攝像機光學(xué)系統(tǒng)講義

攝像機光學(xué)系統(tǒng)講義學(xué)習(xí)點難1.廣角鏡頭的特征學(xué)習(xí)點重1.水平視場角2.色溫的概念3.電視攝像機濾鏡系統(tǒng)2.長焦鏡頭的特征23光學(xué)變焦鏡頭壹標準鏡頭視場角的概念廣角鏡頭長焦鏡頭焦距F視場角βHH:成像高度垂直視場角α=2arctgH/2f★★★水平視場角β=2arctgW/2fW:成像寬度F:鏡頭焦距。即從鏡頭的光學(xué)中心到成像面焦點的距離。視場角和焦距的關(guān)系(以135膠片為例)135膠片尺寸:36mm×24mm對角線長度:43.3mm若取f=50mm,則水平視場角為：β=2arctgW/2f=2*arctg36/2*50≈45。若取f=35mm,則水平視場角為：β=2arctgW/2f=2*arctg36/2*35≈63。若取f=80mm,則水平視場角為：β=2arctgW/2f=2*arctg36/2*80≈30。4視場角和焦距的關(guān)系(以135膠片為例)視角焦距（135）超長焦鏡頭<8度 >300mm≈45度≈50mm標準鏡頭<30度

>80mm長焦鏡頭廣角鏡頭>60度<35mm超廣角鏡頭>90度<20mm魚眼鏡頭≈180度 ≈8mm56視場角和焦距的關(guān)系(以135膠片為例)對于給定的畫幅尺寸，焦距越大，視角越小，視野范圍窄；焦距越小，視角越大，視野范圍寬。視場角和攝像機成像尺寸成正比，與光學(xué)鏡頭焦距成反比。7視場角的概念廣角鏡頭長焦鏡頭標準鏡頭一般來說，用鏡頭焦距長度與成像面對角線長度相當?shù)溺R頭拍攝的畫面，比較符合人眼的透視感覺，景深范圍中等，不具備各種夸張效果。此時的水平視場角大約為45度。成像尺寸mm×mm對角線距離mm標準鏡頭焦距mm135膠片36×2443.32/3〞CCD8.8×6.611.0

1/2〞CCD6.4×4.88.0

1/3〞CCD4.8×3.66.01/3.6〞CCD4.0×3.05.01/4〞CCD3.6×2.74.51/6〞CCD2.4×1.83.05011.08.0………..8長焦鏡頭標準鏡頭視場角的概念廣角鏡頭ⅠⅡ9長焦鏡頭標準鏡頭視場角的概念廣角鏡頭ⅢⅣ10長焦鏡頭標準鏡頭視場角的概念廣角鏡頭特征廣角鏡頭1.水平視場角>60。，大景深，呈現(xiàn)開闊的視野。2.有強烈的透視效果和縱深感。鏡頭前的景物，離鏡頭越近，成像越大，離鏡頭越遠，成像越小。3.近距離拍攝時會因線條畸變而具有某種夸張和變形的效果。4.加快物體縱深運動速度，形成強烈的視覺沖擊力，但不適合強化橫向運動物體的動感。原因：一方面，強烈的縱深線條變化，使物體由小到大或由大到校的梯度變化顯著加快。另一方面，視場角寬，空間開闊，即使運動很快的物體也是很慢才出畫。11長焦鏡頭標準鏡頭視場角的概念廣角鏡頭ⅠⅡ12長焦鏡頭標準鏡頭視場角的概念廣角鏡頭ⅢⅣ13長焦鏡頭標準鏡頭廣角鏡頭視場角的概念長焦鏡頭特征1.視場角<30度，成像面積大。能跨越復(fù)雜空間，拍攝難以接近的物體或場面，有望遠拍攝效果。2.小景深，有助于簡化背景突出主體。3.壓縮了現(xiàn)實中的縱向空間，形成擠壓重疊的效果，透視感弱。4.橫向運動動勢強，縱向運動動勢弱。原因：一方面，由于長焦距鏡頭視場角窄，運動體在比較短的時間內(nèi)就可以劃過視場角內(nèi)的視域區(qū)；另一方面，由于長焦距鏡頭壓縮了景物的縱向空間，較長的路徑被擠壓在一起，減緩了物體運動引起的自身形象的變化速度。30.3mm—394mm43.2mm—518.4mm32.5mm—325mm型號CCD尺寸光學(xué)變焦范圍相當于135膠片1/3英寸松下AG-HVX20313X4.2mm—55mm12X6mm—72mmSONYDSR-250P1/3英寸10X4.5mm—45mm松下AG-DVC1801/3英寸4.8mm×3.6mm焦距相同的鏡頭,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照像機常用鏡頭而言的）1415貳濾鏡系統(tǒng)色溫校正片色溫中性濾光片當絕對黑體被加熱時，能輻射出連續(xù)光譜，隨著溫度升高，顏色依次變化為：暗紅→橘紅→淺黃→純白→淺藍→純藍當絕對黑體在某一特定溫度下，其輻射的光波與某一光源的光波具有相同的特性時，則絕對黑體這一特定溫度稱為該光源的色溫，單位是開氏度（K）。根據(jù)色溫的定義，一個溫度為2800K的鎢絲燈泡所發(fā)出的光色和絕對黑體在溫度為2854K時的光色相同，那么燈泡發(fā)出的光的色溫是多少？2854K?一些光源的典型色溫日出和日落1800K左右日出后一小時3500K左右中午前后2小時5500K左右陰天散射光7200K左右藍天的天空光15000K左右白熾燈2600K左右日光色熒光燈5700K左右鹵鎢燈（電視演播室常用光源）3200K氙燈6000K自然光人造光1617貳濾鏡系統(tǒng)色溫校正片色溫中性濾光片彩色攝像機是以色溫為3200K的演播室鹵鎢燈為基準設(shè)計制造的。在光學(xué)變焦距鏡頭與分色棱鏡之間加入數(shù)片色溫校正片，利用其光譜響應(yīng)特性，補償因光源色溫不同引起的重現(xiàn)彩色失真。例如：6800K色溫校正片呈淺桔色，衰減藍光2800K色溫校正片呈淺藍色，衰減紅光3200K色溫校正片是無色透明的光學(xué)玻璃色溫校正片的作用是將（入射到攝像機中的）照明光源的色溫轉(zhuǎn)換成約3200K左右。18色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)正常不正常室外高色溫照明（晴天，中午）使用5600K色溫校正片使用3200K色溫校正片19色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)室內(nèi)低色溫照明（晴天，中午）使用3200K色溫校正片使用5600K色溫校正片正常不正常20色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)A、B開關(guān)：幫助用戶將不同場景下的白平衡值分別存儲在兩個存儲器中。PRST預(yù)置檔：用于交替選擇高色溫和低色溫校正片，適用于對色彩進

行粗?；騺聿患斑M行仔細調(diào)整的場合。有的專業(yè)級攝象機提供預(yù)置檔(PRST)，撥動開關(guān)選擇色溫校正片。21色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)高色溫預(yù)置低色溫預(yù)置色溫校正片還可以安裝在一個圓盤上，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。如JVCGY-DV500122色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)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)整攝像機的白平衡。使用色溫校正片是對光源色溫的粗調(diào)，調(diào)整攝像機的白平衡則是對光源色溫的細調(diào)。23色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)當攝像機在強光下工作時，即使將光圈調(diào)到最小，也有可能得不到理想的曝光。中性濾光片既能減少入射光的光通量，又不改變?nèi)肷涔獾纳珳?。光圈F16，NDOFFF16，1/8ND24色溫校正片色溫中性濾光片貳濾鏡系統(tǒng)SONYDSR-250P----OFF，1/4，1/32松下AG-HVX203----OFF，1/8，1/64有的攝象機設(shè)有單獨的灰鏡檔，和色溫校正片互相獨立，透光率可手動選擇25色溫校正片