第一單元-電視攝像技術(shù)-電視攝像系統(tǒng)

第一單元-電視攝像技術(shù)-電視攝像系統(tǒng)第一章電視攝像（影）機攝像機光電轉(zhuǎn)換設(shè)備攝像機與錄像機完成不同功能數(shù)字攝像機的涵義？4/29/20242SONYDVCAM攝錄一體機4/29/202431、攝像機VS人眼成像系統(tǒng)光圈vs瞳孔色彩的還原亮度變化的細節(jié)以及包容度晃動與不平衡感記錄與重放時間與空間的再現(xiàn)以及再現(xiàn)效果工作環(huán)境4/29/202442、攝像機的類別分類是一種科學(xué)方法，如何分類總是令人傷透腦筋首先，數(shù)數(shù)可以分類的屬性用途，圖像質(zhì)量，電視制作方式，信號方式，信號格式，攝像器件數(shù)量與尺寸，等4/29/20245按攝像機的用途分類廣播級廣播領(lǐng)域，功能齊全，圖像質(zhì)量優(yōu)，系統(tǒng)參數(shù)好，價格昂貴業(yè)務(wù)級（專業(yè)級）“工農(nóng)商學(xué)兵”，質(zhì)量、功能滿足要求家用級家庭娛樂，結(jié)構(gòu)、操作簡單，自動化程度高，價格便宜4/29/20246DSR-250PDVCAM攝錄一體機DSR-390PDVCAM演播室/數(shù)字攝錄一體機DSR-PD150P是DVCAM輕便型攝錄一體機索尼DVD805E攝像機松下數(shù)碼攝像機GS1504/29/20247按圖像質(zhì)量分類高清晰度攝像機根據(jù)DVB——HDTV系統(tǒng)要求，水平清晰度可達1125（1080）線標準清晰度攝像機圖像質(zhì)量可達576水平電視線左右普通清晰度攝像機400水平電視線左右甚至更低4/29/20248HDW-F90024P高清多格式攝錄一體機HDW-730S高清晰度攝像機4/29/20249高清晰度節(jié)目制作正在全球范圍內(nèi)逐漸成為主流，而HDCAM格式已成為了最普及的格式。這一普及性促使人們進一步要求更高的圖像質(zhì)量和更高的錄制水平。針對這些要求，Sony推出了一種新的尖端格式，提供了一個更高的平臺，它可以比現(xiàn)在的HDCAM設(shè)備具備更大的錄制容量、更高的數(shù)據(jù)傳輸率，和更多的音頻通道。這種新的格式就是HDCAM-SR。HDCAM-SR格式有比常規(guī)的錄像帶格式大好幾倍的錄制能力，是專門為適合極高質(zhì)量的數(shù)字現(xiàn)場拍攝而開發(fā)的。特性描述

支持4:4:4高檔數(shù)字電影的拍攝，和多種高清掃描格式

108023.98/24/25/29.97/30PsF

108050/59.94/60I采用全新的220萬像素的PowerHADFITCCD

靈敏度：F10.0@2000lx

信噪比：-54dB

垂直拖尾電平:-135dB先進的12比特模數(shù)轉(zhuǎn)換處理1000電視線水平清晰度應(yīng)用了先進數(shù)字信號處理技術(shù)，提供自適應(yīng)高亮度處理、拐點飽和度控制、三膚色細節(jié)校正、多區(qū)彩色校正、自適應(yīng)細節(jié)控制、黑伽瑪擴展等功能多種具有符合電影畫面風(fēng)格創(chuàng)作的性能

提高約一檔光圈的動態(tài)范圍（逐行拍攝時）

用戶Gamma，方便導(dǎo)演任意設(shè)置畫面影調(diào)

長時間曝光，在低照度時，可以改變曝光時間

逐幀記錄和“降格”拍攝2.7英寸LCD彩色尋像器，更便于現(xiàn)場拍攝MemoryStick用于設(shè)定數(shù)據(jù)存儲，和系統(tǒng)升級與SRW-1組成現(xiàn)場制作系統(tǒng)與HDCU-F950組成4:4:4RGB全帶寬的EFP制作系統(tǒng)4/29/202410按攝像機用于

電視節(jié)目制作方式分類演播室（ESP）用攝像機圖像質(zhì)量最好，清晰度最高，信噪比最大，體積也稍大現(xiàn)場節(jié)目制作（EFP）用攝像機指標略低于演播室用攝像機電子新聞采集（ENG）用攝像機體積小，重量輕，便于攜帶，機動靈活，操作簡單，攝錄一體4/29/202411HDC-910高清演播室攝像機BVP-900P標清廣播級演播室攝像機HDC-950高清演播室攝像機4/29/202412按攝像器件分類攝像管攝像機光電轉(zhuǎn)換電子管，靶面通常由氧化鉛、硒砷碲做成CCD攝像機（又稱：固體攝像器件攝像機）CCD電荷耦合器件（晶體管）用于光電轉(zhuǎn)換4/29/2024134/29/2024144/29/202415(1)光電靶；在攝像管前方玻璃屏內(nèi)壁上鍍上一層很薄且透明的金屬導(dǎo)電膜，作為光的通路和信號輸出電極，金屬膜的后面是光電靶，其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。光電靶由三層半導(dǎo)體材料組成。中間較厚的一層為氧化鉛半導(dǎo)體(pbo)，稱為I層，里面受電子束掃描的一層為P型半導(dǎo)體層，在外面受光照射并與透明金屬膜接觸的一層為N型半導(dǎo)體。P層與N層都比I層薄得多，因此pbo管的光電靶實際上相當(dāng)于一個光敏二極管，主要由I層(pbo)決定其工作性能。由于半導(dǎo)體的光敏特性，當(dāng)照射在它上面的光線強弱變化時，其等效電阻也隨之變化。(2)電子槍：電子槍由罩在真空玻璃管內(nèi)的燈絲、陰極、控制柵極、加速極、聚焦極等組成。當(dāng)給各電極施加正常電壓時，陰極發(fā)射的電子，在加速極、聚焦極、高壓陽極(網(wǎng)電極)的作用下，加速聚焦成很細的電子束打在光電靶上。該電子束受套在管外的行、場偏轉(zhuǎn)磁場的作用，沿著靶面從左至右，從上而下地運動，以拾取信號。(3)圖像信號的產(chǎn)生：圖像信號產(chǎn)生電路示意圖如圖(b)所示。當(dāng)圖像通過攝像機鏡頭成像于光電靶時，對應(yīng)于圖像像素的亮點，光電導(dǎo)層的電導(dǎo)率高，等效電阻小，電子束掃射到圖光電靶與視頻圖像信號產(chǎn)生此“亮點”時，它在回路中形成的電流大，在負載電阻上的壓降較大，輸出電壓較小。反之，對應(yīng)于圖像像素的暗點，光電導(dǎo)層相應(yīng)的等效電阻大，電子束掃射到“暗點”時，它在回路中形成的電流小，在負載電阻上的壓降較小，輸出電壓較大。顯然，攝像管輸出的圖像信號電壓的高低與圖像的亮暗成反比，稱為負極性電視信號。順便指出，若圖像信號電壓的高低與圖像的亮暗成正比，稱之為正極性電視信號。由上所述，攝像管將圖像各點像素的亮暗信息轉(zhuǎn)換為電壓隨之變化的電信號，完成了光電轉(zhuǎn)換。4/29/202416按攝像器件數(shù)量分類攝像管單管、兩管、三管攝像機CCD器件單片、兩片、三片CCD攝像機4/29/202417CCD,ChargeCoupledDeviceCMOS（一般的電腦用攝像頭都是cmos芯片，也有用于專業(yè)攝像機的）4/29/2024184/29/202419CCD攝像機按CCD尺寸

以及CCD工作方式分類按尺寸分類2/3英寸，1/2英寸，1/4英寸CCD攝像機按工作方式IT（行間轉(zhuǎn)移）方式FT（幀間轉(zhuǎn)移）方式FIT（行幀間轉(zhuǎn)移方式4/29/202420按信號方式分類主要以信號處理和輸出的方式來分模擬攝像機模擬復(fù)合、模擬分量數(shù)字攝像機數(shù)字復(fù)合、數(shù)字分量、數(shù)字RGB4/29/202421數(shù)字攝像機的分類面對種類繁多的數(shù)字攝像機，用戶感到困惑與迷茫……Digital-S，DVC，Mini-DV，DVC-PRO，DVCAMSONY公司的專業(yè)數(shù)字攝像機格式D-Betacam，BetacamSX、EX系列4/29/2024224/29/202423分類的困惑質(zhì)量的困惑價格的困惑格式的困惑人的困惑如何不困惑？！4/29/202424家用攝錄放一體機的選擇民間一般稱DV機對應(yīng)的，數(shù)碼照相機稱為DC。首先是價格其次是存儲媒體磁帶，硬盤，固體存儲器操作方便與功能提供參數(shù)的因素綜合考慮性能、信譽、品牌、價格、售后服務(wù)等4/29/2024253、攝像機的規(guī)格和技術(shù)指標攝像機的“規(guī)格”攝像方式、攝像器件、光學(xué)系統(tǒng)組成、信號處理方式、色溫濾色片數(shù)量與檔數(shù)設(shè)置等參數(shù)的籠統(tǒng)的稱謂。例如：4/29/202426

DVW-707P格式攝錄一體機

數(shù)字Betacam記錄格式

12比特模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)

3片2/3英寸4:3PowerHADIT型CCD,47萬像素

+48dB超級增益功能

多區(qū)彩色校正功能

多種可選擇的伽瑪曲線

可調(diào)整的數(shù)字色溫功能

自動跟蹤白平衡功能

電子柔焦功能

指派功能按鍵

本機SDI信號輸出(選配)

最大8秒圖像緩存記錄功能(選配)

雙聲道音頻輸出接口

可選配彩色尋像器4/29/202427攝像機的主要技術(shù)指標靈敏度靈敏度是在同一照度下，拍攝同一景物得到額定輸出時所用的光圈大小來衡量的。通常在照度為20001x（勒克斯），色溫3200K，拍攝白反射系數(shù)為89.9％的景物，信號輸出為700毫伏。此時使用的光圈越小，表示攝像機的靈敏度越高。4/29/202428攝像機的主要技術(shù)指標圖像清晰度指攝像機分解黑白細線條的能力，通常用圖像中心部分水平分解力表示。如水平分解力700線則表示在拍攝一幅水平方向具有700線條黑白相間垂直線條的圖像時，監(jiān)視器上重現(xiàn)圖像的中心部分還能看清楚黑白線條。水平分解力越高，圖像的清晰度就越高。對于CCD圖像傳感器，全圖像內(nèi)的水平清晰度都是一致的。4/29/202429攝像機的主要技術(shù)指標信噪比（S/N）在標準照明度（2000lx）下，攝像機圖像（亮度或綠色通路）信號（未經(jīng)伽瑪校正和孔闌校正）的峰峰值與視頻噪波的有效值之比。信噪比越高越好。一般約在54-63dB之間。4/29/202430攝像機的主要技術(shù)指標最低照度是指在一定的信噪比條件下，比較被攝景物所需照度的大小。照度越低，說明攝像機靈敏度越高。如1.10lx，F(xiàn)1.4（36dB）4/29/202431攝像機的主要技術(shù)指標幾何失真表示重現(xiàn)圖像與原圖像的幾何形狀的差異，表現(xiàn)為枕形、桶形、菱形等多種失真形式。它主要是攝像管攝像機的一大指標.CCD攝像機幾乎沒有幾何失真，很難測量得到。4/29/202432攝像機的主要技術(shù)指標重合精度三片或三管式攝像機重現(xiàn)的彩色圖像是由紅、綠、藍三個基色圖像混配出來的，三者在空間位置和幾何位置必須一致，否則混合出的圖像必然有紅、綠、藍等色邊出現(xiàn)。主要由于光電轉(zhuǎn)換器件的相對位移和掃描電子束或CCD感光器件排列不整齊造成。4/29/202433攝像機的其它技術(shù)指標自動化程度機械性能操作的方便性尋像器的技術(shù)參數(shù)電池的技術(shù)參數(shù)工作環(huán)境要求……等4/29/202434深入了解技術(shù)指標……攝像機技術(shù)指標淺析DV格式技術(shù)參數(shù)祥解

4/29/2024354、攝像機的工作原理攝像機實際是進行光電轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它利用三基色原理，通過光學(xué)系統(tǒng)，把彩色景物的光像分解為紅、綠、藍三種基色光像，由攝像管或CCD器件完成光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，然后進行信號處理，編碼形成彩色全電視信號。4/29/202436攝像機的工作系統(tǒng)構(gòu)成（1）光學(xué)系統(tǒng)（鏡頭、濾色片、分光裝置）（2）光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（成像器件）（3）視頻信號系統(tǒng)（預(yù)放器、視頻信號處理、編碼器）（4）輔助電路系統(tǒng)（同步機、鏡頭伺服、電源供給）4/29/2024374/29/2024384/29/2024394/29/2024404/29/202441光學(xué)系統(tǒng)三個主要功能：景物成像、基色分光和色溫校正。完成三個功能的器件：變焦距(一般情況下)鏡頭、分色裝置和色溫濾色片。4/29/202442變焦距鏡頭由調(diào)焦組、變焦組（變倍組）、補償組和移像組等多組光學(xué)透鏡組成，每組透鏡又由多片不同曲率，不同材料的透鏡組成，以便校正鏡頭系統(tǒng)中的像差和色差。4/29/2024434/29/202444變焦距鏡頭調(diào)焦組使一定距離的拍攝物清晰地成像在攝像器件上。變焦組鏡片的移動可改變鏡頭的焦距，即改變圖像的放大率。一般變焦距鏡頭的變焦倍數(shù)可達12—22倍。補償組在變焦距時與變焦組鏡片按一定規(guī)律同時移動，可保證成像面的位置不變，即保證變焦距時圖像清晰度不變。4/29/202445變焦距鏡頭光圈，又稱為光闌，它是孔徑大小可以調(diào)節(jié)的薄片裝置，用以控制通過鏡頭的光通量。固定組（又稱移像組）可將鏡頭的成像向面后移一段距離，以便在鏡頭與攝像器件之間安裝分光系統(tǒng)。固定組內(nèi)還可以安裝擴展鏡（倍率鏡），其作用是增大圖像的放大率。4/29/202446變焦距鏡頭的效果4/29/202447廣角鏡頭的效果4/29/202448廣角鏡頭的效果://hi.baidu/雅痞鋒/album/item/1099d62307bee8479822edf8.html4/29/202449超廣角鏡頭的效果4/29/202450分色棱鏡基色分光由分色棱鏡來完成，它由三塊棱鏡粘合而成。在棱鏡A、B的表面分別鍍有不同的分色膜Mr和Mb，分色膜的厚度和折射率決定它可以反射某些波長的光而透過另一些波長的光，從而起到分色作用。4/29/2024514/29/202452色溫濾色片原因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)，而且與照明光源的光譜成份（即光源的色溫）有關(guān)。因此，有可能因為照射光的色溫而使得被攝物體的自然觀感在被攝像機攝取后被破壞，“顯得”顏色不正。4/29/202453色溫濾色片于是，彩色攝像機在不同光源照明條件下，拍攝同一景物時，屏幕上重現(xiàn)圖像的色彩也有所不同。為了適應(yīng)不同的照明條件，正確重現(xiàn)景物的彩色，必須采用色溫濾色片對光源的色溫進行校正。4/29/202454光源相關(guān)色溫備注A2854K相當(dāng)于鎢絲燈2800K發(fā)出的光B4800K接近中午直射陽光C6800K相當(dāng)于白天自然光D656500K相當(dāng)于白天的平均照明光E5500K假想的等能白光鹵鎢燈3200K演播室常用光源彩色電視技術(shù)中常用的標準白光源的光譜分布圖及各光源的色溫圖表4/29/202455實際情況下的色溫濾色片大太陽的早晨、中午或傍晚厚云層的早晨、中午或傍晚薄薄的云層日光燈碘鎢燈燭光需要將畫面表現(xiàn)得冷清一些需要將畫面表現(xiàn)得歡樂一些需要表現(xiàn)為夜色0OFF13200K25600K35600K+1/4ND4/29/202456CCD的基本原理CCD是有許多極小的半導(dǎo)體光敏元件構(gòu)成。常用的有PN結(jié)型光電二極管和MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）電容。4/29/202457幀一行間轉(zhuǎn)移方式（FIT式）圖中（下一頁）上部所示的是一塊不感光的CCD存儲器，它的存儲單元與感光單元的結(jié)構(gòu)與數(shù)量完全一致。4/29/2024584/29/2024594/29/2024604/29/202461電子快門是提高快速運動物體圖像清晰度的技術(shù)。它的控制范圍大，在FIT型、IT型CCD中得到廣泛支持。實際上，快門就是電子脈沖，用于轉(zhuǎn)移CCD感光器件感光時間的控制，也就是說，一般快門的速度都快于1/50，即是：1/50、1/100、1/250、1/500、1/1000、1/2000秒。4/29/202462快門的選擇4/29/202463鏡頭的景深光學(xué)鏡頭能把景物空間中一定范圍的物體在像平面上都形成較清晰的像，這個范圍所對應(yīng)的縱深距離稱之為景深。4/29/202464景深的例子14/29/202465景深的例子24/29/202466景深的例子34/29/202467景深的大小4/29/202468景深的例子44/29/202469景深與焦距的關(guān)系4/29/202470景深與光圈和物距的關(guān)系4/29/202471光圈與景深的關(guān)系示例4/29/202472景深的作用4/29/202473電路處理系統(tǒng)預(yù)放器視頻信號處理系統(tǒng)編碼器輔助電路系統(tǒng)4/29/2024744/29/202475攝像機的調(diào)整首先請你想想電視攝像技術(shù)課程時，如何調(diào)整攝像機？你認為在拍攝之前，應(yīng)該做些什么？兩方面的考慮：準備硬件，和采用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計按照拍攝要求拍攝我們來講講你手中的“攝像機”4/29/202476攝像機技術(shù)性能的調(diào)整實際上屬于工程師的活兒……因此，你（可能）只需要聽聽……清晰度調(diào)整重合調(diào)整線性調(diào)整灰度調(diào)整彩色調(diào)整4/29/202477攝像機拍攝前的性能調(diào)整尋像器調(diào)整白平衡調(diào)整后焦距調(diào)整快門速度的調(diào)整增益的調(diào)整音頻電平的調(diào)整其它的調(diào)整……4/29/202478攝像機的附件三腳架及滑輪（支撐裝置）云臺攝像機適配器CCU控制器電纜接口……等4/29/202479穩(wěn)定裝置：三腳架4/29/202480專業(yè)三腳架4/29/2024814/29/202482其他穩(wěn)定裝置4/29/202483攝像器材的準備與維護當(dāng)你想吃“香香”臭豆腐時忘了帶money同樣在外