重要参数，有时省掉，有时省掉“最低最低”两个字而直接简称两个字而直接简称照度。它指的是当被摄景物的光亮度低照度。它指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值电平低到某一规定值时的景

16、物光亮度值。单位勒克斯（。单位勒克斯（lux）表示。）表示。六、信噪比六、信噪比 信噪比（信噪比（S/N）指的是有用信号与系统）指的是有用信号与系统产生的躁波的有效值之比。摄像机的信产生的躁波的有效值之比。摄像机的信噪比指的是图像信号峰值与摄像机系统噪比指的是图像信号峰值与摄像机系统产生的视频躁波的有效值之比，单位用产生的视频躁波的有效值之比，单位用分贝表示。信噪比越高图像质量越好。分贝表示。信噪比越高图像质量越好。第三节第三节 摄像机的构成及功能摄像机的构成及功能 所有的摄像机都是有镜头、机身和所有的摄像机都是有镜头、机身和寻像器、话筒、附件五大部件构成的。寻像器、话筒、附件五大部件构成的。

17、镜头有一组透镜组成，选择一定的视野镜头有一组透镜组成，选择一定的视野把它制成光学图像，也是摄像机上最贵把它制成光学图像，也是摄像机上最贵重的部分。机身带有成像器件，成像器重的部分。机身带有成像器件，成像器件把镜头输入的光学图像变成电子信号件把镜头输入的光学图像变成电子信号寻像器能够显示出镜头看到的小电视画寻像器能够显示出镜头看到的小电视画面。面。一、镜头一、镜头 摄像机的镜头为变焦距镜头。镜头最摄像机的镜头为变焦距镜头。镜头最前端装有遮光罩，防止杂光射在镜头表前端装有遮光罩，防止杂光射在镜头表面上形成光晕。为保护镜头，还有镜头面上形成光晕。为保护镜头，还有镜头盖。盖。 （一）聚焦环（一）聚焦环

18、 作用就是使景物清晰的成像。专业摄作用就是使景物清晰的成像。专业摄像机一般都采用手动聚焦，家用摄像机像机一般都采用手动聚焦，家用摄像机才使用自动聚焦。才使用自动聚焦。（二）变焦距镜头（二）变焦距镜头 焦距指的是镜头透镜的光心到镜头看焦距指的是镜头透镜的光心到镜头看到的图像在聚焦点上的距离。前实后虚到的图像在聚焦点上的距离。前实后虚和前虚后实的效果演示和前虚后实的效果演示（三）手动与自动（三）手动与自动 1、摄像机手动调节：、摄像机手动调节：M 2、摄像机自动调节：、摄像机自动调节：S 3、自动变焦开关、自动变焦开关W侧是广角聚焦侧是广角聚焦 4、自动变焦、自动变焦T侧是长焦变焦侧是长焦变焦 （

19、四）微聚环：近距离聚焦；（四）微聚环：近距离聚焦；MACRO；后点的变化后点的变化（五）光圈（五）光圈 镜头上有一个决定摄像机镜头进光量镜头上有一个决定摄像机镜头进光量的环，控制着光圈的大小。对于不同光的环，控制着光圈的大小。对于不同光线的变化，通过调节光圈的大小可以控线的变化，通过调节光圈的大小可以控制曝光量。有手动和自动两种模式。注制曝光量。有手动和自动两种模式。注意点：意点：f制光圈系数越大，光圈的孔径越制光圈系数越大，光圈的孔径越小，进光量就小。小，进光量就小。二、机身：摄像器件、视频处理系统、存储装置二、机身：摄像器件、视频处理系统、存储装置、功能开关与调整面板、输出接口、功能开关与

20、调整面板、输出接口 （一）电子快门（一）电子快门 电子快门主要用于动态摄像以及显示器的扫电子快门主要用于动态摄像以及显示器的扫描频率。可以降低曝光量，使画面细部得到清描频率。可以降低曝光量，使画面细部得到清晰呈现，并能解决快速移动带来的影像模糊问晰呈现，并能解决快速移动带来的影像模糊问题。可选择额快门速度有：题。可选择额快门速度有：1/50（正常）、（正常）、1/100、1250、1/500、1/1000、1/2000等。快门等。快门速度越快，运动图像越清楚，但进光量少。速度越快，运动图像越清楚，但进光量少。（二）滤色片和滤色镜（二）滤色片和滤色镜 1、在摄像过程中，通常要求光源色温、在摄像过

21、程中，通常要求光源色温与滤色片的色温保持一致，否则，就会与滤色片的色温保持一致，否则，就会偏色。偏色。 2、滤色片是摄像机上自带的，而滤色、滤色片是摄像机上自带的，而滤色镜是加在镜头前的。镜是加在镜头前的。 3、橙色系列用于降低色温，蓝色系列用于提高、橙色系列用于降低色温，蓝色系列用于提高色温。色温。4、在室外拍摄时，即使光圈开到最小，也不能、在室外拍摄时，即使光圈开到最小，也不能处理高光区，选择中灰滤色片（处理高光区，选择中灰滤色片（ND filter），），可以降低投射到成像系统上的光线强度，同时可以降低投射到成像系统上的光线强度，同时完全不会影响到光线的色彩，同时可以获得较完全不会影响到

22、光线的色彩，同时可以获得较大的光圈，得到较小的景深，使得前后的景物大的光圈，得到较小的景深，使得前后的景物都能虚化。都能虚化。（三）白平衡（三）白平衡 能正确的还原白色；黑平衡能正确的还原白色；黑平衡 （四）增益（四）增益 在较低照度下进行拍摄，摄像机可通在较低照度下进行拍摄，摄像机可通过增益功能提高其信号强度，即画面的过增益功能提高其信号强度，即画面的亮度，但同时会增加躁波。通常有亮度，但同时会增加躁波。通常有8dB、9dB、18dB等。等。 （五）（五）DCC 指的是动态对比度压缩功能，也成自指的是动态对比度压缩功能，也成自动拐点功能。他的使用增加了摄像机的动拐点功能。他的使用增加了摄像机的拍摄亮度的动态范围，增强了图像的立拍摄亮度的动态范围，增强了图像的立体感。体感。三、寻像器三、寻像器 也叫取景器，作用是使摄像师看到摄也叫取景器，作用是使摄像师看到摄像机所对准的景物，寻找最佳的拍摄角像机所对准的景物，寻找最佳的拍摄角度、调焦等，同时还有监视纪录和重放度、调焦等，同时还有监视纪录和重放的功能，可以调整不同的观看角度、屈的功能，可以调整不同的观看角度、屈