攝影攝像基礎(chǔ)

1、第一章節(jié)、光和彩色的基本知識教學(xué)目的：了解光和色彩的基本知識教學(xué)重點(diǎn)：三原色原理教學(xué)難點(diǎn)：相加混色法一. 彩色光的三要素 任何一種彩色光對人眼引起的視覺都可以用色調(diào)（Hue）、 飽和度（Saturation）、 及亮度（Brighness）三個參量來表示，這三個參量稱為彩色光的三要素。色調(diào)表示顏色的種類。它由作用到人眼的彩色光的光譜功率分布決定。例如紅、綠、藍(lán)等都是表示色調(diào)。 2-1 光和彩色的基本知識飽和度表示顏色的深淺程度。即顏色的濃淡或鮮艷程度。高飽和度的彩色光可因摻入白光被沖淡，變成低飽和度的彩色光，顏色變淺。色調(diào)和飽和度又總稱為色度，它即說明顏色的類別-色調(diào)，又說明顏色的濃淡-飽和度

2、。亮度是指彩色光的明亮程度。即對人眼引起亮暗感覺的程度。它與光照強(qiáng)度及物體的反射率有關(guān)。亮度反映了光對人眼的刺激程度。二. 三基色原理 1. 自然界中任何一種顏色都可以分解為三種基色。 2. 任何一種顏色都可以用三種基色合成。 3. 合成彩色的亮度由三個基色的亮度之和決定； 色度由三個基色分量的比例決定。 4. 三種基色應(yīng)該是相互獨(dú)立的。也就是說，三基 色的任何一種都不能由另外兩種基色混合產(chǎn)生。 2-1 光和彩色的基本知識三. 相加混色法 彩色電視采用的，將三種基色光按不同比例相加而獲得不同彩色光的方法，稱為相加混色法。在彩色電視技術(shù)中，采用的三基色為：紅、綠、藍(lán)。紅光+綠光=黃光 紅光+青光

3、=白光綠光+藍(lán)光=青光 綠光+紫光=白光藍(lán)光+紅光=紫光 藍(lán)光+黃光=白光紅光+綠光+藍(lán)光=白光補(bǔ)色：與基色相加為白色的彩色，稱為其基色的補(bǔ)色。紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色為青、品（紫）、黃。三基色原理為彩色電視奠定了基礎(chǔ)，極大地簡化了彩色圖像的傳輸問題。根據(jù)三基色原理，先把被拍攝景物的彩色光分解成紅、綠、藍(lán)三種基色光，再變換成三個基色電壓予以傳送。在接收端，用三個基色電壓分別控制彩色顯像管中紅、綠、藍(lán)三種熒光粉的發(fā)光量，便可顯示出所拍攝景物的彩色。 2-1 光和彩色的基本知識 四. 相減混色法 在彩色印刷、彩色影片和彩色繪畫中采用相減混色法。相減混色法是利用顏料、染料的吸色性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。在相減混色法中通

4、常選用： 青（C）、 品（M）、黃（Y）為其三基色，實(shí)際運(yùn)用中還加上黑色（K），稱為CMYK顏色模式。青、品、黃等比例混合為黑色。 2-1 光和彩色的基本知識 2-1 光和彩色的基本知識加色法與減色法之對比 2-1 光和彩色的基本知識五. 人眼對彩色細(xì)節(jié)的分辨力 人眼對彩色細(xì)節(jié)的分辨力遠(yuǎn)低 于對亮度（黑白）細(xì)節(jié)的分辨力。如： 當(dāng)白色背景上剛能分辨出黑色細(xì)節(jié)直徑為1mm時，則在相同條件下,紅色背景下的綠色細(xì)節(jié)要增大到2.5mm、 而藍(lán)-綠則要5mm。 另: 不同色調(diào)搭配的彩色其細(xì)節(jié)的分辨力也不相同 2-1 光和彩色的基本知識可造成對比的色彩因素:色調(diào)飽和度亮度 2-1 光和彩色的基本知識色調(diào)造成

5、對比 2-1 光和彩色的基本知識飽和度造成對比 2-1 光和彩色的基本知識亮度造成對比 2-1 光和彩色的基本知識和諧 2-1 光和彩色的基本知識2-1 光和彩色的基本知識 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理 攝像機(jī)自上個世紀(jì)三十年代誕生以來，經(jīng)歷了由黑白彩色、攝像管電荷耦合器件CCD （Charge Coupled Device）、 模擬數(shù)字等不同發(fā)展階段?？偟内厔菔窍蛐⌒洼p量、 數(shù)字化、 智能化方面發(fā)展。雖然攝像機(jī)的發(fā)展使其電子系統(tǒng)愈發(fā)復(fù)雜精細(xì)，但操作調(diào)整卻愈來愈簡單快捷。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理一. 攝像機(jī)的基本組成 無論是小巧玲瓏的“掌中寶”攝錄一體機(jī)，還是碩大無比的演播室用攝

6、像機(jī)，雖然它們的外形很不相同， 但就其工作原理來說卻是極為相似的。 我們都可以把它們分成如下幾個部分： 1. 光學(xué)系統(tǒng) 2. 光電轉(zhuǎn)換器件 3. 視頻處理電路 4. 調(diào)整與控制 5. 尋像器 6. 電源部分 攝錄一體機(jī)則還有信號記錄存儲、話筒等部分。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理第二章節(jié)：攝像機(jī)的基本原理教學(xué)目的：了解攝像機(jī)的基本原理教學(xué)重點(diǎn)：攝像機(jī)基本組成與工作原理教學(xué)難點(diǎn)：攝像機(jī)的工作原理 1. 三基色光像的產(chǎn)生攝像機(jī)通過鏡頭選擇一定范圍的景致，并聚焦形成彩色光學(xué)圖像，彩色光像由裝在機(jī)身里的分色棱鏡，將其分解成紅、綠、藍(lán)（R、G、B）三個單色光像。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理 2

7、. 視頻（圖像）信號的產(chǎn)生 在三個單色光像的成像位置處，分別安置了三個光電轉(zhuǎn)換器件CCD，它的作用是將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成電信號，稱為視頻（圖像）信號。這個視頻信號能被電視機(jī)轉(zhuǎn)化成人眼可以看到的屏幕光像。 特別要說明的是CCD性能指標(biāo)的高低，是決定攝像機(jī)質(zhì)量最為重要、最為直接的因素，從畫面質(zhì)量上來看，無論是“ 優(yōu)良的畫面 ”，還是“ 不夠好的畫面 ”，都可以在CCD中找到最主要的答案。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理 3. 視頻（圖像）信號的處理與輸出 CCD轉(zhuǎn)換出來的電信號，是十分微弱和不完善的，要經(jīng)過視頻信號處理電路的放大校正加工，才能形成符合一定標(biāo)準(zhǔn)的視頻（圖像）信號輸出。 4控制與調(diào)整 攝

8、像機(jī)要能夠方便快捷地拍攝出曝光準(zhǔn)確、色彩逼真的畫面，必要的控制與調(diào)整是十分重要的。如對鏡頭光圈的自動控制、黑白平衡的調(diào)整等。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理歸納總結(jié)：1. 光學(xué)系統(tǒng)（組成：變焦距鏡頭、色溫轉(zhuǎn)換片、分色棱鏡） 作用：成像、色溫轉(zhuǎn)換、分光。2. 光電轉(zhuǎn)換器件（組成：CCD攝像器件） 作用：光電轉(zhuǎn)換。3. 視頻處理電路（組成：預(yù)放器、視頻信號處理電路、編碼器等） 作用：對視頻信號進(jìn)行放大、校正處理；編碼輸出。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理4. 調(diào)整與控制（組成：黑、白平衡調(diào)整、光圈、增益、聚焦調(diào)整等） 作用：攝像機(jī)狀態(tài)調(diào)整和功能控制。5. 尋像器（組成：電子取景器、LCDLiq

9、uid Crystal Display液晶顯示屏） 作用：取景、回放6. 電源部分（組成：電池、交流適配器） 作用：為攝像機(jī)提供動力。 2-2 攝像機(jī)基本組成與工作原理此外攝錄一體機(jī)則還有 7. 信號記錄存儲部分 組成：磁帶記錄、光盤記錄、硬盤記錄 作用：記錄視音頻信號。8. 話筒 組成：機(jī)內(nèi)話筒、外接話筒 作用：拾取音頻信號。 2-3 視音頻信號與接口第三章節(jié)：模擬視頻信號與接口教學(xué)目的：了解模擬視頻信號與接口教學(xué)重點(diǎn)：視頻信號分類及接口分類教學(xué)難點(diǎn)：攝像機(jī)的工作原理三基色信號： 紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三基色信號。三根電纜輸出。 接口： BNC（專業(yè)）。2 分量信號： 亮度信號（Y）和

10、兩個色差信號 （U/B-Y/ Cb、 V/R-Y/Cr）這是電視技術(shù)的彩色表述空間。 三根電纜輸出。 接口： BNC或RCA（非專業(yè)）。3 亮色分離信號：亮度信號（Y）、色度信號（C）。 一根多芯電纜輸出。接口： Y/C（S- Video）。4 復(fù)合信號： 彩色全電視信號（Video），亮色復(fù)合信號。 一根電纜輸出。 接口： BNC或RCA。5. 高（射）頻信號：由圖像信號（Video）與伴音信號 (Audio)調(diào)制而得。 接口： RF 如用有線電視傳輸，則一根電纜輸出。 廣播級模擬視頻標(biāo)準(zhǔn)：大于5M帶寬 2-3 視音頻信號與接口 2-3 視音頻信號與接口二. 數(shù)字視頻信號接口1SDI（Ser

11、ial Digital Interface-串行數(shù)字接口）有若干種不同碼率和標(biāo)準(zhǔn)的串行數(shù)字信號，有數(shù)字復(fù)合與數(shù)字分量之區(qū)別，一般用于全比特數(shù)字設(shè)備。接口：BNC。附錄：數(shù)字分量全比特碼率：216Mbps 數(shù)字分量降比特碼率： A. DV ： 25Mbps B. DVCPRO ：25、50、100Mbps C. Digital Betacam 125Mbps 廣播級數(shù)字視頻碼率標(biāo)準(zhǔn)： 大于40Mbps 2-3 視音頻信號與接口 2. IEEE1394（Fire wire 、 Ilink 、DV ） Institute of Electrical and Electronics Engineers

12、(美國）電氣和電子工程師協(xié)會IEEE1394為美國Apple公司1995年開發(fā)的計算機(jī)串行接口技術(shù)?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于數(shù)字多媒體、AV設(shè)備中。 A. 傳輸數(shù)據(jù)碼率：100-400Mbps B. 支持熱拔插(帶電拔插) C. 有6針連接器6芯（單根）電纜 和4針連接器4芯（單根）電纜 兩種 2-3 視音頻信號與接口3. USB （Universal Serial Bus-通用串行總線) 1994年11月 Compaq、IBM、Microsoft等公司聯(lián)合制訂的計算機(jī)設(shè)備接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于數(shù)字多媒體、AV設(shè)備。 USB 1.1（發(fā)表于1998-9 ） A. 傳輸數(shù)據(jù)碼率： 有1.5Mbps

13、和12Mbps兩種 B. 支持熱拔插(帶電拔插) C. 可為連接設(shè)備供電：有100mA和 500mA兩種 USB 2.0（發(fā)表于1999-4 ） 1999年4月康柏、惠普、英特爾、微軟、飛利浦、 NEC等公司又聯(lián)合制訂了USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)。 2-3 視音頻信號與接口三. 模擬音頻接口： 1. 平衡接口（專業(yè)）： Cannon-XLR型 、 Tuchel 2. 非平衡接口（非專業(yè)）： RCA 2.5、3.5和6.5mm話筒插頭 附錄一：四種常用彩色模式歸納總結(jié)：四種常用彩色模式1. RGB 相加混色法：紅綠藍(lán)三基色。2. CMYK 相減混色法：青品黃三基色加黑色。3. HSB 彩色三要素：色調(diào)、

14、飽和度和亮度。4. YUV 電視分量信號：亮度信號和兩個色差信號。 附錄二：彩色電視系統(tǒng)傳像示意 附錄三：彩色電視制式第四章節(jié)時、攝像機(jī)的鏡頭教學(xué)目的：了解攝像機(jī)的鏡頭教學(xué)重點(diǎn)：攝像機(jī)的鏡頭分類教學(xué)難點(diǎn)：攝像機(jī)鏡頭的工作原理 攝像機(jī)通過裝在其機(jī)身上的鏡頭來拍攝景物。為了使用的方便，攝像機(jī)基本都是配備焦距可連續(xù)改變的變焦距鏡頭。變焦距鏡頭的許多基本參數(shù)與特性與定焦距鏡頭無異，如焦距、光圈、焦點(diǎn)、景深等，故不贅述。需要討論的是變焦距鏡頭裝在攝像機(jī)上的一些特殊問題。 2-4 攝像機(jī)的鏡頭一成像尺寸 成像尺寸是指光像在CCD芯片上成像的大小，它與所用CCD芯片的大小有關(guān)。CCD 對角線 成像尺寸(寬&

15、#215;高) 鏡頭焦距 參考機(jī)型 ×6.6 mm 9143mm AJ-D910WAE ×4.8 mm 8.5102mm AJ-D700E ×3.5 mm 5.151mm DCR-PC330E ×3.0 mm 4.545mm DCR-TRV75E ×2.7 mm 4.242mm DCR-PC115E ×2.3 mm 3.643mm DCR-HC1000E ×2.2 mm 3.232mm DCR-VD210E ×1.8 mm 2.323mm DCR-DVD91E 2-4 攝像機(jī)的鏡頭二視場角 成像尺寸確定后，鏡頭具有

16、一個確定的視野。鏡頭對這個視野的高度或?qū)挼淖畲髲埥欠Q為視場角。視場角有垂直視場角和水平視場角兩種。若成像高度為H， 2-4 攝像機(jī)的鏡頭標(biāo)準(zhǔn)鏡頭”的概念一般來說，用鏡頭焦距長度與成像面對角線長度相當(dāng)?shù)溺R頭拍攝的畫面，比較符合人眼的透視感覺，此時的水平視場角大約為45度，人們把這樣焦距的鏡頭稱為“標(biāo)準(zhǔn)鏡頭”。攝像師要清楚地知道所用攝像機(jī)CCD的成像尺寸，這樣就能明確標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭和長焦鏡頭分別對應(yīng)的鏡頭焦距，這點(diǎn)極為重要！視場角可使我們準(zhǔn)確地計算出視場范圍的大小。 2-4 攝像機(jī)的鏡頭 2-4 攝像機(jī)的鏡頭視場角，焦距與成像尺寸 視場角、焦距與成像尺寸關(guān)系極大,從表上的數(shù)據(jù)中可清楚看到: 焦

17、距相同的鏡頭, 用在成像尺寸不同的攝像器件上,其視場角相差很大。一般來說，由于攝像器件成像尺寸較小,裝在攝像機(jī)上的變焦距鏡頭，其廣角明顯不足,窄角（長焦）略顯富裕。（這是相對于135mm照像機(jī)常用鏡頭而言的） 2-4 攝像機(jī)的鏡頭三倍率鏡 倍率鏡也稱擴(kuò)展鏡，放大鏡。加入倍率鏡后，原鏡頭的焦距可擴(kuò)展若干倍。 如加入2倍（×2)的倍率鏡 ,原鏡頭焦距9143mm，則變?yōu)?8286mm。要注意的是，加入倍率鏡后，到達(dá)成像面上的光通量將減少。加入×2的倍率鏡后，光通量是未加時的1/4，光圈要增大2檔。 2-4 攝像機(jī)的鏡頭四. 后焦（截）距 鏡頭的最后一個透鏡表面到成象面之間的距離

18、稱為后焦（截）距。在此之間放置色棱鏡。后焦距調(diào)整好后，不要輕易變動，否則聚焦不清晰。（現(xiàn)象為：長焦端清晰，拉開后短焦端模糊。） 2-4 攝像機(jī)的鏡頭 2-5 攝像機(jī)的曝光控制2-5 攝像機(jī)的曝光控制 攝像機(jī)要拍攝出影調(diào)適當(dāng)、層次豐富的畫面，就要掌握好曝光。第五章節(jié)、攝像光線教學(xué)目的：了解攝像拍攝的光線需要教學(xué)重點(diǎn)：被攝主體的亮度范圍教學(xué)難點(diǎn)：被攝主體的亮度范圍 1. 被攝主體的亮度范圍 即被攝主體最亮處的亮度值與最暗處的亮度值的差值范圍。目前，彩色電視系統(tǒng)能反映景物的亮度范圍一般為一比幾十,大約為5至6個亮度等級（ 1 ：32至 1 ：64 ） 。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 景 物 亮度范圍

19、01. 畫面中有太陽的風(fēng)景 1：2，000，00002. 在晦暗的室內(nèi)拍攝窗外的 1：100，000 明亮景物03. 通過拱門拍攝明亮的風(fēng)景 1：10001：1000004. 在狹窄的街道拍攝帶有受 1：1001：500 日光照明的房屋 05. 直射陽光下帶有很暗前景 1：1001：500 的風(fēng)景 06. 直射陽光下帶有前景的風(fēng)景 1：201：6007. 直射陽光下沒有前景的風(fēng)景 1：101：30 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 景物 亮度范圍 08. 霧中沒有前景的風(fēng)景 1：21：309. 陰暗天氣沒有前景的風(fēng)景 1：51：1010. 直射陽光下無前景有山的風(fēng)景 1：101：4011. 陰天無前景

20、有山的風(fēng)景 1：51：1012. 陽光下以開敞風(fēng)景為背景帶 1：101：15 明亮人物肖像 13. 陽光下以開敞風(fēng)景為背景帶 1：201：100 暗色人物肖像 14. 夏季由飛機(jī)上拍攝地面 1：31：615. 冬季由飛機(jī)上拍攝地面 1：61：10 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 2. 直線段曝光 即要把被攝主體的亮度范圍，控制在光電反應(yīng)的直線段（線性變化）的部分，只有這樣才能真確反映被攝主體的明暗層次及色彩。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 攝像機(jī)中用于曝光控制的手段主要有四類，即光圈控制、電子快門、動態(tài)對比度控制電路和增益控制電路的使用。二光圈控制 攝象機(jī)中的光圈控制方式有三種，即手動光圈、自動光圈和瞬

21、時（自動）光圈。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制1 手動光圈 手動光圈就是人為地控制光圈的大小，來實(shí)現(xiàn)對畫面的曝光。手動光圈適用于廣泛的拍攝場合，只要光圈的調(diào)整與運(yùn)機(jī)、調(diào)焦等操作并不矛盾，又能掌握好恰當(dāng)?shù)钠毓饬慷伎刹捎谩Ｌ貏e注意：由于使用手動光圈時，曝光量的多少全憑攝像師在尋像器中對畫面的觀察，因而尋像器的亮度和對比度是否正確，對曝光的掌握就顯得非常重要。使用前預(yù)先的檢查是必須的，否則極易引起誤差。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 2自動光圈 為了操作的簡便快捷，省去攝象師光圈跟蹤的麻煩，現(xiàn)代攝像機(jī)都設(shè)有自動光圈功能。 自動光圈的工作原理簡單地說，是在圖象的心部分選取R、G、B三基色信號中電平最大者，再取

22、其平均值。放大后與一基準(zhǔn)電平相比較，產(chǎn)生誤差電壓，用它來驅(qū)動光圈控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)光圈自動調(diào)整。從而使信號保持在預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)電平上。通常這個基準(zhǔn)電平為峰值電平的70%。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制窗口： “圖象的中心部分”即為窗口，也就是選取比較信號的部分?！按翱凇泵娣e因攝像機(jī)不同而不同，常見的窗口面積為20-40%。顯然只有窗口內(nèi)的景物亮度對自動光圈的控制變化起作用。自動光圈的使用場合：一般為亮度較為均勻，反差不是太大的景物，或是搶拍新聞等難以過細(xì)調(diào)整光圈的場合。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制3瞬時光圈瞬時光圈的使用方法因攝像機(jī)的不同而不同。但基本上都是小窗口下的自動光圈工作方式。 2-5 攝像機(jī)的曝光

23、控制 瞬時光圈的使用方法：攝象機(jī)工作在手動光圈工作狀態(tài)下，按下“瞬時光圈”按鈕，此時攝像機(jī)立即轉(zhuǎn)入“自動光圈”工作方式，只不過此時的窗口為小窗口（因而它是“自動光圈”功能的一個補(bǔ)充），釋放“瞬時光圈”按鈕，攝像機(jī)又恢復(fù)“手動光圈”工作方式，此時光圈繼續(xù)保持剛才自動調(diào)整的位置上。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 瞬時光圈的使用場合：往往是在圖像明暗反差很大，拍攝主體處于逆光情況下使用；在用手動光圈拍攝時，突然拍攝到亮度差別較大的景物，需要立即調(diào)節(jié)光圈時，可使用瞬時光圈。 另外，瞬時光圈還可作為測光表使用。注：自動光圈和瞬時光圈是攝像機(jī)中兩項(xiàng)方便曝光的功能。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制三. 電子快門 攝像

24、機(jī)在拍攝快速運(yùn)動物體時，由于在一場時間內(nèi)，物體光像在CCD感光面上的位移，會造成圖像的模糊。物體運(yùn)動速度愈快，圖像愈模糊。使用電子快門可以提高物體動態(tài)清晰度，改善快速運(yùn)動物體圖像的清晰程度，減輕圖像的模糊程度。另外，電子快門和光圈的配合使用，可以對曝光量進(jìn)行控制，影響景深。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 1電子快門基本原理 在沒有電子快門作用時（即常設(shè)的1/50秒），光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮拥臅r間為1/50秒。在此期間內(nèi)，運(yùn)動物體的光像在CCD感光面上的位移，使得由此產(chǎn)生的圖像電信號包含了位移的信息，因而造成了圖像的模糊。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制當(dāng)使用電子快門時（如1/100、1/1000秒）光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡?/p>

25、子的時間即為電子快門時間，采樣時間可大為縮短（可根據(jù)運(yùn)動物體速度選擇電子快門速度），產(chǎn)生圖像模糊的信息也隨之減少，運(yùn)動物體的輪廓就會清晰起來。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制 2 電子快門的使用 由于使用電子快門時采樣時間變短，等效于降低了攝像機(jī)的靈敏度，視頻信號的電平也會隨之降低。為了保證視頻信號的幅度，必須開大光圈，電子快門速度每提高一檔，圈也要提高一檔。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制四. 動態(tài)對比度控制電路（DCC） 動態(tài)對比度控制電路（DCC -Dynamic Contrast Control），又稱自動拐點(diǎn)控制電路。 攝像機(jī)能夠線性地反映景物亮度的范圍為一比數(shù)十，即動態(tài)范圍為數(shù)十。為了增加攝像

26、機(jī)的動態(tài)范圍，專業(yè)攝像機(jī)一般都裝有動態(tài)對比度控制電路（DCC），借以提高攝像機(jī)拍攝景物的亮度范圍。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制使用該電路時，攝像機(jī)可根據(jù)輸入信號電平自動調(diào)整白壓縮的起點(diǎn)（也稱拐點(diǎn)）。當(dāng)景物亮度范圍超過數(shù)十（如數(shù)百）時，拐點(diǎn)降到85%，使重現(xiàn)圖像的高亮度區(qū)仍有一定的灰度層次，雖然有些失真，但不至于是什么層次都沒有的慘白一片。DCC電路的使用，可將被攝景物的亮度（動態(tài)）范圍擴(kuò)大到逼近電影膠片的對比度范圍600%。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制五. 增益控制 像機(jī)中的增益控制也能影響視頻信號的幅度。一般來說，增益是指攝像機(jī)中的視頻處理電路對CCD產(chǎn)生的圖像信號（包括有用的信號和干擾信號）的

27、放大能力。 增益是與信噪比有著密切關(guān)系的一個參量。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制當(dāng)照明條件良好時，有用的圖像信號比較強(qiáng)，攝像機(jī)的增益量并不需要太大時，就能得到符合標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號輸出幅度（這一點(diǎn)是必須的）。此時其信噪比為正常值。當(dāng)在一個極暗的拍攝環(huán)境中，有用的圖信信號是很弱的，為了達(dá)到規(guī)定的視頻幅度。加大增益量是可以的，但于此同時無用的干擾信號也同時被放大了。其效果就是信噪比變低，畫面質(zhì)量下降（畫面顆粒狀現(xiàn)象加重）。現(xiàn)代攝像機(jī)中增益控制有三類： 2-5 攝像機(jī)的曝光控制自動增益 攝像機(jī)根據(jù)入射光線的強(qiáng)弱在保證一定的信噪比的情況下，自動調(diào)整對信號的放大量。這對攝像師來說是十分便利的。這是攝像機(jī)基本狀態(tài)

28、。2 正增益 許多攝像機(jī)上設(shè)有若干檔手控增益開關(guān)（如+12dB、+24dB、+36dB等），在光線極暗的情況下使用正增益，可得到有圖像的畫面，但這樣做會使信噪比大大降低，畫面質(zhì)量變差。因此要謹(jǐn)慎使用正增益，在條件可能的情況下，還是要增加照明。3負(fù)增益 負(fù)增益并非是負(fù)的放大量。而是在光線照明很好時，人為地控制減小對圖像信號的放大量，由此帶來的好處是提高了信號的信噪比，使畫質(zhì)更好。 2-5 攝像機(jī)的曝光控制六. 攝像機(jī)曝光控制的運(yùn)用 如被攝景物的亮度范圍，超過了攝像機(jī)能夠反映的亮度范圍，可用以下方法來改善： 1. 為被攝景物的暗部補(bǔ)光，縮小光比。 2. 根據(jù)藝術(shù)需要,采用暗部,中部,亮部曝光法。

29、3. 使用DCC電路。方法原則：減小光比！ 另外，如有可能： 1. 改變構(gòu)圖，減小光比。 2. 調(diào)整畫面中的高光景物，減小光比。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制 攝像機(jī)要拍攝出色彩還原正確的畫面，色彩控制非常重要。攝像機(jī)中用于色彩控制的手段主要有兩點(diǎn)，即色溫轉(zhuǎn)換片與白平衡調(diào)整。 自然界各種景物呈現(xiàn)的彩色,不僅與景物本身的特性有關(guān),而且與照明光源的顏色(即光譜成分)有關(guān)。 第六章節(jié)、攝像機(jī)的色彩控制教學(xué)目的：了解攝像拍攝的色彩控制教學(xué)重點(diǎn)：色溫和增益教學(xué)難點(diǎn)：色溫調(diào)節(jié)一光源的色溫與色溫轉(zhuǎn)換片1色溫：當(dāng)絕對黑體在某一特定的溫度下，其輻射的光波與某一光源的光波具有相同的特性時，則絕對黑體的這一特定溫度就定

30、義為該光源的色溫。用開氏度（K）表示。注意：色溫是表征光源色度的物理量，而不是表征光源溫度的物理量。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制 2-6 攝像機(jī)的色彩控制2色溫校正片 彩色攝像機(jī)的分色裝置是以色溫為3200K的演播室鹵鎢燈為基準(zhǔn)設(shè)計制造的。攝像機(jī)在不同光源照明下拍攝同一景物時，由于光源色溫的不同，屏幕上重現(xiàn)景物的彩色也會有所不同。攝像機(jī)為適應(yīng)不同光源，必須對光源色溫進(jìn)行校正，以保證正確重現(xiàn)被攝景物的彩色。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制具體辦法：在變焦距鏡頭與分色裝置之間加入數(shù)片色溫校正片，利用它的光譜響應(yīng)特性，補(bǔ)償因光源色溫不同引起的重現(xiàn)彩色失真。色溫校正片的作用：將（入射到攝像機(jī)中的）照明光源的色

31、溫轉(zhuǎn)換成（接近）3200K。注意：經(jīng)過色溫校正片校正過的光源色溫，并不能精確等于 3200K。要正確重現(xiàn)被攝景物的彩色，還需要調(diào)整攝像機(jī)的白平衡。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制注：使用色溫校正片是對光源色溫的粗校、調(diào)整攝像機(jī)的白平衡則是對光源色溫的細(xì)校。把（3200K，5600K，6500K等）幾種不同的色溫校正片，安裝在一個圓盤上，轉(zhuǎn)動圓盤可以選擇不同的色溫校正片，以適應(yīng)不同色溫的照明光源。6800K色溫校正片 呈淺桔色（衰減藍(lán)光）2800K色溫校正片 呈淺藍(lán)色（衰減紅光）。3200K色溫校正片是無色透明光學(xué)玻璃。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制二中性濾光片當(dāng)攝像機(jī)在強(qiáng)光下工作時，應(yīng)減小光圈，但有時為

32、了藝術(shù)的效果又不能減小光圈。這就需要在光路中加入既能減少入射光的光通量，又不改變?nèi)肷涔獾纳珳氐乃p器，這就是中性濾光片。簡稱ND片（Neutral Density）。透光率有25%，10%，1.5%等幾種。由于高色溫與高照度往往同時出現(xiàn)，攝像機(jī)的中性濾光片常和高色溫校正片（5600K以上）合做成一片。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制三白平衡及其調(diào)整1白平衡 攝像機(jī)在拍攝標(biāo)準(zhǔn)白色時，輸出的三基色信號電壓幅度相等，這樣的信號電壓才能使顯像管熒光屏上重顯標(biāo)準(zhǔn)白色，這就是白色平衡（簡稱白平衡）。2白平衡的目的 攝像機(jī)只有達(dá)到了白平衡后，才能正確重現(xiàn)被攝景物的色彩。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制3白平衡調(diào)整方法

33、將攝像機(jī)鏡頭對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白色，并使之充滿視場。按動白平衡調(diào)整按鈕，若色溫轉(zhuǎn)換片使用恰當(dāng)，數(shù)秒鐘后攝像機(jī)自動顯示裝置（信號燈、微機(jī)字符顯示等會顯示白平衡已調(diào)好，否則，變換色溫轉(zhuǎn)換片，再進(jìn)行調(diào)整。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制4白平衡調(diào)整的實(shí)質(zhì) 根據(jù)光源色溫的不同（光譜成分能量的不同），改變攝像機(jī)視頻處理電路中紅、綠、藍(lán)三個通道對信號增益量的大小，使得輸出的三基色信號電壓幅度相等，從而達(dá)到白平衡。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制四畫面的色彩控制 掌握了白平衡調(diào)整的實(shí)質(zhì)，攝像師就能夠根據(jù)藝術(shù)的需要，人為地控制和改變被攝景物的色彩。如：使拍攝畫面的影調(diào)比正常情況偏紅或偏藍(lán)。具體做法是：若想使畫面偏向某種顏色只需在調(diào)

34、整白平衡時，使用的白板帶有該種顏色的補(bǔ)色即可。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制如需畫面偏紅，則調(diào)白平衡的白板偏紅色的補(bǔ)色青色。由于青色中含有綠色和藍(lán)色，用偏青的白板調(diào)整白平衡，要使得三基色信號電平相等，則攝像機(jī)中綠色和藍(lán)色通道的增益量必小于紅色通道的增益量，也就是說紅色通道增益量大于綠色和藍(lán)色通道的增量。用這種工作狀態(tài)下的攝像機(jī)拍攝出的畫面，自然就偏紅，余理可推。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制思考：如要拍攝偏黃的畫面該如何做？為什么？ 2-6 攝像機(jī)的色彩控制五. 混合光源下色彩的控制 2-6 攝像機(jī)的色彩控制方法： 1. 盡量統(tǒng)一光源色溫（如在低色溫的光源前加藍(lán)色透明紙）。 2. 以強(qiáng)光的色溫來調(diào)整白

35、平衡 3. 畫面中若有人物，一定要以人的膚色還原為準(zhǔn)，白板可放置人臉附近調(diào)整白平衡，在光源色溫不一致時，更要如此。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制六黑平衡及其調(diào)整1黑平衡 攝象機(jī)在拍攝黑色物體或蓋上鏡頭蓋時，輸出的三個基色信號電壓幅度應(yīng)相等，此時顯象管熒光屏上能重現(xiàn)純黑色，這就是黑色平衡（簡稱黑平衡）。2黑平衡的意義 攝像機(jī)只有達(dá)到了黑平衡后，才能正確重現(xiàn)被攝景物的色彩和確定視頻信號的電平。 2-6 攝像機(jī)的色彩控制 3黑平衡調(diào)整方法 將攝象機(jī)的鏡頭蓋蓋上，按動自動黑平衡的按鈕，數(shù)秒鐘后，顯示裝置會顯示黑平衡已調(diào)整好。注：調(diào)整黑白平衡的次序以最后一次調(diào)整白平衡為準(zhǔn)（有時黑白平衡須反復(fù)調(diào)整）。 2-7

36、 攝像機(jī)的電子特性 作為攝像師了解知曉一些攝像機(jī)的主要電子特性是很有必要的，因?yàn)檫@些知識可以幫助你獲得曝光準(zhǔn)確、色彩鮮艷的畫面，也可以解釋為什么有時畫面粗糙得象近距離觀察油畫般的顆粒狀，給你帶來的困惑。所有不成功的拍攝都是有原因的，而我們應(yīng)該盡量避免。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 1. 分解力與電視線 攝像機(jī)分解圖像細(xì)節(jié)的能力。有時又稱清度。衡量標(biāo)準(zhǔn)是攝像機(jī)拍攝一個黑白相間垂直條紋的測試卡時，在電視畫面的中心部位，人眼能夠分辨出的水平方向上的黑白線數(shù)。 攝像機(jī)的分解力一般用電視線（TV Line）表示。若有N條黑白相間垂直條紋落在像寬W的范圍內(nèi)，那么在水平方向上等于像高H的寬度內(nèi)的線數(shù)就是：NH

37、/W。電視系統(tǒng)中，將這樣經(jīng)過折算后的線定義為電視線，簡稱線。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 攝像機(jī)的分解力受鏡頭質(zhì)量、CCD像素數(shù)目的多少、視頻帶寬等因素影響。一般3片式 1/2英寸CCD攝像機(jī)為800線左右，2/3英寸CCD攝像機(jī)為880線左右。 DV攝像機(jī)的清晰度有兩種：攝像機(jī)水平清晰度和記錄水平清晰度。 記錄水平清晰度指記錄在DV錄像帶重放時能夠達(dá)到的指標(biāo)，一般為500線以上，目前廠商標(biāo)注的最大值為540線。一般攝像機(jī)的水平分解力要大于錄像機(jī)的水平清晰度。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 2. 信噪比（S/N） 是指有用的圖像信號與夾雜在其中的無用的干擾信號（常表現(xiàn)為畫面中黑白或彩色顆粒狀跳動的小

38、點(diǎn)）的比值。這個數(shù)值越大，說明其拍攝出的畫面，干擾愈小，也就是業(yè)內(nèi)人士常說的，畫面“干凈”、“透徹”。這種感覺初學(xué)者要通過仔細(xì)觀察來體會了。 信噪比用dB（對數(shù)）表示。即得到比值后再取對數(shù)。DV數(shù)碼攝像機(jī)可輕松達(dá)到60dB,有些機(jī)型已達(dá)62dB。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 3. 靈敏度攝像機(jī)需要光線才能進(jìn)行拍攝這是常識，但需要多強(qiáng)的光線才能拍攝出“良好”的畫面，卻不易確定。原因在于“良好的畫面”的認(rèn)同上。對攝像機(jī)靈敏度的描述，常用兩種方式：其一，用在良好的照明條件下（工程上常用在2000勒克斯照明下）攝像機(jī)上的光學(xué)鏡頭其光圈數(shù)為多少來衡量它的靈敏度。顯然F值為8的攝像機(jī)的靈敏度要高于F值為5.

39、6的攝像機(jī)。 2-7 攝像機(jī)的電子特性其二，在微光情況下,如只有幾個勒克斯照明情況下大約相當(dāng)于點(diǎn)燃一根光柴的亮度，此時其鏡頭的光圈一般開到最大，觀察拍攝出來電視畫面的質(zhì)量如何。攝像機(jī)在低照度情況下的表現(xiàn)，判斷的依據(jù)更多的是主觀感覺。 雖然有些攝像機(jī)號稱可以在低至幾個勒克斯的微光下進(jìn)行拍攝，但這時拍攝出的畫面大多為輪廓不清、信噪比很低、基本無色彩的“不良畫面”。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 4. 自動聚焦（AF-Auto Focus） 當(dāng)攝像機(jī)對準(zhǔn)拍攝物體時，鏡頭能自動把焦距調(diào)在焦點(diǎn)上，叫做自動聚焦。目前攝像機(jī)鏡頭的自動聚焦方式很多，大致可分為兩類：一類為有源方式聚焦，包括紅外線方式和超聲波方式；

40、另一類為無源方式聚焦。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 家用攝像機(jī)通常采用有源聚焦方式。原理是當(dāng)鏡頭對準(zhǔn)目標(biāo)時，攝像機(jī)鏡頭內(nèi)下方的發(fā)射器，發(fā)出紅外線或超聲波，經(jīng)被攝物體反射回來，由攝像機(jī)紅外線傳感器或超聲波傳感器接收下來，測定出距離，根據(jù)測定的距離驅(qū)動攝像機(jī)聚焦裝置聚實(shí)焦點(diǎn)。 其優(yōu)點(diǎn)是不受光線條件影響，能在完全黑暗的情況下工作。缺點(diǎn)是不能透過玻璃進(jìn)行工作、對吸收紅外線或超聲波的物體、遠(yuǎn)距離的物體等不能正常工作。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 專業(yè)攝像機(jī)多采用無源聚焦方式。常見的有佳能公司（Canon）研制開發(fā)的“固態(tài)三角測量”聚焦系統(tǒng)SST（Solid State Triangulation），勝利公司

41、（JVC）研制開發(fā)的“圖像傳感方式”聚焦系統(tǒng)TCL等。 無源聚焦方式有遠(yuǎn)距離聚焦準(zhǔn)確，對焦沒有視差等優(yōu)點(diǎn)，不足之處就是當(dāng)光線太暗和被攝物體反差小時不能正常工作。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 攝像機(jī)自動聚焦裝置的檢測視角一般只有幾度。當(dāng)鏡頭處于長焦端時，畫面大部分進(jìn)入自動聚焦控制范圍，聚焦效果良好；而鏡頭處于短焦時，只有畫面中央很小范圍是自動焦點(diǎn)的檢測范圍。這一小范圍內(nèi)的物體的焦點(diǎn)能夠自動聚實(shí)，如果被攝物體不在畫面中央這一范圍內(nèi)，自動聚焦就會出現(xiàn)偏差。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 另外，自動聚焦系統(tǒng)受光線、亮度、被攝物等條件的影響很大，在一些特殊情況下會出現(xiàn)聚焦偏差，在這些場合最好還是使用手動聚焦效

42、果比較好。 不適合采用自動聚焦拍攝的景物如下： 2-7 攝像機(jī)的電子特性（1） 遠(yuǎn)離畫面中心的景物無法獲得正確的對焦。這是由于自動聚焦系統(tǒng)是以圖像中心為準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。（2) 被攝物體一端離攝像機(jī)很近， 另一端離得很遠(yuǎn)。對超出景深范圍的被拍攝物，攝像機(jī)不能聚焦于一個同時位于前景和背景的物體。 2-7 攝像機(jī)的電子特性（3）拍攝一個位于骯臟、布滿灰塵或水滴的玻璃后面的物體時,由于鏡頭只會聚焦于玻璃，而不會聚焦于玻璃后面的物體,所以在玻璃前拍攝時，一般要貼緊玻璃拍攝。（4）拍攝在欄柵、網(wǎng)、成排的樹或柱子后的主體時，自動對焦也難以奏效。（5）拍攝很暗環(huán)境中的物體時,由于進(jìn)入鏡頭的光線很弱，無源聚焦系統(tǒng)

43、不能正確聚焦。 2-7 攝像機(jī)的電子特性（6）拍攝表面有光澤、光線反射太強(qiáng)或周圍太亮的景物時，由于攝像機(jī)聚焦于表面光滑或高反光物體，被攝景物會模糊不清。（7）拍攝快速運(yùn)動物體時對焦較難。由于聚焦鏡頭內(nèi)部是機(jī)械式運(yùn)動，不能與快速移動物體保持同步。當(dāng)系統(tǒng)追蹤拍攝時，會使得景物聚焦波動于失焦和聚焦兩種狀態(tài)。（8）拍攝移動物體后面的景物時,自動聚焦系統(tǒng)會把移動物體誤認(rèn)為是拍攝目標(biāo)而進(jìn)行聚焦。 2-7 攝像機(jī)的電子特性（9）攝像機(jī)聚焦實(shí)現(xiàn)是建立在圖像的垂直線方向的反差物體，對反差太弱或無垂直輪廓的景物,如一面白墻可能會變的模糊不清。（10）在下雨、下雪或地面有水時，自動對焦系統(tǒng)可能不能正確聚焦。（11）

44、如果攝像機(jī)是以紅外線或超聲波的方式自動聚焦的，當(dāng)被攝體能吸收紅外線或超聲波時對焦困難；被攝體距離太遠(yuǎn)紅外線或超聲波達(dá)不到被攝體時對焦困難。 2-7 攝像機(jī)的電子特性5. 光學(xué)變焦與數(shù)碼變焦 鏡頭是由透鏡組組成的，其焦距是可以改變的。光學(xué)變焦是依靠鏡頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變來實(shí)現(xiàn)變焦的（1/f = 1/f1 +1/f2 -d/f 1×f2 ) ，它實(shí)實(shí)在在地改變了鏡頭的焦距。 鏡頭的最大焦距除以最小焦距就是光學(xué)變焦比。非專業(yè)攝像機(jī)鏡頭的光學(xué)變焦比通常在15倍以下。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 數(shù)碼變焦并沒有改變鏡頭的焦距。而是一種畫面放大，即把原來CCD上的一部分影像放大到幾十甚至于幾百倍而成為

45、一整幅畫面，在視覺上給人一種遠(yuǎn)處景物被拉近放大的感覺。此時影像變得模糊不清，顆粒狀明顯。利用數(shù)碼變焦功能拍攝的畫面粗糙，影像模糊，并無多少實(shí)際使用價值。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 光學(xué)防抖與電子防抖 拍攝影像時，持機(jī)的手臂常常不可避免地發(fā)生抖動，使拍攝出來的影像畫面模糊不清。DV攝像機(jī)一般都具有防抖功能。DV的防抖功能通常有兩種，即光學(xué)防抖和電子防抖。 光學(xué)防抖是機(jī)械式的防抖，它是在鏡頭隨手臂一起抖動時，自動調(diào)節(jié)鏡頭中鏡片位置來消除抖動的影響，使得拍攝的畫面清晰穩(wěn)定。其特點(diǎn)是畫質(zhì)不受影響，但防抖效果不明顯。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 電子防抖是將影像放大，取中間部份的影像相成為主影像，其馀周邊

46、的影像則為防震產(chǎn)生時的運(yùn)動空間，因?yàn)橛跋癖环糯?，所以畫質(zhì)變差，但是防抖效果明顯。  攝象機(jī)盡管有了防抖功能，但并不意味著拍攝時就不怕晃動了。當(dāng)手臂和身體有較大運(yùn)動時，仍會使影像畫面不穩(wěn)，這時還需要用三腳架來支持拍攝。 2-7 攝像機(jī)的電子特性 7. DV的夜視功能夜視功能又稱之為紅外夜視功能，在黑暗的夜晚，周圍環(huán)境的照度很低，通常只有幾個勒克斯（lx），甚至于為人的視力無法辨認(rèn)的0lx的全黑環(huán)境。此時不少DV本身就能夠自動發(fā)射出紅外線來拍攝周圍10英尺（約3米） 范圍內(nèi)的影像。 2-7 攝像機(jī)的電子特性8. CCD的總像素和有效像素 總像素是指CCD所具有的像素，即一片CCD上的所有的像素。有效像素則是指能看到的像素，即用來拍攝運(yùn)動影像或者靜止照片的像素。兩者均能體現(xiàn)畫面的清晰度，但是有效像素更加直觀