132
摄摄摄摄摄摄摄摄

摄像机原理与使用

Embed Size (px)

DESCRIPTION

摄像机原理与使用. 学习目标: 知道摄像机的发展概况与种类 懂得摄像机的性能指标及选购原则 掌握摄像机的结构原理 掌握摄像机的使用与维护 掌握 MD9000 摄像机的操作与使用方法 教学重点:摄像机结构原理与使用 教学方法:讲授 + 演示 教学时数: 6 课时. 第一节 摄像机简介. 一、摄像机的发展概况. 20 世纪 60 年代以前,摄像机处于 电子管 时期。体积庞大、笨重、耗电多,多为黑白摄像机 - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: 摄像机原理与使用

摄像机原理与使用

Page 2: 摄像机原理与使用

• 学习目标:– 知道摄像机的发展概况与种类– 懂得摄像机的性能指标及选购原则– 掌握摄像机的结构原理– 掌握摄像机的使用与维护– 掌握MD9000摄像机的操作与使用方法

• 教学重点:摄像机结构原理与使用• 教学方法:讲授 +演示• 教学时数: 6课时

Page 3: 摄像机原理与使用

第一节 摄像机简介

Page 4: 摄像机原理与使用

• 20世纪 60年代以前,摄像机处于电子管时期。体积庞大、笨重、耗电多,多为黑白摄像机

• 60年代初投入的超正析摄像管灵敏度、清晰度等质量指标都较高,但摄像机笨重惊人, 1960年日本开办彩色电视广播时使用了这种摄像机,机重 500公斤,耗电达 30

00瓦。• 60年代出现的氧化铅摄像管以及晶体管、集成电路在摄像机中的应用,使摄像机体积和重量大为减少,各项电气指标出现重大进展,基本达到广播级标准。

一、摄像机的发展概况

Page 5: 摄像机原理与使用

• 七十年代小型摄像管和大规模集成电路在摄像机中的应用,使摄像机朝小型化方向迈出一大步。出现了便携式摄像机,给新闻电视采访和外景拍摄提供了极大的方便。

• 八十年代,电荷耦合器件( CCD)日趋成熟,从单片机发展到三片机,从家用级提高到专业级。

Page 6: 摄像机原理与使用

• 微电子技术、微处理机控制以及数字技术的发展,使摄像机的质量及功能产生发新的飞跃,体积、重量、寿命等方面有了突破。 1/2模拟分量摄像机开发成功,使 CCD摄像机与录像机组合在一起,构成摄录一体机。

• CCD摄像机与 Betacam SP或M Ⅱ 录像机构成的摄录一体机质量指标很高,红火至今。

Page 7: 摄像机原理与使用

• 八十年代末,以数字视频处理为标志的数字摄像机研制成功,使摄像机图像质量更高,操作与调整简便,为摄像机进入数字时代立下第一块里程碑。

• 八十年代后期,单片 CCD摄像机质量和数量出现了突飞猛进的发展,由 1/2英寸和 2/3英寸单片摄像机与 VHS、 VHS- C、 S- VHS、 8mm、Hi8等格式的录像机构成的一体机,体积小,重量轻、使用简便、价格低廉,其普及速度惊人。

Page 8: 摄像机原理与使用

二、摄像机的分类1、根据色彩分类:

黑白、彩色

2、按摄像器件分类

摄像管摄像机--氧化铅管摄像机(质量高)、硒砷碲管(塞蒂康)摄像机

固体器件摄像机-- CCD摄像机、其他固体摄像机( CID电荷注入器件、 CPD电荷诱发传导器件等)

Page 9: 摄像机原理与使用

摄像器件尺寸大小决定摄像机的灵敏度与清晰度等质量指标。有 5/4英寸、 1英寸、 2/3英寸、1/2英寸、 1/3英寸等类型。

Page 10: 摄像机原理与使用

单 CCD

Page 11: 摄像机原理与使用
Page 12: 摄像机原理与使用

三 CCD

Page 13: 摄像机原理与使用

三层感光层

Page 14: 摄像机原理与使用

• 高级的摄像机也可以使用四片的 CCD。除了 RGB外,还专门使用一片 CCD产生 Y 信号,以提高处理精度。

Page 15: 摄像机原理与使用

3、按用途分类广播级 (标清级 )--演播室( ESP)用摄像机、电子现场节目制作( EEF)用摄像机、电子新闻采访( ENG)用摄像机

专业级家用级– 高清级别

4、按摄录功能分类普通摄像机摄录一体机

Page 16: 摄像机原理与使用

5、按摄像机所用器件的数目分类通常 1- 3片--单管(片)机、二管(片)机、三管(片)机

R

G

B平面反光镜

平面分光镜

Page 17: 摄像机原理与使用

6、按信号方式分类模拟摄像机--视音频信号的幅度和时间是连续变化的。

数字摄像机--视音频信号的幅度和时间是离散的数据。便于加工处理、长期保存和多次复制,远距离传输信号质量高。

DV DVCAM DVCPRO Betacam (Betacam SP BVW 、 2

Betacam SP PVW、 Betacam SP UVW、Digital Betacam

DVW 、 Betacam SX DNW-MPEG2)

Page 18: 摄像机原理与使用

DV(Digital Video Cassette)。 • DV 系统的亮度信号的取样频

率高达 13.5MHz,而色信号的取样频率也可达 3.375MHz,清晰度理论上可达 500 线,视频信噪比可达 54dB。在音响方面也很考究,有 16 比特 /48 千赫 44.1 千赫 32 千赫两声道及12 比特 /32 千赫四声道几种规格。

Page 19: 摄像机原理与使用

   DVCPRO 格式• DVCPRO 是 1996年松下公司在 DV

格式基础上推出的一种新的数字格式。它采用 4:1:1 取样, 5:1 压缩, 18微米的磁迹宽度。 1998年又在 DVCPR

O的基础上推出了 DVCPRO50,它采用 4:2:2 取样,3.3:1 压缩。 1999年开始推出更高级的产品 DVCPRO100,又称 DVCPRO HD,向数字电视的更高水准 --高清晰度电视领域发展。 DVCPRO 家族可满足现场 演播室以及更多广播级和专业级应用的需要。

Page 20: 摄像机原理与使用

Digital-S 格式• 日本 JVC公司于 1995年 4 月推出的一种新型的广播专业级数字分量录像机 (也称 D-9格式 )。它是以 S-VHS技术为基础开发的具有高效编码数字技术 S格式的录像标准,它可以重放 S-VHS的图像信号,录像带宽度为 12.7 毫米( 1/2英寸),采用 4:2:2 取样, 8BIT量化,采用帧内 3.3: 1 压缩,视频数据率为 50MBP

S。可记录 4路音频,每路 48KHZ 取样, 16B

IT量化。

Page 21: 摄像机原理与使用

Digital 8• Digital 8与 DV 带一样,拥有 500 线水平解像度以上的画质,所以质量上比旧式摄像机要好。而 Digital 8与 DV 带不同的是,它采用了 8毫米的金属磁带,比 DV 带的磁带要粗,而且 Digital8兼容旧式的 8 厘米磁带,灵活性和适应性显得更高。

• 尺寸为 15 × 62.5 × 95mm

Page 22: 摄像机原理与使用

DVCAM 格式• 1996年推出了 DVCAM 格式的数字设

备.采用 5:1的压缩比, 4:2:0 (PAL) 取样方式, 8 比特数字分量记录,保证了画面的高质量,并可兼容重放家用数字 DV 录像带,具有优越的性价比。 

Page 23: 摄像机原理与使用

Betacam-SX 格式• 它采用了MPEG-2 MP@ML 的扩展 4:2:

2P@ML 标准。在保证高图像质量的同时有较高的压缩比( 10:1).

Digital-Betacam 格式• SONY公司于 1993年推出 Betacam数字分量录像机。采用 1/2英寸金属带。视频信号采用 4: 2: 2 取样,数字输入 10BIT量化,模拟输入 8BIT量化,帧内2: 1数据压缩

Page 24: 摄像机原理与使用

7、按使用光线分可见、红外摄像机、 X 光摄像机

Page 25: 摄像机原理与使用

1/3”SONY CCD红外距离 18-32 米,白天彩色为 480 线,黑夜自动转为黑白600 线,内置风扇、冲氮气并有防水、不结露等功能 .在黑暗的环境能更好的工作

红外一体机

Page 26: 摄像机原理与使用
Page 27: 摄像机原理与使用
Page 28: 摄像机原理与使用

日夜两用摄像机HL-960 高解半球 CCD HL-C750

Page 29: 摄像机原理与使用

烟感型摄像机(1/3彩色、黑白 CCD附 3.7mm 针孔镜头或鱼眼镜头 )

数码彩色迷你型 CCD摄像机1/4''数码式彩色迷你型摄像机,Sony CCD420 线, f 3.6mm(69度 ) 1Lux/F1.2 ,自动白平衡,

Page 30: 摄像机原理与使用

针孔摄像机 飞碟型摄像机

Page 31: 摄像机原理与使用

  陀螺仪摄像机  适用于场面宏大、复杂地形的航拍、抗洪抢险、高山海域的拍摄。

  悬空轨道摄像机大型体育比赛中,使用悬空轨道摄像机,可摄取空中运动镜头,是其它固定机位摄像机不可替代的,特别适用于较大场面。较远距离的滑雪、田径、滑船等比赛项目。

Page 32: 摄像机原理与使用

暗访摄像机(手包式、钢笔式、领夹式) 水下摄像机

Page 33: 摄像机原理与使用

最新摄像机简介

Page 34: 摄像机原理与使用

• 根据存储介质不同有:• DVD

• 微硬盘• 磁带

Page 35: 摄像机原理与使用

佳能 DC100数码摄像机

• 25 倍大变焦宽屏 DVD • 科技精湛的 DIGIC DV处理器 , 将影像与电子专业技术完美结合,可单独优化动态及静态图像,令你轻松获得出众优异的图像品质 。

• 3种固定变焦速度设置,令镜头焦距匀速变换,更清晰呈现远景精彩,带来舒适的拍摄体验!

• DC100可单独设置中央对焦点,令你自由自在享受焦点的操控权。

• 真正的 16:9高分辨率宽屏系统

Page 36: 摄像机原理与使用

• 丰富的拍摄模式

• 可记录时间模式

• http://www.lusen.cn/canon/DV/dc100.htm( 4000 元)

Page 37: 摄像机原理与使用

DCR-DVD703E

索尼 101E

Page 39: 摄像机原理与使用

索尼 DCR-DVD905E基本参数

索尼 DCR-DVD905E基本参数 摄像机类型 光盘式 DV

信号制式 PAL

显示屏尺寸 3.5 英寸显示屏像素 22 万取景器器件 彩色取景器取景器像素 12 万

接口属性 USB2.0/IEEE1394

上市时间 2006年 1 月

索尼 DCR-DVD905E 镜头参数 感光器类型 CCD

感光器尺寸 1/3 英寸

感光器像素 210 万

光学变焦倍数 10 倍

数字变焦倍数 120 倍

焦距 5.1-51 毫米

滤光镜直径 30 毫米快门 1/4-1/4000 秒

Page 40: 摄像机原理与使用

松下 DVD数码摄像机 VDR-M95

VDR-M95采用了 1/3.6英寸、 210 万像素的 CCD 影像感应器,比去年的产品在 CCD 影像感应器像素数方面有了大幅度的提升。配备 10

倍光学变焦镜头,拥有电子防抖、彩色夜视、 USB2.0 接口等功能,整机外形尺寸大约 51×137×90 mm,机身重量为 490克

Page 41: 摄像机原理与使用

日立 DZ-GX3300E ●331 万像素高画质 ( 内置闪光灯 )

● 兼容所有 DVD 光盘格式 ● 极速启动 ,仅需 1秒 ● 超长拍摄电量供应可达 105分钟 ● 10 倍光学变焦 (500 倍数码变焦 )

● 16:9 宽屏幕模式录像 ● 2.7“超大 LCD 显示屏 ● 12格画面预览迅捷模式 ● 动态画面中静止截图 ● 331 万像素 CCD

● SD 记忆卡功能 ● USB2.0高速模式8000元

Page 42: 摄像机原理与使用

三星 VP-DC563i

• 110 万像素 CCD 四合一存储卡插槽

• DVD-R/DVD-RW/DVD+RW/DVD+R(双层 ) 光盘刻录

• USB2.0端口• 26 倍光学变焦镜头• DVD 画质流畅MPEG-4(7

20x576,25fps) 动画电子短片

• 10秒内快速启动• 电子影像稳定器• 2.5英寸 112K LCD• 闪光灯

Page 43: 摄像机原理与使用

松下 VDR-D308GK

松下 D308GK采用了 3×1/6英寸 C

CD的 3CCD 系统,在拍摄静态图片时可以达到 310 万像素,在拍摄动态影像时可以达到 192 万像素,搭载了MEGA OIS 光学防抖系统,配备了 10 倍光学变焦莱卡镜头,镜头焦距为 3-30mm,最大光圈为 F1.8-

2.8,滤镜直径为 37mm,对焦方式分为自动对焦和手动对焦,电子取景器为 0.3英寸 12.3 万像素, LC

D为 2.7英寸 12.3 万像素,有 SD

卡插槽,外型尺寸是 63×87×138m

m,重量是 585g。

Page 45: 摄像机原理与使用

JVC GZ-MG505AC基本参数摄像机类型 硬盘摄像机图像感光器元件 CCD

感光器像素 ( 万个 ) 399

图像感光器数量 3

图像感光器尺寸 1/4.5英寸水平清晰度 ( 线 ) 520

光学变焦倍数 10

数字变焦倍数 200

镜头性能 F1.8-F2.4( f=3.2-32mm)滤镜口径(mm) 37mm

取景器 无显示屏尺寸(英寸) 2.7

液晶显示屏 2.7英寸 11.2 万像素 LCD 显示屏闪光灯 内置闪光灯最低照明度( lux) 18

快门 静态图像: 1/2-1/500秒;动态图像: 1/2-1/4000秒

Page 46: 摄像机原理与使用

硬盘 DV摄像机 (JVC GZ-MG40AC )

JVC GZ-MC500

Page 48: 摄像机原理与使用

SONY DCR-HC96E主要参数图像感光器元件 CCD

感光器像素 ( 万个 ) 331

图像感光器数量 1

图像感光器尺寸 1/3英寸水平清晰度 ( 线 ) 530

光学变焦倍数 10

数字变焦倍数 120

镜头性能 卡尔蔡司镜头: F1.8-F2.9,f=5.1-51mm

取景器 电子取景器(彩色)显示屏尺寸(英寸) 2.7

液晶显示屏 2.7英寸 12.3 万像素触摸式液晶显示屏

最低照明度( lux) 5 lx(lux)(F1.8); 0 lx(lux)(使用 NightShot plus功能时)

快门 慢速快门: 1/25-1/3秒

照片模式白平衡模式:自动、户外、室内、单键结合;程序自动曝光:人像模式、海滩及滑雪模式、运动课程模式、风景模式、聚光灯模式、日落及月夜模式

记录介质 DV录影带、Memory Stick Duo、Memory Stick PRO Duo

Page 49: 摄像机原理与使用

MicroMV 磁带

• MicroMV 磁带俗称 MV 带,是索尼公司新开发的一种数字视频纪录介质。它采用了MPEG-2的压缩技术,在不降低画面质量的前提下,能有效压缩影像的体积,节省空间和重量。它所记录的音视频和 DV无异,而在体积上更显得轻巧。

• MV 带的体积大概是 DV体积的 70%,使用MV带的数码摄像机自然在体积上也会减少。它的最大特点,就是通过内置的一块芯片,详细记录音视频在介质中的位置,方便用户回放和搜索。

Page 50: 摄像机原理与使用

高清摄像机 HDV

• 诞生于 1995年的 DV标准如今已经进入成熟期, 2003年 9 月 3日,佳能、夏普、索尼及 JVC 四家公司联合宣布了 HDV标准。其概念是要开发一种家用便携式摄像机,它可以方便录制高质量、高清晰的影像。

• HDV格式在一些关键特性上保持了与传统 DV格式的兼容(例如可以继续使用现有的 DV 磁带),因此可以降低厂商开发和消费者使用的成本。主要特色 :– 在 DV 磁带上录制高清晰画面 录制时间相等,主要的录制设备也与 DV标准相同。

– 使用MPEG-2进行压缩编解码 使用和 DV标准同样的比特率,可以实现高分辨率、高清晰画面的录制和回放。

– 强大的纠错功能 使用MPEG-2 编码后,数据丢失带来的影响将远远大于 D

V标准的数据丢失影响。因此, HDV制式的纠错代码比以往更为有效。– 媲美 CD的音质 使用MPEG-1 音频层 II进行音频压缩。– 两类录制体系可供选择 720p(逐行)规范和 1080i(隔行)规范各取所需。

Page 51: 摄像机原理与使用

高清摄像机

SONY HDR-HC3E图像感光器元件: CMOS 210 万像素

Page 52: 摄像机原理与使用

SONY HDR-HC3E基本参数摄像机类型 高清摄像机图像感光器元件 CMOS

感光器像素 ( 万个 ) 210

图像感光器数量 1

图像感光器尺寸 1/3英寸水平清晰度 ( 线 ) 1080

光学变焦倍数 10

数字变焦倍数 80

镜头性能 卡尔蔡司 Vario-Sonnar T* 镜头 :f=5.1-51mm,F1.8-F2.9

滤镜口径(mm) 30mm

取景器 彩色取景器显示屏尺寸(英寸) 2.7

液晶显示屏 2.7英寸 (21.1 万像素 )混合型液晶显示屏( 960 × 220)

闪光灯 支持

最低照明度( lux)5(夜摄: 0 lux); 0 lx ( lux)(使用 NightShot功能时)

快门 1/3-1/10000秒

功能参数夜摄功能 红外夜摄功能

遥控功能 支持

内置麦克风

录音系统

12/16 比特 PCM数码立体声

照片模式

日落后的摄录设置、人像摄录设置、以及黑白摄录设置;手工调节光圈、增益、白平衡、快门速度和焦距

功能特点

新增人性化的可设定功能拨盘

Page 53: 摄像机原理与使用

高清摄像机

松下 AG-HVX200 3CCD

Page 54: 摄像机原理与使用

松下 AG-HVX200基本参数摄像机类型 高清摄像机图像感光器元件 CCD

图像感光器数量 3

图像感光器尺寸 1/3英寸水平清晰度 ( 线 ) 1080

光学变焦倍数 13

镜头性能 f=4.2-55mm,F1.6, LEICA DICOMAR 镜头,带有光学图像稳定器,马达 / 手动方式可切换

滤镜口径(mm) 82mm

取景器 0.44型 23.5 万像素彩色液晶屏显示屏尺寸(英寸) 3.5

液晶显示屏 3.5英寸 21 万像素液晶彩色显示屏闪光灯 内置闪光灯最低照明度( lux) 3lux(F1.6, +12dB 增益 , 1/25 快门 )

快门50i/50p 模式: 1/50(OFF), 1/60, 1/120, 1/250,

1/500, 1/1000, 1/2000秒; 25p/25pN 模式 :1/25, 1/50(OFF), 1/60, 1/120, 1/250, 1/500, 1/1000秒

Page 55: 摄像机原理与使用

三、摄像机的规格和技术指标

• 规格– 摄像方式、摄像器件、光学系统组成和相关参数、信号处理方式、色温滤色片档数等。

Page 56: 摄像机原理与使用

• 主要技术指标:– 灵敏度--反映了摄像机对光像反应的灵敏程度。

• 通常用照度在 2000Lx、色温为 3200K,拍摄白反射系数为 89.9%的景物,信号输出为 700mV

时,摄像机使用的光圈来表示。灵敏度高,意味着拍摄低照度景物时,视频图像相对地免于色彩失真和电子噪音。灵敏度太低,可能使图像显示为黑白图像或暗部区域的颜色点子。

Page 57: 摄像机原理与使用

– 图像清晰度

• 摄像机分解黑白线条对的能力。通常用图像中心部分的水平分解力表示。摄像机的成像装置决定图像清晰度的主要因素,其他因素有镜头、系统、扫描系统的线数等。从技术角度来说,分解力取决于扫描线和像素的数量,每一幅画面的扫描线数越多,每一行的像素越多,图像的清晰度越高。 

Page 58: 摄像机原理与使用

• 信噪比 S/N

– 信噪比是在标准照度 2000Lx下,摄像机图像信号对于绿通道,或亮度通道在没有进行伽玛校正和孔阑校正时测量的信号噪波比。

• 最低照度– 是在一定信噪比的条件下,比较所需景物照度的大小。照度越低,说明摄像机灵敏度越高。

Page 59: 摄像机原理与使用

• 图像的几何失真– 几何失真表示重现图像的几何形状的差异,

是衡量摄像管式摄像机的一个主要指标。 C

CD摄像机几何失真极小,很难测量。

Page 60: 摄像机原理与使用

• 重合精度

A-小于等于 0.1%

B-小于等于 0.2%

C-小于等于 0.5%

Page 61: 摄像机原理与使用

第二节 摄像机的结构原理

Page 62: 摄像机原理与使用

镜头 主机

寻像器话筒

电源

一、摄像机组成原理

Page 63: 摄像机原理与使用

• 其它组成:– 通讯系统、支撑系统、电缆等

Page 64: 摄像机原理与使用
Page 65: 摄像机原理与使用
Page 66: 摄像机原理与使用
Page 67: 摄像机原理与使用
Page 68: 摄像机原理与使用

(一 ) 镜头• 使外界景物在摄像器件上成像• 固定焦距镜头

– 短焦距镜头– 标准镜头– 长焦距镜头

• 变焦距镜头

Page 69: 摄像机原理与使用

短焦(广角)镜头特点

• 拍摄范围大,放大率小。• 景深大• 夸大空间透视,近距离畸形失真明显。• 适用于远景、全景等大场面、透视感强、

景深大、对比强烈的情况下使用,摄像时稳定性好。

Page 70: 摄像机原理与使用
Page 71: 摄像机原理与使用

中焦(标准)镜头特点

• 视角范围与人眼相似• 透视感、空间立体感正常,景深适中• 没有明显失真

Page 72: 摄像机原理与使用
Page 73: 摄像机原理与使用

长焦(远摄)镜头特点

• 拍摄范围小,宜摄远。• 景深小,虚实结合,突出主体。• 压缩景物空间透视。

Page 74: 摄像机原理与使用

1 2 3 4

调焦组变焦组

补偿组移像组

变焦距镜头

Page 75: 摄像机原理与使用
Page 76: 摄像机原理与使用

• 变焦镜头的型号中通常有两个数字相乘。第一个数字表示变焦比,第二个数字表示最短焦距。如 14×9 ,焦距范围: 9mm—126mm

• 目前一般摄像机变焦比为 6—24 倍,又以 10—18 倍居多。

变焦比=最长焦距最短焦距

Page 77: 摄像机原理与使用

• 电动变焦由无极调速电机带动,并用按键控制电机运转。“ T” ( telephoto )和“ W”( wide )控制按动力的大小改变电机速度,改变变焦速度。产生“推”、“拉”镜头效果。

变焦方式

手动变焦

电动变焦

推拉式

旋转式

Page 78: 摄像机原理与使用

• 光学变焦与数码变焦– 光学变焦是通过镜头焦距的变化来获得客观物体成像的变化。

– 数码变焦是通过电子信号的放大获得成像的变化。

Page 79: 摄像机原理与使用
Page 80: 摄像机原理与使用

景深• 拍摄下来的画面,不仅对焦点上的景物是

清晰的,而且在对焦点的前后还有一个清晰的范围,这个清晰范围叫景深。

• 景物的清晰范围大,称为“景深大”;清晰范围小,称为“景深小”。从对焦点到最近清晰点的距离叫“前景深”;从对焦点到最远清晰点的距离叫“后景深”。后景深大于前景深。

Page 81: 摄像机原理与使用

A

aB

b

景深的形成C

c后景深 前景深

Page 82: 摄像机原理与使用

• 影响景深的因素– 1 、镜头焦距焦距越长,景深越小;焦

距越短,景深越大。– 2 、光圈光圈系数越大,景深越大;光

圈系数越小,景深越小。– 3 、拍摄距离距离越远,景深越大;距

离越近,景深越小。

Page 83: 摄像机原理与使用

附加镜• ( 1 )扩大主镜头拍摄范围的附加镜

– 远摄倍率镜– 广角倍率镜– 广角定焦距附加镜– 鱼眼镜头– 扩展镜– 近摄镜

B=广播级P=业务级

Page 84: 摄像机原理与使用
Page 85: 摄像机原理与使用
Page 86: 摄像机原理与使用

• ( 2 )滤掉光线中某些成份的附加镜– 色温滤光镜

•色温低——偏红、色温高——偏蓝

– 中性密度滤光镜– UV 镜——无色,吸收紫外光– 天光镜– 偏振光滤光镜

Page 87: 摄像机原理与使用

• ( 3 )特殊效果镜– 柔光镜

•种类:全面柔化、从中间向四周逐渐柔化

– 星光镜——光芒镜• 大光圈、暗背景时效果更明显•十字镜、六星镜、八星镜

– 多影镜– 视野分离镜– 中空系列镜——镜头中心开一圆孔,或中心

制成平光,四周近摄、柔化、雾状、彩色等。

Page 88: 摄像机原理与使用
Page 89: 摄像机原理与使用

(二 )主机

• 主机也称摄像机回路,将镜头形成的光学图像转变为适合的电视信号。

• 组成:摄像头、视频信号处理单元、同步信号发生器、编码器、供电系统

Page 90: 摄像机原理与使用

色温滤光镜

分光系统

摄像管

电荷耦合器件、摄像头

内部光学系统

摄像器件

预放电路

电子快门

Page 91: 摄像机原理与使用

色温• 绝对黑体——全辐射体。对入射光既不反射,也不透射,全部吸收,一般非热辐射光源显色性差,不宜做电视光源。

• 对绝对黑体加热时,它将辐射出连续光谱,其光谱能量的分布只与温度有关。当某一类光源与绝对黑体在某一特定温度下辐射的光具有相同的特性时,这个特定温度被定义为该光源的色温。

Page 92: 摄像机原理与使用

• 摄像机以 3200K固定色温来设计,一般 3—4个, 3

200、 5600,还有一个 CAP或 BLIND 位置,黑片,防止光线无意中照到摄像管。

• 色温滤光镜的作用是校正色温,把照明光源色温变换为 3200K

• 用白平衡调电路,微调三路基色信号放大器增益,使彩色还原准确。

Page 93: 摄像机原理与使用

分光系统• 棱镜式分光系统,结构紧凑,牢固可靠,耐震动,有较大的光输出,较小的光损失和光学失真。

• 二向镜式分光系统

R

G

B平面反光镜

平面分光镜

Page 94: 摄像机原理与使用

摄像器件

• 将景物亮度信号转变为亮度的电信号,应具有敏锐的光敏特性,清晰度高,失真小,高效率的光电转换。

• 种类:– 摄像管– 电荷耦合器件( CCD)

Page 95: 摄像机原理与使用
Page 96: 摄像机原理与使用
Page 97: 摄像机原理与使用

2、视频信号处理单元

• 包括各种电子补偿校正(黑斑校正、孔阑校正、彩色校正、杂散光校正、 γ校正、黑白切割、电缆补偿等)和调整控制(光圈自动调整、白平衡与黑平衡调整、黑电平调整、重合调整、增益控制等)

Page 98: 摄像机原理与使用

( 1)白平衡• 产生色彩偏色的原因:

– A、由于元件参数的误差、温度的变化、其它调整等因素的影响,使三基色信号得不到相同的放大量,破坏三色原有的比例,偏色。

– B、色温滤色镜只能大概调整色温,不能准确调节。• 白色包含三基色,白色最敏感,用白色做拍摄基准。

• 绿固定,调红和蓝电位旋钮。• PRESET预置白平衡,多机相同条件下调整白平衡。

Page 99: 摄像机原理与使用
Page 100: 摄像机原理与使用

( 2)黑平衡

• 在拍摄黑色物体时,三基色的电平也应该相等,显像管上反映出不带任何其它颜色的纯黑色,这种现象——黑平衡。

Page 101: 摄像机原理与使用

( 3)增益

• 在电路中同时对三路图像信号放大量的调整。通常机上设有 0db、 9db、 18db,光线暗加以提高,但电路噪声随之增大。较暗光线有不规则的麻点。

Page 102: 摄像机原理与使用

3、同步信号发生器• 保证整个系统同步工作,使收、发两端

完全同步(既同频又同相)而得到不失真的还原图像

• 内同步( INT SYNC)——单机• 外同步( EXT SYNC)——多机拍摄• 同步锁相( GENLOCK)• 行相位( H PHASE)• 副载波相位( SC PHASE)

Page 103: 摄像机原理与使用

4、编码器

• 将 R、 G、 B三信号编成彩色全电视信号,适合于传输和适应与黑白电视兼容的需要。

Page 104: 摄像机原理与使用

5、供电系统• 先预热、再开机工作

Page 105: 摄像机原理与使用

6、其它

• ——测试信号、彩条信号发生器• —— 自动调整(光圈、自动白 /黑平衡、

自动中心重合等)• —— 内装字符发生器,叠加英文及数字、标题字幕

Page 106: 摄像机原理与使用

(三 )寻像器

• 作用:取景构图、调焦、显示工作状态、监看节目等,一般对角线 1.5英寸,演播室 4.5英寸。

• 放大接目镜,与荧光屏间距离可微调,以适应人眼不同屈光度的差异。将图像放大,以利看清细节,调焦更准。

Page 107: 摄像机原理与使用
Page 108: 摄像机原理与使用

寻像器目镜调整

Page 109: 摄像机原理与使用

( 四 )电源• 体积小,容量大,寿命长,内阻小,正常情况 500

—1000 次• 注意:

– 1、电池告警,停拍,防止过放电。

– 2、电池用后不能立即充电,至少待数分钟后再充,长期不用可放电贮存。

– 3、电池充电不能过度,一般不超过 24小时。

– 4、在相配的充电器上充电。

Page 110: 摄像机原理与使用

• (五 )传声器• (六 ) 通讯系统• (七 )摄像机电缆• (八 )摄像机支撑系统

Page 111: 摄像机原理与使用

二、摄像机的使用(MD9000为例 )

Page 112: 摄像机原理与使用

MD9000摄像机规格• 微型 DV格式录像机, 6.35mm录像带• PAL制  CCIR: 625 线• ¼英寸 CCD图像传感器• 自动光圈 F1.8,焦距 3.1- 46.5mm• 变焦比 15: 1• 2.5英寸彩色液晶监视器• 立体声话筒• 标准照度: 1400lx,最低照度要求: 1lx• DV、 S端子、 Audio、 Video 输入输出

Page 113: 摄像机原理与使用

电池的安装与充电

Page 114: 摄像机原理与使用

寻像器调整

Page 115: 摄像机原理与使用

液晶显示器调整

Page 116: 摄像机原理与使用
Page 117: 摄像机原理与使用

26-附件插座27-内置话筒28-外接话筒接口29-摄像开启暂停30-变焦 W/T

Page 118: 摄像机原理与使用
Page 119: 摄像机原理与使用
Page 120: 摄像机原理与使用
Page 121: 摄像机原理与使用

功能介

Page 122: 摄像机原理与使用
Page 123: 摄像机原理与使用
Page 124: 摄像机原理与使用

三、摄像机的使用

Page 125: 摄像机原理与使用

(一 )摄前准备

1、摄像机电源2、话筒3、三脚架4、磁带检查5、照明设备

Page 126: 摄像机原理与使用

(二 )调整1、拍摄模式选择2、液晶显示器调整3、镜头焦距调整4、光圈调整5、白平衡调整6、手动聚焦调整7、特技选择与使用

Page 127: 摄像机原理与使用

(三 )摄像机的操作要领与技巧1、稳 2、清3、平4、准5、匀

Page 128: 摄像机原理与使用

七、摄像机的选购• 自己的需求• 制式 PAL

• 摄像机格式– (模拟、数字— DV、 DVCOM等 )

• CCD数量• 灵敏度• 分辨率• 镜头焦距 ( 光学变焦比 )

Page 129: 摄像机原理与使用

• 拍摄模式• 快门速度及最低照度• 音视频的输入与输出 (DV、 S-VIDEO)

• LCD大小• 机器体积• 电池待机时间

Page 130: 摄像机原理与使用

四、摄像机的使用保管注意事项1、不要让摄像机直接对准光源,特别是不要直

接对准太阳拍摄,并避免长时间地摄取亮度较高、对比度较大的的固定图像。

2、摄像机使用完毕要断开电源。3、摄像机应保持水平位置,长时间让镜头朝下

放置会使摄像管中的尘埃落在靶面上,使图像产生黑色斑点。

Page 131: 摄像机原理与使用

4、不要在环境较差的情况下使用摄像机(如风雨天、大雾天、粉尘较多、有腐蚀性气体的场所)

5、防强磁场6、长期不用,放在常温干燥处,雨季时可定期通电驱潮。

7、镜头清洁8、避免震动,轻拿轻放9、不乱拆乱卸乱调

Page 132: 摄像机原理与使用

环境参数

工作温度(℃) 0-40℃

工作湿度 10-80%

存储温度(℃) -20-60℃

存储湿度 小于 90%