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彩色电视摄像机第一页,共九十四页,2022年,8月28日基本内容:第一节彩色摄像机的发展第二节彩色摄像机的分类第三节彩色摄像机的基本组成第四节摄像机的主要性能指标第五节摄像机的主要附件第1章彩色电视摄像机第二页,共九十四页,2022年,8月28日*彩色摄像机发展至今,大致经历了4个重要时期第一节彩色摄像机的发展年代机器形式20世纪30年代到60年代初电子管20世纪60年代初到70年代末晶体管和集成电路20世纪80年代初到80年代末大规模集成电路20世纪90年代以后数字化和CCD第三页,共九十四页,2022年,8月28日*彩色摄像机种类繁多,用途广泛,可从多个侧面对其分类,如右表所示:第二节彩色摄像机的分类按摄像器件的类型分类真空管(已淘汰)固体(CCD、CMOS)按用途分类广播专业家庭特殊按摄像器件的数目分类三片(广播、专业)二片(极少)单片(非专业、家庭)按摄像器件的尺寸分类有多种尺寸(2/3、1/2、1/3、1/4英寸等等)按功能分类普通(指摄像)摄录一体按使用场所分类台式(座机、演播室用)便携式(摄录一体)按清晰度分类标准清晰度高清晰度第四页,共九十四页,2022年,8月28日主要内容:1、彩色摄像机的基本工作原理2、光学系统3、摄像器件4、视频处理5、编码器6、同步信号发生器第三节彩色摄像机的基本组成第五页,共九十四页,2022年,8月28日*利用三基色原理,通过光学系统,将景物的彩色光像分解为3幅单色光,然后由摄像器件完成光电转换,并经过视频通道进行校正、处理、编码后形成所需的分量信号、复合信号等。1、彩色摄像机的基本工作原理第六页,共九十四页,2022年,8月28日三片CCD摄像机的组成方框图1、彩色摄像机的基本工作原理第七页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像机光学系统由变焦距镜头、分色棱镜和各种滤色片等组成。*变焦距镜头的作用是将所摄取的景物成像于摄像器件上。*分色棱镜的作用是将景物的入射光分解成红(R)、绿(G)、蓝(B)3幅单色图像,分别传送到R、G、B的三个CCD感光面上。*滤色片的作用是使进入各摄像器件的彩色光的强度及光谱特性符合电视系统的要求。2、光学系统第八页,共九十四页,2022年,8月28日*镜头一般由若干片透镜组装而成,其作用是使景物成像在摄像器件上。*变焦距镜头是能在一定范围内改变焦距的镜头。*实际使用的变焦距镜头至少有3组单元透镜,即调焦组、变焦组和补偿组。若用增大后截距,还需要增加第四组,即物镜组。(1)变焦距镜头第九页,共九十四页,2022年,8月28日变焦距镜头结构示意图第十页,共九十四页,2022年,8月28日变焦距镜头结构示意图第十一页,共九十四页,2022年,8月28日变焦距镜头结构示意图变焦距镜头成像示意图第十二页,共九十四页,2022年,8月28日*变焦距镜头的最长焦距与最短焦距的比值称为变焦比。*变焦距镜头有电动和手动两种变焦方式。(1)变焦距镜头①电动变焦距镜头附有控制电动机,使用时揿动电动变焦按钮,电动机则作正向或反向旋转,使镜头内部的变焦组镜片改变相对位置实现变焦。②手动变焦则通过旋转变焦环实现变焦。光圈环变焦控制杆变焦杆/环手动聚焦环第十三页,共九十四页,2022年,8月28日*光圈是摄像机光学系统中专门设计的一个可以改变其中央通光孔径大小的孔径光阑。(2)光圈*光圈的主要作用是控制镜头光通量的大小,用相对孔径的倒数F表示。光圈环变焦控制杆变焦杆/环第十四页,共九十四页,2022年,8月28日*F值一般称为光圈指数,被标注在镜头的光圈调节环上。主要有1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等序列值。每两个相临数值中,后一数值是前一数值的21/2倍。*由于像面亮度与光圈指数的平方成反比,所以光圈每变化一档,像面亮度就变化一倍。(2)光圈*F值越小,表示光圈越大,透光能力越强,到达CCD芯片的光通量就越大。光圈环变焦控制杆变焦杆/环第十五页,共九十四页,2022年,8月28日①自动光圈的工作原理: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,再取平均值,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圈的电动机来调整光圈,从而使信号保持在预先选定的标准电平。

②自动光圈挡只适用于景物场面照度比较均匀的情况,而不适用于逆光拍摄或景物与背景之间亮度差别很大的场合。为了使不同的景物在画面中得到最佳的表现,除了特殊的情况外,都应使用“手动光圈”而不用“自动光圈”,这样才能得到满意的画面效果。

附录:摄像机自动光圈的工作原理、适用的场合及不适用的场合

第十六页,共九十四页,2022年,8月28日*一般摄像机都是按照3200K照明色温设计,它的白平衡是按D65(标准白光源)白色要求调整的。*而现实中照明光源是变化的,如果用摄像机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的色温光照时拍摄的景物与3200K光照、平衡于D65白色时景物的色彩一致,就需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。(3)色温滤色片和中性滤色片(CC/ND)第十七页,共九十四页,2022年,8月28日*通常在摄像机光学系统中加入色温校正滤色片(也称CC滤色片),它具有一定的光谱特性,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到3200K色温光源。(3)色温滤色片和中性滤色片(CC/ND)第十八页,共九十四页,2022年,8月28日*一般摄像机将多个不同的滤色片镶在一个圆盘上,拍摄时根据光源的色温情况拨动圆盘,以适应不同光照时的色温转换要求。(3)色温滤色片和中性滤色片(CC/ND)滤色片旋钮设置说明13200K25600K+1/4ND35600K46000K+1/6ND滤色片拍摄条件1日出、日落、室内2晴朗的室外3多云或有雨的室外4雪景、高山、海岸、或其他明亮的场景色温滤色片转换控制旋钮第十九页,共九十四页,2022年,8月28日*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的艺术效果,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器,即中性滤色片(也叫ND滤色片),它一般设置在分色棱镜前面。*ND滤色片不改变入射光的色温。常用的透光率有100%、25%、10%等。(3)色温滤色片和中性滤色片(CC/ND)第二十页,共九十四页,2022年,8月28日1、基本步骤①选择与现场拍摄光源相符(色温相符)的滤色片;②在现场拍摄光源下,拍摄某一标准白卡或白色物体(如白纸、白墙等);③将镜头光圈放在自动状态;④按动自动白平衡按钮数秒钟,白平衡自动调好,这时寻像器上显示白平衡调好的信号(显示指示灯或字母或文字等)。附录:摄像机白平衡调整的基本操作步骤及注意点

第二十一页,共九十四页,2022年,8月28日2、注意点①白平衡调整卡一般占屏幕的70%~80%,不小于屏幕的1/8就可以了(白色的比例太小,调整会无目标,占满屏幕会因为没有比较造成调整时的失调。)。②不要在白平衡调整指示没有出现OK显示时移动摄像机。③应该和被拍摄物体在同一照明光源下进行调整;在混合光线的情况下,应该在起主要作用的光源照明下进行调整。④变换场景,如由室内到室外,或一天的不同时候进行拍摄时,在开拍前,要进行白平衡调整。附录:摄像机白平衡调整的基本操作步骤及注意点

第二十二页,共九十四页,2022年,8月28日3、对于镜头盖是原配白色的一体化摄录像机,白平衡调整的基本方法

*使机器处于手动白平衡调整状态,并用白色镜头盖将镜头罩上,打开自动光圈,焦距变到最短(广角W),手动调焦调到无限远,校色片拨到“室外”或有太阳等标记的档位,然后把机器对向天空,但不能直接指向太阳,接着按一下白平衡调整按钮,当寻像器中“W”或相应指示灯闪烁几下后熄灭,表明白平衡已调整好。

附录:摄像机白平衡调整的基本操作步骤及注意点

第二十三页,共九十四页,2022年,8月28日①分色棱镜的组成*由(A)、(B)和(3)三部分粘合组成,在Mr、Mb面(1)和(2)上分别涂上不同厚度的干涉膜。*Fr、Fg、Fb分别表示红、绿、蓝CCD,它们的感光面直接与三块棱镜的一个面粘合在一起。(4)分色棱镜(分光镜)C第二十四页,共九十四页,2022年,8月28日*当光线投射到Mr面上时,红光被反射而其他光则能透过。*透过Mr面的光进入Mb时,蓝光被反射而让余下的绿光透过。*光线在介质中所走的路程与介质折射率的乘积称为光程,红、绿、蓝三路的光程应严格一致。②分色棱镜的分色过程C第二十五页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像器件主要完成光电转换作用,其性能指标决定着摄像机图像信号的质量,目前主要有CCD和CMOS固体摄像器件两类。其中,CCD占绝大多数。*固体彩色摄像机是将CCD摄像器件装在分色系统的成像面上,具有画面均匀性好、灵敏度高、几何失真小、重合精度高、惰性小、抗强光照射、耐冲击抗振动、小巧及寿命长等优点。3、摄像器件第二十六页,共九十四页,2022年,8月28日固体摄像器件CCD及分色棱镜系统第二十七页,共九十四页,2022年,8月28日①CCD的单元结构*在P型硅上涂一层氧化硅薄膜作为绝缘层,在氧化硅上淀积一个透明金属电极,就形成金属氧化物半导体(MOS),称为一个CCD单元。(1)CCD器件的结构及工作原理*若在电极(栅极)上加一个正电压,它所形成的电场(穿过氧化硅薄膜)排斥P型硅中的多数载流子,在电极下构成一个电荷耗尽区,而在氧化硅-P型硅界面上得到一个可以储存少数载流子的势阱,所加的偏压越大势阱就越深。CCD单元结构示意图第二十八页,共九十四页,2022年,8月28日*当透过透明的金属电极的光线照射在P型硅半导体上时,在硅晶体内会激发出一个电子-空穴对,在耗尽区的电场作用下,空穴流入P型衬底,电子被收集到由MOS结构所形成的势阱中,即形成电荷包。②光电转换和电荷储存CCD单元结构示意图*势阱中所捕获的电子数目与该处的光照强弱成正比,光照越强,对应的势阱所捕获的电子数就越多。这样,就完成了光电转换和电荷储存。第二十九页,共九十四页,2022年,8月28日*右图分别是由一行CCD单元组成的一个线阵CCD结构与电荷转移示意图和被称为三相驱动时钟脉冲电压的波形示意图。*在线阵CCD结构中,每3个CCD单元为一组,每个CCD单元的电极(栅极)分别与3个相位不同的时钟脉冲电压U1、U2、U3相连。③电荷的转移和输出第三十页,共九十四页,2022年,8月28日*每个电极下面势阱内的电荷包通过转移后,顺序向外电路输出,并转换成信号电流或电压的形式,由外电路放大和处理。*三相脉冲驱动方式为最基本的方式。为使传送速度快,可采用二相脉冲驱动方式。为了传送更可靠,可采用四相脉冲驱动方式。③电荷的转移和输出第三十一页,共九十四页,2022年,8月28日*根据制作工艺和电荷转移方式的不同,CCD摄像器件分为行间转移式(IT)、帧间转移式(FT)、和帧-行间转移式(FIT)三种基本形式。*最新型的CCD摄像器件是在这三种基本形式上进行改进和创新。(2)CCD摄像器件的主要类型第三十二页,共九十四页,2022年,8月28日A、基本组成*由列感光单元(感光器)、列垂直移位寄存器和水平移位寄存器组成。*列感光单元(感光器)与列垂直移位寄存器相间排列,最下面是水平移位寄存器。①行间转移式(IT)CCD摄像器件行间转移式(IT)CCD结构示意图第三十三页,共九十四页,2022年,8月28日*场正程期间列感光单元完成光电转换并积累电荷。(a图)*场消隐期间列感光单元积累的电荷包转移到与其对应的垂直移位寄存器。(b图)B、工作过程a:光电转换与电荷积累b:电荷积累第三十四页,共九十四页,2022年,8月28日*下一场场正程期间列感光单元重新积累电荷包,同时场正程内的行逆程期间垂直移位寄存器将电荷包向下转移一个单元,最下一行电荷包进入水平移位寄存器,而场正程内的行正程期间水平移位寄存器将一行电荷包顺序移至输出端。(c、d图)B、工作过程c:电荷转移与输出d:电荷转移与输出第三十五页,共九十四页,2022年,8月28日A、基本组成*由成像区、存储区和水平移位寄存器组成。*成像区主要完成光电转换,存储区用于存储电荷。*成像区和存储区的CCD单元数目相同。②帧间转移式(FT)CCD摄像器件帧间转移式(FT)CCD结构示意图第三十六页,共九十四页,2022年,8月28日*场正程期间成像区完成光电转换并积累电荷。(a图)*场消隐期间成像区积累的电荷快速转移到对应的存储区。(b图)*下一场场正程期间成像区重新积累电荷包,存储区开始转移和输出电荷,其基本过程和ITCCD相同。(c图)B、工作过程a:光电转换和电荷积累b:电荷转移c:电荷转移与输出第三十七页,共九十四页,2022年,8月28日A、基本组成*该方式是行间转移式和帧间转移式的组合。*由感光区(成像区)、垂直移位寄存器(存储区)和水平移位寄存器组成。*感光器的结构与行间转移式相似,成像区与存储区之间的关系类似于帧间转移式。③帧-行间转移式(FIT)CCD摄像器件帧-行间转移式(FIT)CCD结构示意图第三十八页,共九十四页,2022年,8月28日*场正程期间成像区完成光电转换并积累电荷。(a图)*场消隐期间开始后,首先以极快的速度将所有列感光器积累的电荷快速转移到与其对应的垂直移位寄存器,(b图)B、工作过程a:光电转换与电荷积累b:电荷转移第三十九页,共九十四页,2022年,8月28日*紧接着又以极快的速度将垂直移位寄存器的电荷转移至存储区。(c图)*存储区电荷的转移和输出过程与帧间转移式类似。(d图)B、工作过程c:电荷转移d:电荷转移与输出第四十页,共九十四页,2022年,8月28日*视频信号处理系统的主要作用是对摄像器件输出的图像信号进行预放大,然后对三基色图像信号进行各种校正、补偿处理,再送入彩色编码器进行编码变换,得到包含亮度信号和色度信号及复合的视频信号输出。4、视频处理第四十一页,共九十四页,2022年,8月28日摄像机视频信号放大与处理电路基本组成图第四十二页,共九十四页,2022年,8月28日*主要作用是把摄像器件输出的微弱信号放大,供后级的视频处理电路使用。还要负责高频提升,以便展宽频带和获得良好的幅频特性。*电路要求具有低噪声、高增益以及宽频带等特性。(1)预放器(前置放大器)第四十三页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像机上都设有增益选择开关,它们与机内增益选择电路相连。*增益选择多数都是正分贝数,常用于低照度下提升信号电平,此电路也称增益提升电路。*增益控制电路通过固定绿电路放大器增益,控制红、蓝两路的增益,以改变红、绿、蓝信号电平的相对比例,从而实现白平衡调整。(2)增益选择与控制第四十四页,共九十四页,2022年,8月28日①黑斑效应*由于色渐变效应,镜头像场亮度的不均匀,摄像器件成像面灵敏度的不均匀以及投射背景光的不均匀等,都会引起电视图像亮度上的不均匀,导致图像中出现大面积暗斑或色斑的现象。(3)黑斑校正第四十五页,共九十四页,2022年,8月28日A、静态黑斑*图像信号本身没有畸变,只是迭加了一些不均匀的附加信号,如不均匀的背景光照射引起的阴影等。B、动态黑斑*摄像器件输出的图像信号本身受到一种附加信号的调制,如摄像器件成像面灵敏度的不均匀性引起的信号不均匀。②黑斑效应的类型第四十六页,共九十四页,2022年,8月28日A、静态校正(加法补偿)*在电路中产生一个与附加信号波形相反的校正信号。B、动态校正(乘法补偿)*在电路中产生一种与附加信号波形相反的校正信号,并用该校正信号对图像进行再调制。③黑斑的校正方法第四十七页,共九十四页,2022年,8月28日A、由行、场消隐脉冲信号经积分而得到的行频与场频的锯齿波信号。B、将行频与场频的锯齿波信号经积分而得到的行频和场频抛物波信号。*以上两种校正信号的幅度和极性都能任意调节,并组合在一起,形成视频的全校正信号。④两种校正信号第四十八页,共九十四页,2022年,8月28日①彩色校正的必要性*为了正确重现被摄景物的彩色,摄像机的光谱响应特性应与接收端显示器件三基色的混色曲线相一致。*事实上,在三基色混色曲线中,每条曲线除了各自具有的正主瓣外,还有正次主瓣、负次瓣。*而从摄像镜头到摄像器件各部分的光谱响应曲线只能提供近似的正主瓣响应(主要靠分色棱镜)提供正次瓣响应是困难的,提供负次瓣响应更不可能。(4)彩色校正第四十九页,共九十四页,2022年,8月28日A、修正法(缩窄主瓣法)*略去光谱响应的负区而只保留其正区,并将正区适当压缩,以使重现彩色的失真程度限制在允许的范围内。*该法除了不够精确外,还因减少了CCD入射光的能量而使摄像机灵敏度有所下降。②彩色校正的方法第五十页,共九十四页,2022年,8月28日B、线性矩阵法*把光器件丢掉的光谱响应曲线的负区部分设法用矩阵电路给予近似恢复。*专业摄像机均采用该方法来补偿没有光谱响应负区所造成的彩色失真。*为了拍摄效果,有时需要人为地改变某种颜色的饱和度或色调,也需要用矩阵来进行可变的彩色校正。②彩色校正的方法第五十一页,共九十四页,2022年,8月28日*光电转换特性的非线性会引起图像的非线性失真,表现在两个方面:一是灰度失真,即电视图像亮度层次的压缩与扩张;二是色度失真。*在摄像机中对此失真的校正称为校正。*校正主要有二极管非线性校正(连续式校正)和二极管开关式校正(折线式校正)。(5)校正第五十二页,共九十四页,2022年,8月28日①孔阑效应*如果图像细节比扫描电子束更小,这时则根本反映不出图像细节的变化的现象。*孔阑效应对信号频谱的影响表现为高频频幅衰减,它使图像清晰度和细节对比度下降,而相频特性不变。(6)轮廓校正(增强)第五十三页,共九十四页,2022年,8月28日*轮廓校正(增强)电路就是使图像中的轮廓和细节的分界线得到加强,从而增强图像的清晰度。*处理方法是:首先取出图像信号中与有亮度突变的图像轮廓边缘相对应的部分,经加工处理后,再加到图像信号中,以补偿该部分因孔阑效应而造成的边缘模糊,提高图像的清晰度。③智能型轮廓校正②轮廓校正(增强)第五十四页,共九十四页,2022年,8月28日*经过放大与处理的图像信号需要混入消隐脉冲,建立起2%~5%的黑电平,即把消隐电平与黑电平分开。*图像信号所经过的多级钳位电路会在扫描逆程中产生杂波,混入消隐信号后,消隐期内的杂波被“顶”了出来,经黑切割后消隐脉冲更符合标准并且切掉了杂波。(7)混消隐、黑/电平控制及黑/白切割第五十五页,共九十四页,2022年,8月28日*为了切除因拍摄灯光、高反光物引起摄像机的图像电平过高,影响电路正常工作而设置的电路——白切割电路。*摄像机中100%的图像信号电平为0.7VP-P,切割电平在115%左右。*自动拐点(动态对比度控制DCC)电路(7)混消隐、黑/电平控制及黑/白切割第五十六页,共九十四页,2022年,8月28日*把经过补偿、校正处理的三基色信号R、G、B由矩阵电路变成亮度信号Y、蓝色差信号(B-Y)和红色差信号(R-Y)。然后对两个色差信号进行压缩和低通滤波,再对两个色差信号进行逐行倒相正交平衡调制,获得色度信号。最后将色度信号与延时后的亮度信号混合成彩色全电视信号。5、编码器(PAL制)PAL制编码器方框图第五十七页,共九十四页,2022年,8月28日(1)彩色电视同步信号发生器产生的符合电视标准(幅度、频率、相位、波形)的7种脉冲信号:①行、场复合同步,②行、场复合消隐,③色同步,④P脉冲,⑤彩色副载波。6、同步信号发生器第五十八页,共九十四页,2022年,8月28日①实现各同步脉冲间严格的频率关系,用它来形成各种形状的同步脉冲,称为定时部分。②由定时部分产生的信号形成上述各种规定波形标准的同步脉冲,并保证它们有严格的时间相位关系,称为同步脉冲形成部分。③把产生合乎标准的同步信号放大到规定的幅度,由脉冲分配放大器馈送给需要的位置。(2)同步信号发生器具有的功能第五十九页,共九十四页,2022年,8月28日A、台从锁相*指本地同步机的频率和相位受控于外地同步机的频率和相位。B、台主锁相*指外地同步机的频率和相位受控于中心台的频率和相位。*具有锁相功能的目的是保证不同的同步信号在频率和相位上严格一致。*同步信号发生器的锁相功能已由数字帧同步器代替。④具有台从锁相和台主锁相功能第三节完第六十页,共九十四页,2022年,8月28日主要内容:1、电荷耦合器件2、分解力3、灵敏度4、信噪比5、量化比特数6、其他技术指标第四节摄像机的主要性能指标第六十一页,共九十四页,2022年,8月28日(1)CCD类型*目前,摄像机用CCD主要有行间转移(ITCCD)、帧间转移(FTCCD)和帧-行间转移(FITCCD)3种类型。*3种类型各有优缺点,ITCCD应用最普遍,FTCCD使用较少,FITCCD用在较高档的摄性机中。*现在有出现了一些经过改进的新型CCD,能提供16:9的画面、有较宽的动态范围和最小的拖尾、有更高的灵敏度和信噪比、较暗环境下也能获得良好的画面。1、电荷耦合器件第六十二页,共九十四页,2022年,8月28日*指对角线长度,用英寸表示。CCD尺寸越大,图像的感光区越大,像素数越多,图像质量越好,价格也越高。*常见的尺寸主要有2/3、1/2、1/3、1/4、1/5等等。几种CCD尺寸比较如下表:(2)CCD尺寸第六十三页,共九十四页,2022年,8月28日*一般家用级采用单片CCD,专业、广播级多采用3CCD。(3)CCD数量CCD总像素与有效像素的关系第六十四页,共九十四页,2022年,8月28日*CCD像素数是体现CCD摄像器件解像能力的重要指标。*CCD摄像器件上的感光单元称为像素。*像素数越多,构成画面的微粒就越小,分辨率就越高,图像就越细腻。*一般数字摄像机只需要50万有效像素就能形成500线的清晰度。(4)CCD像素数第六十五页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像机分解图像细节的能力。包括水平和垂直分解力。(1)垂直分解力*指沿垂直方向分解图像细节的能力。主要由电视制式规定的扫描行数决定。各种摄像机差别不大。*摄像机技术手册中,一般只给出画面中心的水平(极限)分解力。2、分解力第六十六页,共九十四页,2022年,8月28日*指沿水平方向分解图像细节的能力。*计算和测量水平分解力的方法有两种,一种是用调制度测试卡,另一种是用分解力测试卡。*CCD摄像机的水平分解力与水平方向像素数的多少有关,像素数越多,水平分解力越高。在像素数一定的情况下,采用空间偏置技术可以提高摄像机水平分解力。(2)水平分解力第六十七页,共九十四页,2022年,8月28日*水平分解力的单位是电视(TV)线,它并非是指感光面宽度内所能分解的实际线数,而是指在水平方向上等于像高宽度内的线数。*电视系统中,将这样折算后的线数定义为电视线,简称TV线。(3)一点说明第六十八页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像机的光电灵敏度简称为灵敏度。*灵敏度有两种表示方法。(1)用摄像器件输出的光电流与通入感光面上的光通量之比Q表示Q=Is/(A/lm)*此式反映的主要是摄像器件的光电转换能力,为早期采用的测量方法。3、灵敏度第六十九页,共九十四页,2022年,8月28日*测量条件:色温3200K、照度2000Lx、反射系数89.9%的灰度卡,并关闭电子快门——标准情况。*额定输出电平:在波形监视器上得到幅度为100%(即0.7VP-P)的视频信号。*如JVC公司产生的GY-DV500摄像机的灵敏度为F11,2000Lx。*此种测量方法所表示的灵敏度除与摄性器件有关外,还与视频电路增益有关。(2)用在一定测量条件下,摄像机达到额定输出时所需的光圈来表示第七十页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像机灵敏度越高,最低照度越小。*最低照度除与灵敏度有关外,还与最小光圈数、最大增益等因素有关。*在最低照度环境下拍摄的画面噪声大、信号弱、景深浅、实际使用价值不大。*目前,专业摄像机一般以F11、2000Lx作为灵敏度的标准值。*与灵敏度密切相关的一个量-最低照度第七十一页,共九十四页,2022年,8月28日参考答案:灵敏度标注为F11/2000lx的摄像机表示该摄像机关掉电子快门后,拍摄某一标准景物(如3200K、2000lx、89.9%的反射系数)时,为使摄像机有0.7VP-P的视频信号输出,光圈应设置在F11。灵敏度标注为F1.4/0.75lx的摄像机表示该摄像机当增益拨置最大,关掉电子快门,光圈设置为F1.4,在0.75lx照度下,摄像机的视频信号应有0.7VP-P的输出。

实例:一台摄像机标注的灵敏度为F11/2000lx,另一台则标注为最低照度F1.4/0.75lx,请问它们各代表什么含义?

第七十二页,共九十四页,2022年,8月28日*有用信号(S)与噪声(N)的比值。*摄像机信噪比定义为图像信号的峰峰值(USP-P)与杂波信号的峰峰值(UNP-P)之比,并用分贝数表示:S/N=20lg(USP-P)/(UNP-P)*信噪比与CCD、预放器输入电路、预放器、视频处理电路等的噪声技术指标有关。*广播专业用摄像机的信噪比一般均高于60dB。信噪比越高,画面越干净,图像质量越高。4、信噪比第七十三页,共九十四页,2022年,8月28日*ITU-R601建议对演播室数字信号编码规定的最低要求是8比特量化。*广播级摄像机的A/D转换的量化级数多为12比特。高级机有用14比特的。5、量化比特数第七十四页,共九十四页,2022年,8月28日(1)几何失真*指重现景物图像与原图像几何形状的差异程度。由摄像机的光学系统安装误差等引起的。主要表现为枕形、桶形、梯形、抛物形、S形失真等。*失真的大小用失真的偏移量与像高的百分数来表示,失真小于1%时,人眼看不出失真。*CCD摄像机的几何失真极小,用目前的测试仪器很难测量出来。6、其他技术指标第七十五页,共九十四页,2022年,8月28日*摄像时,三片摄像机的光学系统要将一幅彩色图像分解为3幅单色图像,3幅单色图像的空间和几何位置必须重合在一起才能得到清晰度高、颜色逼真的电视图像;否则合成后的图像必有红、绿、蓝边出现,严重时一条白线会变成红、绿、蓝3条线。*重合误差的大小一般用红路(或蓝路)相对于绿路的偏移量与像高之比的百分数表示。*目前使用的3CCD摄像机的重合误差在整个画面上通常均小于0.05%。(2)重合误差第七十六页,共九十四页,2022年,8月28日两款JVC摄像机(三片)的主要性能指标型号及参数JVCGY-DV500ECJVCGY-DV5001ECCCD1/2英寸IT型,44万有效像素←模/数转换10Bit12Bit灵敏度(2000Lx)F11F13水平分解力(TV线)800←信噪比60dB62dB光学系统F1.4←内置滤光片3200k、5400k、6200K3200k、5600k、5600k+1/8ND5600K+1/64ND最低照度0.75lx0.45lx最大增益33db36db数字采样DV8bit13.5MHz

4:2:0←记录磁带MiniDV磁带MiniDV/标准DV磁带快门速度1/60――1/2000←清晰扫描选择50.1~2067.8Hz50.1~2067.8Hz重合精度小于0.05%(全区、无镜头)←第七十七页,共九十四页,2022年,8月28日松下AG-DVC180B摄像机规格第七十八页,共九十四页,2022年,8月28日松下AG-DVC180B摄像机规格第七十九页,共九十四页,2022年,8月28日松下AG-DVC180B摄像机规格第八十页,共九十四页,2022年,8月28日松下AG-DVC180B摄像机规格第八十一页,共九十四页,2022年,8月28日松下AG-DVC180B摄像机规格第八十二页,共九十四页,2022年,8月28日松下AG-DVC180B摄像机规格第四节完第八十三页,共九

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