第一章 数字电视摄像机概述

摄录像技术与艺术主讲：赵鑫第一章数字电视摄像机第一节数字电视摄像机的发展史

电视摄像机技术的发展只有几十年的历史，但变化之快令人瞩目。电视摄像机经历了以下几个明显的技术发展阶段：黑白电视摄像机、单管彩色电视摄像机、三管彩色电视摄像机、CCD电视摄像机、数字电视摄像机、数字高清电视摄像机……。

一、模拟电视摄像机

最初的电视摄像机诞生于20世纪30年代，采用电子真空摄像管作为摄像器件，信号的处理全部采用电子管电路，体积庞大，耗电多，制造成本高，绝大多数为黑白电视摄像机，图像质量也不理想。

20世纪70年代以前，虽然随着晶体管和集成电路技术的发展，电视摄像机在体积、重量和图像的性能指标等方面都取得了很大的进步，但是，电视摄像机仍采用摄像管作为摄像器件，摄像管的寿命低、性能不稳定，而且不能对着强光进行拍摄，诸多缺点加上高昂的制造成本，使其应用范围主要限制在专业领域，一直没有进入普通百姓的家庭。1975年，JVC公司推出了家用型VHS电视摄像机，简化了电视摄像机的功能和操作，并大幅降低价格，拉开家用电视摄像机市场的帷幕。

从20世纪80年代初开始，电视摄像机技术迅猛发展，三管式彩色电视摄像机逐渐成为广播电视节目制作的主流设备。三管式电视摄像机的色彩细腻鲜明，但机身大、色彩重合精度差、寿命短等致命缺点，犹如昙花一现，繁荣之后便逐渐退出历史舞台。

二、功能局部数字化

到了20世纪80年代中期，出现了采用固体器件CCD进行光电转换的板式摄像机，引发了电视摄像机技术的一次“革命”。数字处理电视摄像机就是在CCD器件的基础上发展起来的。1989年，松下公司推出了世界上第一台数字处理电视摄像机AQ-20，标志着电视摄像机开始向数字化方向发展，但是，这还不能算作完全意义上的数字电视摄像机，因为它只是在视频信号处理和自动调整部分应用了数字技术，而与其匹配的一体化录像单元还是模拟分量的，因此，最后输出的仍是模拟信号。

三、全数字电视摄像机

20世纪90年代，电视摄像机普遍采用CCD作为光电转换器件，舍弃了笨重的摄像管，机身的体积大大缩小，再加上新格式录像机的小型化，电视摄像机走向摄录一体化和小型化。

1998年，第一部家用数码摄像机问世。DV数码摄像机采用新一代的数码录像带，体积更小、录制时间更长，由此带动了DV数码摄像机向更小、更轻、更好的方向发展。随着数字存储技术的进步，电视摄像机向全面数字化、高清化的方向发起新一轮的进攻。

第二节数字电视摄像机简介

1．将光信号转换成电信号，处理后记录在存储介质上

2.实时录制、即时播放3.动态地再现现实场景

数字电视摄像机不仅可以真实地还原现实中的真实场景，还可以从不同角度、距离、高度，并结合特技、光线、音响等手段，有选择地将现实景物呈现在声画一体的活动影像中，让观众尽享视听觉盛宴的美妙与瑰奇。

4.多台联合可以现场制作一、数字电视摄像机的功能二、数字电视摄像机的特点1.集光、电、磁等知识为一体，是高精密的仪器设备2．能够完成“光——电——光”图像转换，其产物——活动影像是能够“立杆可见”的。3.数字电视摄像机具备的色温滤色装置和黑、白平衡调整系统，对摄录操作和具体工作提出一些相关要求。4.采用先进的微处理CCD和大规模集成电路技术，采用微处理机（MCP）来处理数据和控制各部分协调工作，使得摄像机的处理能力和自动化功能获得极大增强。5.简化了调整机构和调整方式6.可以实现精确细致的调整

三、数字电视摄像机的种类

1.按用途分广播电视用和特殊用途用摄像机广播电视用摄像机主要用于广播电视系统，技术指标高、图像质量好，但价格昂贵；除了用于广播电视外，还有其他用途的摄像机都可称为特殊用途用摄像机，如用于工业、交通、医疗、航天探测、商业监视、图像通讯、水下摄影、红外监测等领域。

索尼DXC-C33P医疗/工业专用摄像机松下GP-KS162医疗/工业专用摄像机

索尼FCB-EX48影像医疗一体化摄像机松下AW-E800A视频会议摄像机

2.按性能分广播级专业级民用级

2.按性能分广播级专业级民用级3.按摄像器件数量的不同分三片、二片和单片摄像机

3CCD摄像机，分别产生出红、绿、蓝三个基色信号，能够得到很高的图像质量，彩色还原好，清晰度与信噪比高，但体积大，价格高，主要用于广播级和专业级数字电视摄像机；单CCD摄像机，采用一个CCD芯片，结构简单、体积小、价格低，图像质量能满足非专业需要，主要用于监视系统及家庭娱乐类数字电视摄像机。

4.目前的数字电视摄像机使用的摄像器件主要是CCD，按CCD芯片的尺寸分，主要有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸和1/6英寸等多种类型。1/4英寸监控3.2×2.4mm1/3英寸家用4.4×3.3mm1/2英寸专业6.4×4.8mm2/3英寸广播8.8×6.6mm1英寸广告12.8×9.6mm5.按节目制作方式分演播室（ESP）用摄像机电子现场制作（EFP）用摄像机电子新闻采集（ENG）用摄像机

6.按存储介质分

盒式磁带记录式硬盘记录式半导体存储卡记录式光盘记录式四、数字高清晰度电视摄像机

数字高清晰度电视摄像机与普通清晰度数字电视摄像机最主要的区别在于扫描格式。目前数字高清晰度电视摄像机的扫描格式有很多种类，包括1080/50i、1080/60i、1080/50p、1080/60p、720i、720p等。

其中i代表隔行扫描，p代表逐行扫描，1080代表1920×1080的图像分辨率，垂直有效扫描行为1080行，720代表1280×720的图像分辨率，垂直有效扫描行为720行，50或60指场频或帧频（隔行扫描为场频，逐行扫描为帧频）。

多种格式并存的主要原因是目前并存的多种电视制式标准，原使用PAL制的地区，数字电视（包括高清数字电视HDTV）通常选择50为场频，原NTSC地区则通常选择59.94或60为场频。另外，很多国家虽然已确定了HDTV的传输标准，但并未对HDTV的扫描标准作硬性规定，也是造成数字高清电视摄像机各种扫描格式并存的重要原因之一。五、无线摄录系统

无线摄录系统主要由摄像机/摄录一体机、无线摄像发送器和无线摄像接收器组成。用于新闻、体育现场的WLL-CA50系统

用于转播车、演播室制作的WLL-CA55系统

4天线分集接收系统（从一个发射器到两个接收器）

六、小型数字摄像机

小型摄像机的优势主要体现在以下几点。首先，小型摄像机最大的优势在于小巧轻便、快捷灵活，角度多变，易于更换机位。其次，小型摄像机的优势还在于，一台专业小型摄像机加上一台装有非线性编辑系统的计算机，即可解决前期拍摄和后期编辑中几乎所有的问题，使电视节目制作“办公室化”。

再次，专业级小型摄像机上安装有16比特双声道数字立体声录音系统，比使用复杂的传统录音装置做后期录音要方便得多，用专业小型摄像机的机载话筒直接录制解说，不仅简化了制作工序，而且音质丰满圆润。

小型摄像机与大型专业机器相比，也存在着一些缺憾。

一是由于小型摄像机的体积较小，在不方便使用三脚架的情况下，就要手持拍摄。此时，轻微的抖动都会使画面产生明显的晃动，特别是在用长焦拍摄时，抖动现象更为明显。由此可见，抖动现象是小型摄像机最大的缺憾。所以在拍摄时应尽可能使用三角架，或接近被摄体用广角拍摄。

二是出于体积和重量的考虑，小型摄像机一般采用1/3、1/4、1/5英寸，甚至更小的CCD，而大型摄像机还可采用2/3英寸的CCD，因此小型摄像机获得的图像清晰度和质量可能会稍微逊色于大型机，画面略显单薄，层次偏硬。

三是由于小型摄像机的镜头较之大型机要短、口径要小。因此，小型摄像机的最低照度、灵敏度以及信噪比都不如大型摄像机，在低照度、高亮度或有复杂光线照射的条件下拍摄，所得图像质量可能并不理想。小型摄像机的光学单元也比大型机更简单一些。例如，小型摄像机的伽玛校正能力较弱，对色彩的还原与校正不如大型机。七、DV数码摄像机

1．按CCD分

按CCD芯片的数量分，DV数码摄像机主要有单CCD和3CCD两种。松下3CCDNV-GS152．按储存介质分

按储存介质的不同，可将DV数码摄像机分为DV磁带记录式、光盘记录式、半导体存储卡记录式和硬盘记录式四种。索尼DCR-DVD803E光盘DV数码摄像机松下SDR-S100（左）和SDR-S300（右）半导体存储卡式DV数码摄像机JVCGZ-MC500硬盘DV数码摄像机3．按清晰度等级分按清晰度等级可把DV数码摄像机分为标准清晰度DV数码摄像机和高清晰度DV数码摄像机。

AG-DVC180A索尼HVR-A1C第三节摄像机的组成及各部分功能一、镜头(外部光学系统)1.镜头初识

富士能有效地把长焦距和体积作出了适当的平衡，设计出一款不需任何承托架而长度和重量只有278毫米和2.9公斤的镜头。此款轻便的长焦镜头可配上小巧的防震器装置TS-P58A以发挥其出色而稳定的长焦拍摄效果。加上富士独有的电子束镀膜技术，使画质更清晰透彻，对强光、逆光的处理得更理想。

一是物理意义:安装在摄象机上,有几组玻璃镜片及镜筒等部分组合而成的光学装置(LENS)。二是电视节目制作中:指电影或电视拍摄时的一般固定或活动图象的内容(SCEN)。2.镜头的概念(有两种含义)功能：成像于CCD面，改变画面景别，改变光通量。调焦（聚焦）：使图像清晰，范围1米到无穷远，有前、后聚焦之分。变焦：改变焦距从而影响成像范围，改变画面景别，从几毫米到一、二百毫米。

光学镜头是摄像机最前面的一部分，它的最基本作用是把被摄物体成像于摄像机内的CCD（光电转换器件）的成像面上。镜头的光学特性是指由其光学结构所形成的物理性能，由焦距、视场角和相对孔径三个因素组成。任何一种光学镜头，都可以由这三种光学特性的技术参数来表示和区分。3.镜头的特性焦距物距光心像距物

光轴像视场角像平面焦平面主平面物平面A、焦距

摄像机的镜头都可被看成为一块中间厚、边缘薄的凸透镜，光线穿过透镜会聚成焦点，焦点至镜头中心的距离即为该镜头的焦距。焦距的单位是毫米（mm）。

1.决定影像的大小同一摄像机，物距不变，焦距的长短与被摄体的成像大小成正比。

2.决定被摄景物的范围当物距不变时，焦距的长短与被摄景物的范围大小成反比。

3.决定画面的透视感焦距的长短与画面的透视感的强弱成反比，透视感强的画面只用短焦。

4.影响景深在光圈和拍摄距离不变的条件下，镜头焦距的长短与画面的景深大小成反比关系。景深较长的画面，宜用短焦。

5.影响画面的稳定性焦距越长，画面稳定性越差，即抖动感越大。人物近景，标准镜以上的中焦距，以减少画面的变形。如果场面中的被摄体太稀松，用长的焦距、远物距，使景物在画面中的排列显得紧凑。使用广角镜，可获得景深较长，画面影像不会因聚焦不准而虚掉，这对全景镜头来说是可取的，但不适宜于拍中近景、特写镜头。焦距的造型特点6.焦距与动感表现当被摄体在画面中的运动速度不变，用不同焦距的摄影镜头拍摄，在屏幕上再现的速度感不同。

(1)用长焦距摄影镜头拍摄时，被摄体的横向运动速度加强，而用短焦距摄影镜头则减弱了被摄体的横向运动速度。

(2)如果用不同焦距的摄影镜头拍摄被摄体在画面中的纵深运动，假使运动开始时被摄体的影像放大率相同、运动距离和速度不变，由于短焦距摄影镜头的透视能力强，能加强主体的这种运动速度，而长焦距摄影镜头影像比例变化小，需要长时间，因此有减弱这种运动速度和节奏的感觉。不同焦距的镜头特性比较放大率透视性失真制作中的作用缺点广角小夸大前景；增大空间感；加快运动速度背景较大突出冲击效果；减小晃动；纵向和横向方向的清晰范围广；有利于场面和气势的描写近距离不易拍摄人物的特写标准无空间比例正常小适合拍摄人物中近景；适合表现庄重严肃的气氛只能中距离拍摄长焦大压缩空间距离，纵深方向的运动有种减慢感空间感较大突出重点部分，使主体分离，虚实结合远距离拍摄时选择长焦会放大机器的晃动感，跟焦较难控制不同焦距摄影镜头的表现功能（一）短焦距摄影镜头的表现功能

1、由于短焦距摄影镜头的造型特点是视角大，具有表现开阔空间和宏大场面的有力条件，所以，它适合于拍摄具有多层景物的远景和全景画面；2、利用短焦距摄影镜头透视效果强的造型特点进行拍摄是摄影师进行艺术创作必不可少的；3、利用短焦距镜头线条透视的夸张变形效果形成某种特殊的表现意义（如用短焦距摄影镜头近距离拍摄人物肖像时，能产生特殊的透视变形效果，近而表现人物不同的心态、情绪）；4、广角镜头和长焦镜头相比较，拍摄同一景别的画面，既能显示环境特点，又能突出主体人物，说明人物身份、刻画人物性格、交代人物动作。5、广角镜头近距离可完成偷拍、抢拍、抓拍的任务；6、在运动摄影中，用广角镜头拍摄可得到十分稳定的画面；7、利用广角摄影镜头景深大、透视效果强的特点，用于表现纵深空间效果；8、在表现运动方面，由于广角镜头对纵向运动的被摄对象的速度有夸张作用，因此可以利用这种特性强化纵深运动的速度感。

（二）长焦距摄影镜头的表现功能1、由于长焦距摄影镜头具有视角窄、影像放大率大的特点，它可以把远距离的景物拉近，如要拍摄人物眼睛的特写，或某一细节，刻画人物内心情绪时，长焦距摄影镜头具有了特殊的功能；2、因为长焦距摄影镜头的景深小，除主体以外，前后景都处于模糊状态，可以把不可回避的杂乱背景处理成虚像（处于景深之外）或者选择背景中比较“干净”的部分进行拍摄，以减少杂乱背景的干扰，达到突出主体的目的；3、用长焦距摄影镜头远距离摇摄快速运动的物体，造成跟拍效果，不仅突出了主体，同时也增强了被摄体的动感；4、利用长焦距摄影镜头透视感弱，压缩处于纵深空间的被摄对像之间的空间距离的造型特点，可以把多层景物和人物压缩在一起，加强画面拥挤、堵塞和紧张的感觉；5、长焦距摄影镜头拍摄横向运动的物体时，前后景在画面中变化快且虚，横向跟摇运动物体，可以获得横向跟移的效果，增强画面的视觉节奏感，表现紧张、不安和欢快等情绪；6、用长焦距摄影镜头拍摄可完成焦点转换技巧；注：焦点转换有两个条件：一是景深小，二是被摄体之间的纵向距离要大；7、画面中的景物焦点有虚有实是正常的，虚焦画面是指整个画面没有焦点，没有一处是清晰的，从技术上讲是废品。但从艺术上讲，焦点不只是成像的技术手段，而且已经成为营造画面形象的造型手段；8、长焦距摄影镜头常常用于拍摄人物肖像，故又称作“人像镜头”。

B、视场角镜头的视场角是指CCD有效成像平面（视场）边缘与镜头后节点所形成的夹角。从造型角度而言，镜头视场角反映了摄像机记录景物范围的开阔程度，并与被摄对象在画面中的成像效果成反比。视场角愈大，被摄主体的成像越小，画面景物越开阔；反之，视场角愈小，被摄主体成像越大，画面景物的视野越狭窄。视场角主要受镜头成像尺寸和镜头焦距这两个因素制约。

广角镜头标准镜头长焦镜头电视摄像机（2/3"）16mm摄影机10左右2550以上135相机35mm摄影机25左右5080以上120相机35左右75100以上视角50°左右23°左右12°左右½CCD1/3CCD焦距(mm)3.62.62.86.0视场角(度）991279647.2各种系列镜头焦距和视场角一览表光圈是控制镜头的透光能力的装置，影响透光能力的因素。

光圈焦距大小长短透光能力强弱弱强C、相对孔径D、景深影响因素镜头焦距镜头光圈被摄物距物体的亮度长短大小远近高低镜头景深短长短长长短长短影响景深的各项因素

景深是指当镜头针对某一被摄主体调焦清晰之后，位于该主体前后方的景物也能形成清晰影像的纵深范围。景深主要受光圈（F值）、物距（拍摄距离）和镜头焦距三个因素影响。4.变焦镜头的使用技巧1.对变焦距动点、动向、动速的控制动点是变焦距推拉的启动点和停止点；动向是变焦距的推拉方向；动速是变焦距的推拉速度。（1）正确控制变焦距动点的基本要求是将变焦距推拉的启动点安排在运动物体（人物）动势最大的那个点上，把停止点安排在运动物体动势停止或消失的那个点上，形成一种你动我也动、你停我也停的镜头运动方式。（2）动向的把握：被摄物体的运动方向；画内情绪的要求；情节对造型的要求。（3）动速的把握：依据被摄物体的运动速度；依据画内情绪和内容节奏；依据对观众视点调度的快慢。2．变焦距推拉的起幅和落幅要果断

起幅运动拍摄落幅0tvV13．不动机位对同一物体单一方向的变焦距推或拉至少要跨一级景别4.在变焦距镜头的使用过程中通常需要注意的问题（1）适当运用支撑物（2）选择合适的遮光罩（3）慎用滤光镜（4）控制景深（5）保持距离，防止变形二、主机（机身）

这是摄像机的主体，主要包括内部光学系统、预放电路、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部分，其核心功能是完成光电转换以及信号调整。1.内部光学系统摄像机的内部光学系统由色温滤色镜、分光系统和固态传感器组成。

A、色温滤色镜如果一个物体燃烧起来，首先火焰是红色的，随着温度升高然后它变成了橙黄色，然后变成白色，最后出现蓝色。色温表示的是光源的颜色成分，即光谱中红的成分较多，还是蓝的成分较多，而不是光源的实际温度。不同的光源有不同的光谱能量分布，形成不同的色温。3200K光源被用作摄像机的基定标准光源。色温高于3200K的光源，色光偏蓝（偏冷），如日光灯、日光、阴天户外等；色温低于3200K的光源，色光偏红（偏暖）,如白炽灯、早霞和晚霞时的日出/日落等。

常见光照的色温

光线色温(K)

人造光源蜡烛光193025~100瓦白炽灯2320~27202000瓦石英聚光卤钨灯泡3000卤钨灯标准色温320040瓦三基色荧光灯3530~3630400瓦摄影镝灯5300~560040瓦普通荧光灯6800~8000彩电荧光屏（白色）6300~9300

自然光源日出后、日落前2小时直射日光2000~4000向阳白昼光（8时~16时）4300~5200背荫白昼光6000~9000蓝天10000~14000阴天5000~5400白天平均色温5600色温滤色镜：位于镜头之后，CCD之前，是有色镜片，一般有桔黄色和蓝色两种，并有不同的中性滤光镜与其相组合。一般情况下，有四档：1号3200K;2号5600K+1/4ND;3号5600K;4号5600K+1/16ND中性密度滤光镜：新型摄像机有时设置多个中性滤光片，滤光片的作用是减少光通量，不改变颜色使用适当的中性滤光片，使得自动光圈张大一些，则图像就会显得比较柔和，提高了电视图像的总体效果。ND种类透光率光圈变化曝光倍数

密度250%120.3425%240.6812.5%380.9166.25%4161.2旋钮显示色温ND透光率曝光倍数光圈25600K+1/4ND25%42级45600K+1/16ND6.25%164级中性滤光片的使用特性

以分光棱镜为主体，是由三块棱镜粘合而成，在玻璃三角棱镜的分界面上度了多层薄膜（干涉薄膜），利用光的干涉原理，使某一波长的光从薄膜反射出来，其他波长的光穿过薄膜。这种棱镜式分光系统，结构简单紧奏，牢固可靠，又耐震动，并可以提供较大的光输出、较小的损失和失真。单片机不采用分色棱镜分光，而是在摄像器件上内装滤色条来得到三基色图像信号。B、分光系统C、CCD（chargecoupleddevice)摄像器件CCD传感器又叫电荷耦合器件，它是一种特殊的固态半导体材料，可记录光线变化，由大量独立的感光二极管组成，一般按照矩阵形式排列，相当于传统相机的胶卷，通常以百万像素为单位。数码器件规格中的多少百万像素，指的就是CCD的解析度，也就是指CCD上有多少感光元件。CCD上感光元件的表面具有储存电荷的能力，当其表面感受到光线时，会将电荷反应在元件上，整个CCD上的所有感光元件所产生的讯号，就构成了一个完整的画面。

由于CCD转换的电信号非常微弱，需要立即放大，才能激励后级的视频信号放大处理器工作，这个预放电路一般由特别低的噪声的场效应管来担当，即放大后，信号噪声低，增益高，（电信号放大倍数大于90分贝），频带宽。2.预放电路A、白平衡（whitebalance)调整原因：光照色温不是3200K;屏幕表现的艺术需求。原理：调整RGB三通道的放大增益，从而改变RGB的混合比例使不同光照条件下的白色物体都能在屏幕上呈现出白色。（因为白色比较灵敏，若有偏色，能够容易发现。）方法：镜头对准白色物体，推镜头，使其充满画面，触发自动白平衡调整开关，改变RGB三通道的放大增益，合成白色，寻像器屏幕上出现OK.3.视频信号处理单元B、黑平衡（blackbalance)调整

功能：就是让黑色的景物在屏幕上呈现出黑色，原理：RGB的增益最低，而且相同。方法：触发黑平衡自动开关时，光圈自动关闭（无论自动和手动），三路信号同时降到统一的最低水平。C、总黑电平（masterpedestal)

它是对三路信号的最低电平同时调整（提升或降低），从图像上看它是调整暗部的细节，即对明暗反差的调整。太大黑变灰对比弱黑白反差小太小灰变黑对比强黑白反差大对信号的放大量单位:分贝dBD、增益分贝值dB09183050

产生一个同步信号保证整个系统的同步工作，使CCD的电荷记录与发送端的摄像器件完全同步。4.同步信号发生器

常见电子快门值都是以倒数的形式出现60、100、125、250、500、1000、2000、5000、10000。

数值增大---有效时间减少---信号电平降低；一般用开大光圈来补赏，通常用于光照较强的环境中。它的启用是以牺牲光通量为代价的。

作用：增加电子快门，降低快速移动时图像的模糊；在荧光灯下拍摄，使用电子快门减少抖晃。在增加快速运动物体清晰度的同时，也带来了动作的不连续。5.电子快门(shutter)1/501/200无效有效电子快门1/501/1001/2501/5001/10001/2000加光倍率1.01.74.28.316.733.3光圈变化不变约1档约2档约3档约4档约5档高速电子快门有效电荷减少，图像变暗开大光圈补偿读取时间变短快动物变清晰动作不连贯注意：当快门速度极快时，图像高亮点出现拖尾；

它是电子快门的特殊情况，它的变化是连续的。主要用于扫描频率较高的景物，如计算机屏幕,使电子扫描频率（通常50HZ)高于线条在屏幕上形成的频率，这样可以使屏幕避免条纹的闪烁。对于计算机屏幕只能用电子变频来消除；50.1Hz—2067.8Hz.

拍摄屏幕时，屏幕的扫描速率小于快门速度，出现黑道，降低频率；否则，出现白道，增加频率。黑道和白道随着电子扫描频率的调整逐渐变窄，直至消失，受屏幕设置和运行软件的影响，有时不能完全消除。对于栏杆和网格可采用改变物距和景别来消除。清晰扫描(CLS)分量信号分离信号复合信号电视节目制作系统

中的视频信号6.信号输出处理部分模拟信号数字信号混合C混合矩阵编码YR-YB-YRGBVIDEO色键分量记录和输出S-端子复合图象信号矩阵编码YR-YB-YRGB数字化编码SDI/IEEEAUDIOA/D转换分配打包1.功能用于监视摄像机、录像单元的图像质量及其工作状态的告警信息。

2.黑白、彩色；0.511.545英寸；3.作用：取景构图、检查焦点，人机对话的窗口，观看录像等。

三、寻像器四、话筒拾音方式全向话筒指向（超指向）

电池供电适配器供电

CCU供电电池使用时间：T=Q*VPQ：电池电量AhV：12V直流P：摄象机的功耗五、供电系统+12V矩阵混合液晶显示视频输出磁带记录寻像器摄像机视频信号流向图第四节数字电视摄像机的面板认识整体镜头左前面板左后面板寻像器后面板右面板顶面前视底面变焦镜头部分手动聚焦环手动变焦杆手动光圈环VTR录制按钮RET恢复视频按钮光圈瞬间自动按钮：当IRIS模式开关打到M状态时，只有按下此按钮的同时，才能启动自动光圈，当此按钮被释放时，又回到手动光圈状态。宏聚焦环：用于拍摄微距镜头。按箭头方向旋转此环，即可给很小的物体拍摄特写，实现微距拍摄。在宏模式下，不能进行正常的聚焦调整和变焦。要在宏模式下拍摄图像，应将聚焦环置于无限位置（∞），将变焦环置于最大的广角位置。此时，要对微距镜头进行调焦操作，请按箭头方向旋转此环，直到聚焦准确。微距拍摄完成后，请务必将宏聚焦环恢复到正常位置。前侧面板[ZEBRA]斑马纹开关：当此开关处于ON位置时，在寻像器或者液晶显示区域就会呈现斑马纹图形，此斑马纹图形可为手动调整镜头光圈提供参考。如果该开关置于ON位置，则彩条显示时，也会显示斑马纹图形。斑马纹的默认值为70%—80%。SKINAREA（肤色细部）：可以控制视频信号肤色部分的轮廓突出使肤色看起来柔和光滑。[AWB]自动白平衡按钮：当WHT.BAL开关置于A或B位置并且按下此按钮时，将自动调整白平衡。在预设、全自动拍摄、全自动白平衡和彩条模式下，该按钮无法启动。

ACCUFOCUS:镜头光圈将被强制打开10秒，减小景深，可以更加准确地调整镜头对焦。[AUDIOLEVELCH-1]CH-1音频电平控制器调整CH-1音频信号输入的音频电平。通常控制器设置为最大（10）位置时使用摄像机。要使用该控制器，请将AUDIO菜单画面上的CH1FRONTVR项目设置为“ENABLE”。左前侧面板[EDITSEARCH+/–]+/–编辑搜索钮在记录待机方式中按该钮重放录像带，并一直按住。●在+按钮按住时，以正常速度重放。松开按钮时，待机方式会在按钮松开处重新进入。●在–按钮按住时，以–1倍正常速度（倒带重放）重放。松开按钮时，待机方式会在按钮松开处重新进入。[STATUS]状态／菜单钮[SHUTTER]快门／菜单拨盘[AUTOIRIS]自动光圈电平开关该开关根据摄像机的使用条件选择自动光圈调整优先值。BACKL：在背景光下（从标准电平打开光圈1级）；NORMAL：正常条件下；SPOTL：在聚光灯下（自标准电平关闭光圈约1级）[FULLAUTO]全自动拍摄[BLACK]黑色增强／黑色压缩开关:转换图像黑暗部分的增益。STRETCH：仅增强黑暗部分的信号，图像黑暗部分的对比度增强。NORMAL：标准方式。COMPRESS：当整个图像相对较亮，对比度较低时，黑暗部分的增益被压缩，使对比度增强。暗部扩展，可以加强暗区内的对比度，从而改善被摄物体黑暗部分的低沉色调；暗部压缩，则可以扩大或加深图像的暗度区域。[GAIN]灵敏度选择开关物体照明不充分时，以电子方式增强感光度。增强水平因下列开关位置而异：出厂预设——L：0dB；M：9dB；H：18dB[OUTPUT]彩条／摄像机／自动拐点开关注：将FullAuto设置于ON时或在VTR方式中，彩条不会出现。AUTOKNEE功能在拍摄时如果遇到前景被摄物（如人物）其背景为高亮度，而亮度电平是以前景被摄物设置的，这时背景就会成为模糊的白色，在这种场合，如果启动自动拐点功能就可拍摄到更清晰的背景。特别是在如下情况下更应启用这个功能：●在室内拍摄以窗外景物为背景的人物时。●在晴天拍摄阴影中的人物时。●当拍摄对比度高的场景时。[WHT.BAL]白平衡使用该开关可选择三种白平衡方式。B：如果在此位置进行白平衡，可存储入B。A：如果在此位置进行白平衡，可存储入A。PRST：在3200K设置不可删除的白平衡。左后侧面板[FRONT/REARAUDIOINPUT]前部/后部音频输入信号选择开关。使用该开关选择FRONTAUDIONIN插座和REARAUDIOIN插座发出的输入声音信号。LINE：连接至音频等设备时，设置于该位置。优先输入级为+4dBs。MIC：连接至话筒时，设置于该位置。优先输入级为-60dBs。+48V：连接供电要求为+48V的话筒时，设置至该位置。该插座供给+48V直流电压。[COUNTER]计数器显示开关TC：设置于该位置显示时间码值。UB：设置于该位置显示用户比特值。[TCGENE.]时间码发生器设置开关右侧面板顶面板后面板底面板寻像器其他型号摄像机面板

一、实验目的：了解高清数字摄像机的基本组成和面板的功能二、实验器材：GY-HM750E

数字高清摄录一体机、摄像机监视器、电缆线等三、实验步骤：1、检查连线;2、了解镜头、寻像器、供电部分的功能；

3、开启电源，对操作面板开关进行调试，并不时检查画面的变化；装入、取出电池；

4、记录实验操作过程，写出实验体会和实验报告；四、实验要求：1、实验设备要轻拿轻放；

2、严格按操作规程进行实验；

3、实验项目之外的项目，要提出申请，老师批准后，再进行实验；

4、认证完成实验报告；

5、损坏仪器要按规定赔赏。五、实验体会实验一：高清数字摄像机的认识1.信噪比S/N

信噪比是指在标准照明度（2000lux）下，数字电视摄像机图像的有用信号与视频噪波的有效值之比，用分贝（dB）来表示，信噪比越高越好。最近，摄像机的信噪比可以做到65dB。用肉眼观察，已经不会感觉到噪声颗粒存在的影响了。

第五节数字电视摄像机的性能2.分解力分解力是指数字电视摄像机分解图像细节的能力，包括水平分解力和垂直分解力。水平分解力是指沿水平方向分解图像细节的能力，垂直分解力是指沿垂直方向分解图像细节的能力。由于垂直分解力主要由电视制式规定的扫描行数规定，各摄像机之间一般差别不大，因而生产厂家在摄像机的技术手册中一般只给出水平分解力。水平分解力用水平方向上能分辨出的黑白相间垂直线条的线数来表示，其单位为电视线。水平方向上分辨出的黑白相间垂直线条越多，则表明摄像机的性能越好，分解力越强，图像清晰度越高，细节还原也就越丰富。

例如，廉价的单集成电路片数字电视摄像机只能提供250线的水平分解力，而配备3CCD的高质量的数字电视摄像机却能提供600-900线的水平分解力，数字高清电视摄像机的水平分解力高达1000线。3.灵敏度

数字电视摄像机的灵敏度是指在标准摄像状态下，图像信号达到标准输出幅度时，摄像机光圈的数值。标准状态指的是，增益开关设置在0db位置，摄像机拍摄色温为3200K、照度为2000lux（勒克斯）、拍摄对象的白反射系数为89.9%。例如，若某一摄像机的技术手册中标出该摄像机的灵敏度为2000lux（3200K，89.9%）、F8.0，其中2000lux（3200K，89.9%）指测量条件，F8.0指的就是该数字电视摄像机的灵敏度。F值越大，灵敏度越高；反之，灵敏度越低。通常，数字电视摄像机的灵敏度可达到F8.0，新型优良的数字电视摄像机的灵敏度可达到F11。相当于高灵敏度ISO-400胶卷的灵敏度水平。

4.最低照度

最低照度是指在光圈和增益都开到最大时，摄像机输出标准电平值所需的最低照明强度。它在一定程度上表示了摄像机对低照度环境的适应能力。最低照度与摄像机的灵敏度有关，摄像机能够适应的最低照度值越小，摄像机的灵敏度越高，其适应环境的能力越强。最新摄像机的最低照度指标为0.5勒克司。

5．几何失真几何失真表示重现出来的图像与原图像的几何形状的差异，表现为枕形、桶形、菱形等多种失真形式。它主要是摄像管摄像机的重要指标，对于广泛使用的CCD数字电视摄像机来说，几何失真很小，几乎很难测量出来。

6．重合精度三片式数字电视摄像机重现的彩色图像是由红、绿、蓝三个基色图像混配出来的，三者在空间位置和几何位置上必须一致，否则混合出的图像必然有红、绿、蓝等色边出现，即产生重合误差。误差越小，重合精度越高，性能越好。

7．动态范围动态范围指摄像机输出图像所能表现的最高亮度和最低亮度之比。通常，摄像机的动态范围不超过50：1，典型值是32：1，而阳光下自然环境的亮度范围却在20：1到300：1之间。为更真实地反映自然，广播级数字电视摄像机一般都设有动态对比度控制，通过白压缩、自动拐点电路、黑扩展、黑压缩等先进技术扩展数字电视摄像机图像的宽容度。因此，是否采用这些技术是数字电视摄像机性能的重要标志。8．量化比特数现代数字电视摄像机的取样一般都符合ITU-R601（即CCIR601）4：2：2的取样规格。就是说，Y（亮度）信号的取样频率为13.5兆赫兹，R-Y（红差）、B-Y（蓝差）信号的取样频率分别为6.75兆赫兹。量化级可以分为8、10、12、14比特等不同级别。比特级越大，则产生的量化噪声越小，量化噪声是数字电视摄像机的重要固有噪声源。对于演播室使用的数字电视摄像机来说，应尽可能选用量化比特级高的摄像机，除了量化噪声小外，在运算和处理中，可以获得较高的处理和调整精度，得到更好的效果。有的数字电视摄像机采用4：4：4的取样格式，甚至4：4：4：4的取样格式，后者是在亮度、两个色差信号之外，还增加了专用的键信号，供信号处理过程中使用，每种信号的取样频率都是13.5兆赫兹。这类数字电视摄像机一般都采用不压缩（比特透明）的数字处理方式，信号的码率非常高，同时也对信号处理速度提出了非常苛刻的要求。（一）拍摄前的准备工作1.找好拍摄机位；2.架好三脚架，调好云台的水平、平衡，把左右横摇与俯仰的调整螺丝锁定；3.将摄像机固定在三脚架上；4.摄像机与外围设备的连线接好（如摄像机多芯电缆、专用电源的四芯电缆、监视器等测试设备的视频线）。（二）拍摄前摄像机的设置和调整1.摄像机的基本设置（1）电源

A.蓄电池供电（装入）；

B.交流电源适配器供电（连接）；摄像机正常加电后，将本机的POWER开关置于ON。（2）开关位置

A.将VTR开关拨到STBY位置；

B.AUTOIRIS级别开关设置为NORMAL；第六节数字电视摄像机的调整

C.GAIN开关设置为L；

D.OUTPUT开关设置为CAM/AUTOKNEEOFF；

E.WHT.BAL开关设置为A或B;(3)光圈方式选择A(4)选择合适的色温转换滤色片

(5)用SHUTTER拨盘将快门速度设置为OFF2.寻像器的调整亮度和对比度调整3.白平衡调整

A.设置下列开关(POWER—ON;OUTPUT—CAM-AUTOKNEEOFF；IRIS—A；WHT.BAL—A或B）；

B.根据环境主光特点选择滤色镜。C.将白色板卡置于拍摄环境中的主体位置，白卡纸对准环境主光源。D.镜头对准白卡纸或白色物体，通过变焦使白色充满满画面。E.向上扳AUTOWHT.开关一次，然后将其释放。寻像器屏幕上显示“WHT：OP”（AUTOWHITEA,BOPERATION)，几秒钟后寻像器中“WHT：OK”(AUTOWHITEA,BOK)出现，白平衡调节完成。注:错误信息NG:OBJECT(被摄物不良);当一个物体白色不足或色温不合适时显示。更换色温转换滤色片或使用其他白色物体，并重新调整白平衡。ERROR:LOWLIGHT(光量不足);照明暗淡时显示。增强照明，然后重新调整白平衡。ERROR:OVERLIGHT(光量过剩);光线过亮时显示。降低照明，然后重新调整白平衡。

返回第一，摄像机的状态不允许调整；（全自动状态、预置状态、彩条）

第二，照度太亮、太暗；第三，色彩纯而浓。常见错误情况第一，自动白平衡；第二，全时自动跟踪白平衡；第三，全自动状态；第四，标准的预置状态。白平衡调整的方式专业摄像机都有6-8个存储区，可存储8个记忆值，时间一般十年，预置状态下是不能调整的。注1：有时为了达到某种艺术效果，白平衡故意调偏。方法1—找一偏色物体或偏色调整卡；方法2—通过改变滤色片来实现。注2：白平衡调整时,选择方式开关应在“自动”位置。

注3：可以利用“预置”白平衡，但要选择相应滤色片。

注4：每换一光线条件要重调白平衡。4.光圈的调整摄像机的光圈调整有两种方式：“自动”和“手动”。一般情况下，使用“自动”光圈，能够保持合适的进光量，得到规定的输出信号强度。

注1：当景物亮度反差大时，用自动光圈拍出的图像会不理想。例1—有较亮的物体进入画面时；例2—逆光拍摄的情况；例3—画面中主体面积较小又较亮,而背景较暗。注2：检查光圈是否合适的方法：

方法1—斑马纹开关（在寻像器中的图像上亮的部分叠加上斑马纹，可根据斑纹的多少来决定光圈的大小）。方法2—用监示器（边看监示器边调整光圈直到图像无开花现象，又不至太暗，图像的层次丰富、清晰为止）。5.聚焦的调整注：调焦有前聚焦（调节镜头前部的调焦环）和后聚焦（调整镜头的后截距）之分。调整后聚焦的步骤如下：

1）西门子星卡放于3米远以上（或用其他物体）；

2）光圈调为手动，变焦模式调为M，调整光圈至亮度适当；

3）松开后聚焦环紧固螺丝；

4）先把镜头推成长焦，调整前聚焦环，使图像清晰；

5）把镜头拉开到最短焦距（广角位置），调整后聚焦环，使图像最清晰。反复调整2-3次，直到镜头在长焦和短焦时图像都清晰为止，最后锁定后聚焦环螺丝。6.录像部分开关的设置(如音频输入信号的选择、音频记录电平调整选择、录像设置菜单的设定等）返回摄像机的基本操作步骤如下：1．给摄像机通电，若使用蓄电池，则应确保电池的电量充足。2．打开摄像机的电源开关，电源指示灯会亮起。3．打开磁带仓仓门，将盒式磁带放入，关上仓门。若摄像机的存储介质使用半导体存储卡、硬盘或光盘，则应将存储卡、硬盘或光盘分别放入磁卡插槽、硬盘驱动器或光盘驱动器中，并保证存储介质有足够的可存储空间。4．打开镜头盖，通过寻像器观察被摄体。并根据被摄体所处环境的光线条件，正确设置滤光片，调整好白平衡，将增益设到正常位置并通过必要的光圈调节获取适当的光通量。5．若使用外接话筒，要打开话筒开关。6．选择被摄主体，合理构图，正确变焦和聚焦。7．按下摄录一体机的录制按钮开始录制，再次按下录制按钮则停止本次录制。8．使用完毕后，取出磁带或其他存储介质，关闭光圈，盖上镜头盖，断开电源。菜单第七节数字电视摄像机的保养1．一般来说，数字摄像机维持正常工作的环境温度为-10℃～+40℃，相对湿度为10%～85%，如需在-10℃以下使用，应采用相应的保温套。2．注意防潮、防湿、防尘、防腐蚀。3．不要将摄像机存放在强磁场中，也不要在这种环境中使用。4．搬运或运输摄像机时，应将其放入便携箱内，以减轻搬运或运输途中的振动。平时拍摄休息时，应该将摄像机放置在平稳、一般人员碰不到的地方。使用三角架时，应拧紧各旋钮，不用时要将摄像机取下，以免碰坏或摔坏。

5．要特别注意结露现象，以免影响拍摄。将摄像机从低温环境带进高温环境，例如，在寒冷的冬季，将摄像机从户外突然带进温度较高的空调房间，此时，热空气中的水蒸汽便会在摄像机上凝聚，即产生结露现象。如果在这个时候拍摄，磁带就会粘吸在磁鼓表面，拉伤磁带或造成机器故障。应等机器内部温度升高，水汽蒸发，自动保护解除后（摄像机一般带有自动保护电路，遇结露现象，自动关机保护），才能使用。所以，将摄像机从低温环境带进高温环境时，最好用密封的塑料袋将其包住，防止结露现象的发生。6．镜头要经常进行清洁和保养。7．调整好的摄像机使用一段时间后，需要作相应的调校。一般情况下，摄像机要进行定期检查和定期维护，以保持性能的稳定性。8．长期不使用的摄像机最好装箱放置在常温干燥处，雨季时可定期通电驱潮。9.不要让摄像机直接对准光源。10.摄像机使用完毕后要盖好镜头盖，断开电源，关闭光圈。第八节