高清影像技術(shù)與造型

1、高清影像技術(shù)特點(diǎn)高清影像技術(shù)特點(diǎn) 2009年6月 什么是高清晰度電視 高清晰度電視是電視技術(shù)的最新發(fā)展，在此之前電視技術(shù)完成了從黑白到彩色、從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變。 要想大幅度提高圖像質(zhì)量就必須改變電視基礎(chǔ)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，增加有效信息量 什么是高清晰度電視 在國(guó)際無(wú)線電咨詢(xún)委員會(huì)CCIR報(bào)告中這樣定義：高清晰度電視應(yīng)使得一個(gè)正常視力的觀眾在距離顯示圖像高度約三倍距離處看到的圖像質(zhì)量達(dá)到和觀看原始景物相同的感受。 高清電視在圖像清晰度、屏幕尺寸、寬高比、聲音方面都有所改進(jìn) 什么是高清晰度電視 提高亮度分解力，即增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)的清晰程度，HDTV在水平、垂直方向的空間分辨率是標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視的2倍，即每幀行數(shù)不

2、少于1000行。 提高圖像寬高比，16：9更符合人眼的視覺(jué)特性，視野寬，臨場(chǎng)感強(qiáng)，宜使用大屏幕（對(duì)角線大于0.8米以上）顯示圖像 什么是高清晰度電視 擴(kuò)展色域，使得電視彩色更加豐富，感染力更強(qiáng)。 配置高質(zhì)量的環(huán)繞立體聲，至少有4路數(shù)字伴音通道，伴音帶寬達(dá)20KHz。 簡(jiǎn)言之，高清電視畫(huà)面圖像分辨率高，其清晰度高于現(xiàn)行標(biāo)清電視畫(huà)面的2倍，圖像采用16：9構(gòu)圖，色域擴(kuò)展，環(huán)繞聲伴音。其畫(huà)質(zhì)精細(xì)，色彩還原優(yōu)于標(biāo)清電視，能夠更豐富地表現(xiàn)畫(huà)面細(xì)節(jié)。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-像素 在電視時(shí)代人們用分辨率來(lái)表達(dá)影像清晰的程度 模擬時(shí)代攝像管和顯像管都是通過(guò)掃描線的掃描產(chǎn)生和再現(xiàn)圖像，所以用“線”或“電視線”表示清晰

3、度。 在計(jì)算機(jī)圖像顯示技術(shù)中，采用像素來(lái)表示清晰度。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-像素 像素是組成圖像的最小單位，當(dāng)顯示像素為方形像素，畫(huà)幅比正好與水平垂直有效像素比數(shù)值相同，其好處是在圖像制作生成處理的過(guò)程中無(wú)幾何失真。 目前數(shù)字影像（包括數(shù)碼相機(jī)等）和計(jì)算機(jī)圖形處理的成像和顯示器件都遵循ITU提出的方形像素通用圖像格式。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-像素 彩色圖像需要RGB或Y/B-Y/R-Y三個(gè)獨(dú)立的分量構(gòu)成，因此每個(gè)像素實(shí)際上都是由3個(gè)單色像素組成的。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-像素 目前數(shù)字電影和數(shù)字電視的攝像和顯像都采用了有限像素的器件如CCD、CMOS、LCD、PDP、DLP、LED等，因此不論是數(shù)字影像還是電影

4、、電視都可以用像素表達(dá)清晰度 標(biāo)清數(shù)字電視的清晰度可以表示為720 x 576，每幀畫(huà)面的像素?cái)?shù)量分別為41萬(wàn)。 高清數(shù)字電視的清晰度可以表示為1920 x 1080或1280 x 720（現(xiàn)在較少），每幀畫(huà)面的像素?cái)?shù)量分別為207萬(wàn)和92萬(wàn) 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-像素 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-逐行掃描和隔行掃描 電視采用掃描的方法把靜止畫(huà)面分解成若干行的掃描線，構(gòu)成一幅完整畫(huà)面的全部掃描線叫電視幀。 最簡(jiǎn)單的掃描方式是逐行掃描，每幀圖像由電子束順序地一行接著一行連續(xù)掃描而成，下一幀掃描線的位置與上一幀完全相同 隔行掃描是把一幀電視畫(huà)面分兩次交錯(cuò)掃描，下一場(chǎng)掃描線的位置與上一場(chǎng)相差一行，在空間上兩個(gè)相鄰

5、電視場(chǎng)的掃描線位置相隔一行。 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-逐行掃描和隔行掃描逐行掃描的優(yōu)點(diǎn)： 有利于圖形和圖像的計(jì)算機(jī)處理， 沒(méi)有隔行掃描所特有的場(chǎng)間閃爍感， 長(zhǎng)時(shí)間觀看眼睛不易疲勞， 缺點(diǎn)： 與相同垂直掃描頻率的隔行掃描方式相比數(shù)據(jù)量增大一倍。目前數(shù)字電影的拍攝和放映、計(jì)算機(jī)顯示以及部分?jǐn)?shù)字電視的制作和播出采用逐行掃描。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-逐行掃描和隔行掃描隔行掃描的優(yōu)點(diǎn)： 與相同垂直掃描頻率的逐行掃描方式相比數(shù)據(jù)量只有逐行的一半，缺點(diǎn)： 場(chǎng)間閃爍感覺(jué)明顯， 不利于圖形和圖像的計(jì)算機(jī)處理， 長(zhǎng)時(shí)間觀看眼睛容易疲勞 模擬電視采用2:1隔行掃描，是為了在有限的帶寬資源條件下提高圖像刷新率，增強(qiáng)畫(huà)面動(dòng)作的平滑

6、度 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-逐行掃描和隔行掃描 高清電視采用逐行掃描拍攝和制作的原因之一是拍攝和顯示器件的逐行化 PDP、LCD、DLP的圖像顯示原理與顯像管完全不同，他們是有限像素的面陣列顯示器件，這種采用XY尋址的顯示方式不需要逐一驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素單元，既適用于隔行也適用于逐行顯示 PDP、LCD、DLP等器件的電視顯示的都是逐行掃描圖像，即使輸入的是隔行掃描信號(hào)也會(huì)在顯示驅(qū)動(dòng)電路中轉(zhuǎn)換成逐行掃描 如果在拍攝、制作和顯示等環(huán)節(jié)都采用逐行掃描方式，就可以避免信號(hào)的隔行逐行轉(zhuǎn)換帶來(lái)的圖像質(zhì)量損失 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 數(shù)字電視格式的表達(dá)方法:在美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)SMPTE文件中1920 x 1

7、080/50/I表示每行取樣點(diǎn)數(shù)量1920，每幀有效掃描行數(shù)1080，50場(chǎng)隔行掃描。1280 x 720/50/P表示每行取樣點(diǎn)數(shù)量1280，每幀有效掃描行數(shù)720，50幀逐行掃描。最后的字母I表示隔行（Interlace）掃描，P表示逐行（Progressive）掃描 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 數(shù)字電視格式的表達(dá)方法 在歐洲廣播聯(lián)盟EBU文件中1920 x 1080/I/25（簡(jiǎn)化表示為1080/I/25）表示每行取樣點(diǎn)數(shù)量1920，每幀有效掃描行數(shù)1080，25幀（50場(chǎng)）隔行掃描。1280 x 720/P/50表示每行取樣點(diǎn)數(shù)量1280，每幀有效掃描行數(shù)720，50幀逐行掃描。中間的

8、字母I表示隔行（Interlace）掃描，P表示逐行（Progressive）掃描。 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 數(shù)字電視格式的表達(dá)方法 把SMPTE表示法簡(jiǎn)化使用 例如1920 x 1080/60/I表示為1080/60i 1280 x 720/60/P表示為720/60P采用簡(jiǎn)化表示法 美國(guó)的NTSC可表示為480/60i 歐洲和中國(guó)的PAL可表示為576/50i這是目前使用最多的表示法高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 幾種常見(jiàn)的電視掃描格式 480i格式，和NTSC模擬電視清晰度相同，525條垂直掃描線，483條可見(jiàn)垂直掃描線，4：3 或16：9，隔行/60Hz 576i，是標(biāo)準(zhǔn)的PAL電視顯

9、示模式，625條垂直掃描線，576條可見(jiàn)垂直掃描線，4：3或16：9，隔行/50Hz高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 幾種常見(jiàn)的電視掃描格式 1080i格式，是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式，1125條垂直掃描線，1080條可見(jiàn)垂直掃描線，16：9，分辨率為19201080，隔行/50 Hz、隔行/60Hz 1080p格式，是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式，1125條垂直掃描線，1080條可見(jiàn)垂直掃描線，16：9，分辨率為19201080，逐行/24、25、30 Hz，逐行/50、60Hz，專(zhuān)業(yè)格式。 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 幾種常見(jiàn)的電視掃描格式 720p格式，是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式，750條垂直掃描線，720條

10、可見(jiàn)垂直掃描線，16：9，分辨率為1280720，逐行/60Hz 其中1080p被稱(chēng)為目前數(shù)字電視的頂級(jí)顯示格式，這種格式的電視在逐行掃描下能夠達(dá)到19201080的分辨率。目前世界上只有60英寸以上的顯示屏才能夠顯示出19201080的信號(hào) 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-掃描格式 格式的應(yīng)用格式的應(yīng)用： 1080/50i 電視節(jié)目 1080/25p 數(shù)字電影、電視劇 1080/24p 電影膠片 1080/60i 場(chǎng)頻率為60的國(guó)家 720/576i 標(biāo)清電視PAL 720/480i 標(biāo)清電視NTSC高清影像技術(shù)特點(diǎn)-碼率 碼率是在單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)量。傳輸數(shù)字電視信號(hào)時(shí)信道設(shè)備（如矩陣、光

11、端機(jī)等）的帶寬必須大于通過(guò)該通道的碼率 有效碼率（視頻有效碼率）是在單位時(shí)間內(nèi)與視頻信號(hào)有關(guān)的數(shù)據(jù)量。因?yàn)樵陔娨曅盘?hào)的水平和垂直消隱期間內(nèi)沒(méi)有視頻信息，所以有效碼率一般只是碼率的60-80%。使用磁帶、硬盤(pán)或光盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)字視頻信號(hào)時(shí)可以只記錄有效碼率代表的視頻信息。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-碼率 標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視信號(hào)的有效碼率標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視信號(hào)的有效碼率 在國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-R601數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中，采用8比特量化時(shí)576/50i（PAL）亮度信號(hào)的有效碼率為每行的取樣點(diǎn)數(shù) x 有效掃描行數(shù) x 量化比特?cái)?shù) x 幀頻= 720 x 576 x 8 x 25 = 82.944Mbps 2個(gè)色差信號(hào)的

12、有效碼率為2 x 360 x 576 x 8 x 25 = 82.944Mbps 總的有效碼率為亮度信號(hào)有效碼率 + 色差信號(hào)有效碼率= 82.944 + 82.944 = 165.888Mbps（576/50i）高清影像技術(shù)特點(diǎn)-碼率 480/60i（NTSC）總的有效碼率與為576/50i（PAL）相同。 由于576/50i的有效掃描行數(shù)多場(chǎng)頻低而480/60i的有效掃描行數(shù)少場(chǎng)頻高，實(shí)際上兩種信號(hào)的有效碼率是相同的。高清影像技術(shù)特點(diǎn)-碼率 高清晰度數(shù)字電視信號(hào)的有效碼率高清晰度數(shù)字電視信號(hào)的有效碼率 在美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)SMPTE 274M數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中，采用8比特量化時(shí)1080/6

13、0i 信號(hào)格式亮度信號(hào)的有效碼率為 1920 x 1080 x 8 x 25 = 414.72Mbps 2個(gè)色差信號(hào)的有效碼率為2 x 960 x 1080 x 8 x 25= 414.72Mbps 總的有效碼率為 2 x 414.72= 829.44Mbps（1080/50i）高清影像技術(shù)特點(diǎn)-碼率 1080/60i 信號(hào)格式的有效碼率為1920 x 1080 x 8 x 30 x 2 = 995.328Mbps（1080/60i）高清影像技術(shù)特點(diǎn)-碼率數(shù)據(jù)量大，制作、傳輸、存儲(chǔ)占用較大的資源數(shù)據(jù)量大，制作、傳輸、存儲(chǔ)占用較大的資源 高清829.4 Mbit/S=103 MB/S 標(biāo)清165

14、.8 Mbit/S=21 MB/S 1080/50i的有效碼率是576/50i (PAL)的5倍影響影響 設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)處理速度 高清信號(hào)傳輸帶寬 硬盤(pán)占用容量： 每小時(shí)無(wú)壓縮422處理的節(jié)目需要占用370GB硬盤(pán) 所以，需要經(jīng)過(guò)壓縮處理，才能記錄、制作高清節(jié)目高清影像技術(shù)特點(diǎn)-數(shù)字化 包括電視信號(hào)在內(nèi)的各種信息的原始形態(tài)都是模擬的， 電視信號(hào)的數(shù)字化就是把在時(shí)間軸和電平軸上連續(xù)變化的模擬電視信號(hào)在時(shí)間軸和電平軸上離散化，即用有限的取樣點(diǎn)和有限的電平階去表現(xiàn)在時(shí)間和電平上無(wú)限變化的模擬信號(hào) 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-數(shù)字化 取樣就是把電視信號(hào)在時(shí)間軸上離散化，用有限像素表現(xiàn)無(wú)限清晰的景物。就是用有限數(shù)量的

15、靜止畫(huà)面表達(dá)在空間上連續(xù)運(yùn)動(dòng)的景物。 量化就是把電視信號(hào)在電平（幅度）軸上離散化，用有限的灰度階表現(xiàn)無(wú)限的灰度。8比特（256灰度階）是再現(xiàn)圖像連續(xù)灰度的最低要求，高質(zhì)量記錄和制作需要10比特（1024灰度階）。低于8比特時(shí)人眼就會(huì)分辨出灰度層級(jí)中的灰度差，呈現(xiàn)版畫(huà)感。 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-數(shù)字化 在數(shù)字電視技術(shù)中經(jīng)常用4:2:2、4:2:0等方式表達(dá)數(shù)字分量電視信號(hào)的取樣結(jié)構(gòu)，這種表示法的原始含義是亮度與色度信號(hào)的取樣頻率之比。還用于表示亮度與色度的清晰度就是取樣點(diǎn)數(shù)量的比例。 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-數(shù)字化 為了降低數(shù)字電視信號(hào)源的碼率，電視制作時(shí)很少采用4:4:4的RGB全帶寬取樣結(jié)構(gòu)，實(shí)際使用

16、的大多是Y/B-Y/R-Y取樣，并對(duì)B-Y/R-Y色度信號(hào)采用了亞取樣處理，使其取樣點(diǎn)數(shù)量少于亮度信號(hào)。4:2:2取樣結(jié)構(gòu)，表示色度信號(hào)在水平方向上的取樣點(diǎn)數(shù)量是亮度信號(hào)的1/2。 高清影像技術(shù)特點(diǎn)-數(shù)字化 把4:4:4經(jīng)預(yù)濾波、亞取樣轉(zhuǎn)變成 4:2:2、4:1:1、3:1:1、4:2:0或3:1.5:0的目的是用不壓縮的方法通過(guò)降低彩色分辨率的方式降低數(shù)字電視信號(hào)的碼率 高清攝像機(jī)基本參數(shù)表主流廣播級(jí)高清錄像機(jī)技術(shù)規(guī)格機(jī)型機(jī)型格格 式式DVCPRO HDHDCAMD5 HDHDCAM SRHDCAM SR（4：4：4）視頻視頻取樣頻率取樣頻率R: 74.25 MHzY74.25 MHz74.

17、25 MHz74.25 MHz74.25 MHzG: 74.25 MHzR-Y/B-Y37.125 MHz37.125 MHz37.125 MHz37.125 MHzB: 74.25 MHz記錄帶寬記錄帶寬R: 30 MHzY20 MHz24 MHz30 MHz30 MHzG: 30 MHzR-Y/B-Y10 MHz7.5 MHz15 MHz15 MHzB: 30 MHz量化量化8bit8 bit10 bit10 bit音頻音頻取樣頻率取樣頻率48kHz48kHz48kHz48kHz量化量化16bit20bit24bit24bit通道數(shù)量通道數(shù)量8ch4ch8ch12ch記錄碼流記錄碼流30P

18、/60i約約167 Mb/s約約185 Mb/s約約301 Mb/s約約593 Mb/s25P/50i約約167 Mb/s約約155 Mb/s約約250 Mb/s視頻碼流視頻碼流30P/60i約約100 Mb/s約約140 Mb/s約約235 Mb/s約約440 Mb/s25P/50i約約100 Mb/s約約120 Mb/s約約195 Mb/s數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄糾錯(cuò)糾錯(cuò)Reed SolomonReed SolomonReed SolomonReed Solomon掩錯(cuò)掩錯(cuò)Adaptive three-dimensional通道編碼通道編碼Scrambled NRZIScrambled NRZI8

19、14Scrambled NRZI磁跡磁跡/場(chǎng)場(chǎng)30P/6206121225P/52461212壓縮算法壓縮算法幀內(nèi)壓縮幀內(nèi)壓縮幀內(nèi)壓縮幀內(nèi)壓縮 DCT幀內(nèi)壓縮幀內(nèi)壓縮MPEG4 Studio Profile壓縮比壓縮比6.7:14.4:15.3:12.7:14.2:1主流高清非編壓縮格式的碼率比較AVIDDNxHD120SONYHDCAMPanasonicDVCPROHDAVIDDNxHD183PanasonicHD-D5SONYHDCAMSRAPPLEProResAPPLE ProRes HQ圖像解晰度1280 x7201920 x10801920 x10801280 x7201920 x1

20、0801280 x7201920 x10801920 x10801920 x10801280 x7201920 x10801280 x7201920 x1080比特率8bit8bit8bit8bit8bit10bit10bit10bit10bit10bit亮色采樣4:2:23:1:14:2:24:2:24:2:24:2:2/4:4:44:2:24:2:2碼率120Mb135Mb100Mb185Mb235Mb440Mb145Mb220Mb高清攝錄一體機(jī)-格式與信號(hào)碼率 Sony HDCAM-SR高清攝像機(jī) 信號(hào)碼率440Mbps HDC-1550/F950/SRW-1-1080 /50i /25

21、p /24p / 60i 應(yīng)用 高質(zhì)量電視制作 高質(zhì)量數(shù)字母帶高清攝錄一體機(jī)-格式與信號(hào)碼率 Sony HDCAM高清攝像機(jī) 信號(hào)碼率135Mbps HDW-F900/F900R-1080 /50i /25p /24p / 60i HDW- 750P-1080 /50i /25p HDW- 700A-1080/60i 應(yīng)用電視劇專(zhuān)題新聞體育高清攝錄一體機(jī)-格式與信號(hào)碼率松下 DVCPRO HD高清攝像機(jī) 信號(hào)碼率100Mbps AJ-HDC 20-1080 /50i等 AJ-HDC 27- 720/60p 應(yīng)用電視劇專(zhuān)題新聞體育高清攝錄一體機(jī)-格式與信號(hào)碼率 經(jīng)濟(jì)適用的高清 25Mbps碼流

22、MPEG2 MPHL1440 幀間壓縮 與DV/DVCAM相同的記錄媒體 應(yīng)用 新聞 突發(fā)事件報(bào)道高清攝錄一體機(jī)-格式與信號(hào)碼率主流非磁帶記錄媒體攝錄機(jī)Sony XDCAM-HD高清攝像機(jī) 信號(hào)碼率18/25/35Mbps PDW-700-1080 /50i /25p /24p / 60i藍(lán)光盤(pán)記錄 松下P2 DVCPRO HD高清攝像機(jī)信號(hào)碼率100/50Mbps AG-HVX 3000MC -1080/50i/25p,720p 編碼 AVC-INTRA / DVCPRO HD湯姆遜湯姆遜 infinity 信號(hào)碼率75Mbps JPEG2000 硬盤(pán)、閃存卡、U盤(pán)主流高清非編壓縮格式的碼率

23、比較AVIDDNxHD120SONYHDCAMPanasonicDVCPROHDAVIDDNxHD183PanasonicHD-D5SONYHDCAMSRAPPLEProResAPPLE ProRes HQ圖像解晰度1280 x7201920 x10801920 x10801280 x7201920 x10801280 x7201920 x10801920 x10801920 x10801280 x7201920 x10801280 x7201920 x1080比特率8bit8bit8bit8bit8bit10bit10bit10bit10bit10bit亮色采樣4:2:23:1:14:2:2

24、4:2:24:2:24:2:2/4:4:44:2:24:2:2碼率120Mb135Mb100Mb185Mb235Mb440Mb145Mb220Mb不同取樣結(jié)構(gòu)和量化比特的原始碼率比較GRBYYYCbCrCbCbCrCr1920192019201080108010801920960960108010801080144010801080108048048010807207201440540540HD SDI 雙鏈接4:4:4HD SDI 鏈接4:2:23:1:1(1440) 4:2:0高清與標(biāo)清電視的差別 寬高比寬高比 標(biāo)清電視屏幕的寬高比為4:3 高清電視屏幕的寬高比是16:9，16:9可以表示

25、為1.78:1，是參考遮幅寬銀幕電影1.85:1的寬高比制定的。美國(guó)、歐洲和澳大利亞的部分標(biāo)清數(shù)字電視也采用16:9，但在中國(guó)和其它大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)只有高清采用16:9 高清與標(biāo)清電視的差別 清晰度（分辨率）清晰度（分辨率） 高清晰度電視的分辨率有兩種，一種是每幀畫(huà)面1920 x1080像素，另一種是1280 x720像素，后者的水平和垂直方向像素?cái)?shù)量分別是前者的2/3，總的像素?cái)?shù)量是前者的4/9，不到一半 高清與標(biāo)清電視的差別高清圖像的水平像素1920 垂直像素1080標(biāo)清圖像的水平像素720 垂直像素576 高清系統(tǒng)的分辨率高于標(biāo)清系統(tǒng)的兩倍 高清標(biāo)清格式變換制作 實(shí)現(xiàn)高清（HD）和標(biāo)清（

26、SD）兩種圖像標(biāo)準(zhǔn)的格式變換，在標(biāo)清高清過(guò)渡時(shí)期，可以實(shí)現(xiàn)高清、標(biāo)清節(jié)目同播，滿(mǎn)足不同消費(fèi)群體的需要，是降低制作成本，進(jìn)行高清電視和標(biāo)清電視之間節(jié)目交換、素材共享的必要手段。1080/50i高清節(jié)目源格式與現(xiàn)行標(biāo)清節(jié)目源576/50i 之間的上/下變換，包括圖像幅型比的變換，即：高清16：9與標(biāo)清4：3。 高清標(biāo)清格式變換制作 高清至標(biāo)清下變換有三種模式：信箱模式（上下遮黑，寬銀幕）-原畫(huà)面寬度不變切邊模式（4：3滿(mǎn)屏，左右兩邊各切去部分畫(huà)面）-原畫(huà)面高度不變擠壓模式（4：3滿(mǎn)屏，水平方向壓縮）-原畫(huà)面寬度高度都不變，畫(huà)面變形格式下變換制作模式如圖示，高清標(biāo)清格式變換制作 高清至標(biāo)清下變換高清

27、至標(biāo)清下變換 信箱模式（上下遮黑，寬銀幕）信箱模式（上下遮黑，寬銀幕） 切邊模式（切邊模式（4 4：3 3滿(mǎn)屏，左右兩邊各切去部分畫(huà)面）滿(mǎn)屏，左右兩邊各切去部分畫(huà)面） 擠壓模式（擠壓模式（4 4：3 3滿(mǎn)屏，水平方向壓縮變形）滿(mǎn)屏，水平方向壓縮變形） 切邊模式切邊模式 信箱模式信箱模式 擠壓模式擠壓模式下變換高清標(biāo)清格式變換制作 高清標(biāo)清格式變換制作 標(biāo)清至高清上變換標(biāo)清至高清上變換 切邊模式（左右遮黑）， 信箱模式（滿(mǎn)屏，上下兩邊各切去部分畫(huà)面） 擠壓模式（4：3滿(mǎn)屏，水平方向拉抻變形）擠壓模式擠壓模式切邊模式切邊模式上變換信箱模式信箱模式高清鏡頭 鏡頭也是一種動(dòng)態(tài)技術(shù)，它可以有效地控制在攝

28、像機(jī)圖像傳感器上所呈現(xiàn)的目標(biāo)圖像，這種控制功能包括改變光亮度、焦點(diǎn)和焦距范圍 高清鏡頭 -光學(xué)帶寬 鏡頭對(duì)黑白相間圖形的再現(xiàn)能力受到黑白線條間隔細(xì)度的影響，這種鏡頭輸出特性在技術(shù)上我們稱(chēng)為“調(diào)制傳遞函數(shù)”（MTF）。 因?yàn)閿z像系統(tǒng)是通過(guò)鏡頭把圖像轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，所以調(diào)制傳遞函數(shù)被認(rèn)為是評(píng)價(jià)鏡頭性能的好辦法。 高清鏡頭 -光學(xué)帶寬 標(biāo)清電視的視頻帶寬是5.5MHz，高清電視1080/50i,60i，720/60p視頻帶寬是30MHz。 與鏡頭清晰度相關(guān)的因素 為了實(shí)現(xiàn)這種較好的光學(xué)性能，高清電視鏡頭在制造工藝上精度更高，這體現(xiàn)在，首先采用一個(gè)更佳的光學(xué)設(shè)計(jì)方案，仔細(xì)控制好光學(xué)設(shè)計(jì)工藝中的眾多環(huán)節(jié)，

29、認(rèn)真選好每個(gè)鏡頭單元所用的材料和涂層，嚴(yán)格控制好制造公差 整個(gè)圖像平面內(nèi)鏡頭分辨率 根據(jù)光學(xué)部件的特性，鏡頭單元的中央處分解像力最高，在圖像平面內(nèi)向邊角呈現(xiàn)下降趨勢(shì) 為了保證低色散、低像差，提高邊緣性能，使整個(gè)畫(huà)面保持清晰的圖像，保證高光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)，高清鏡頭使用了高質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù) 整個(gè)圖像平面內(nèi)鏡頭分辨率 采用螢石、高折射率、高透光率、超低色散玻璃等特殊材料 采用最新光學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)和電腦模擬技術(shù) 內(nèi)聚焦系統(tǒng)減少了側(cè)向色差，提高了邊緣光學(xué)特性 使用更精密的光學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)/組件/裝配技術(shù)工具 整個(gè)圖像平面內(nèi)鏡頭邊緣特性 100% HD-EC MTF NTSC 0 Center Corner edg

30、e image hight 比較高清和標(biāo)清電視系統(tǒng)成像 第一要考慮高清16：9的畫(huà)幅比，在CCD同樣的著光面上，16：9畫(huà)幅的面積減小，即減小了感光區(qū)域，高清鏡頭敏感區(qū)域縮小，造成了敏感度10%的差別。 4：3畫(huà)幅的面積是 8.8x6.6=58.08mm, 16：9畫(huà)幅的面積是 9.6x5.4=51.84mm, 4:3畫(huà)幅16:9畫(huà)幅高清系統(tǒng)與標(biāo)清系統(tǒng)的比較 標(biāo)清系統(tǒng)一幀畫(huà)面里有576掃描行，而高清系統(tǒng)的掃描行數(shù)是大于標(biāo)清系統(tǒng)的1.5倍，同樣在2/3英寸的CCD器件上，高清系統(tǒng)具有更小的像素點(diǎn)， 高清系統(tǒng)掃描行密度更高，因?yàn)楦咔瀹?huà)幅比是16：9，比標(biāo)清系統(tǒng)更寬 比較高清和標(biāo)清電視系統(tǒng)成像 第二

31、要考慮高清系統(tǒng)的景深問(wèn)題，高清的景深是標(biāo)清的1/2，因此在操作攝像機(jī)時(shí)，應(yīng)該把鏡頭的光圈值加大2倍，這樣才能得到與標(biāo)清系統(tǒng)相同的景深。這將使得敏感度降低到原來(lái)的1/4 比較高清和標(biāo)清電視系統(tǒng)成像 景深有下列性質(zhì)：景深與鏡頭光圈：隨光圈數(shù)值的增大而增大，即光圈越大，景深越??；光圈越小，景深越大； 景深與鏡頭焦距隨鏡頭焦距的增大而減小，即鏡頭焦距越長(zhǎng)，景深越??；焦距越短，景深越大；廣角鏡頭景深大，長(zhǎng)焦鏡頭景深小。 景深與拍攝距離隨景物距離的增大而增大，即距離越遠(yuǎn)，景深越大；距離越近，景深越小。 高清影像造型高清影像造型 2009年6月 高清晰度電視節(jié)目以高清晰的特點(diǎn)、豐富的色彩和寬屏幕顯示受到人們

32、歡迎，然而，高清晰的特點(diǎn)對(duì)電視燈光的要求與標(biāo)清電視的不同，運(yùn)用好燈光照明在高清影像攝制中發(fā)揮著重要作用 HDTV 的特點(diǎn) 畫(huà)幅比為16：9，比較標(biāo)清4：3更符合人們視覺(jué)習(xí)慣大場(chǎng)面拍攝有氣勢(shì)色還原真實(shí) 高清畫(huà)面有1920 x1080個(gè)像素點(diǎn)，水平清晰度與垂直清晰度提高了2倍以上特寫(xiě)鏡頭對(duì)景物的細(xì)節(jié)的表現(xiàn)更接近35mm膠片的效果光比問(wèn)題 運(yùn)用技術(shù)手段調(diào)整參數(shù)，高清攝像機(jī)最大景物亮度范圍可以達(dá)到8-9級(jí)光圈在正常曝光值基礎(chǔ)上，增加2.5級(jí)光圈和減少5.5級(jí)光圈的范圍內(nèi)仍然能表現(xiàn)景物的灰度層次。由于畫(huà)面清晰度高，暗部的感染力增強(qiáng)高清拍攝較暗部分細(xì)節(jié)的能力相對(duì)于標(biāo)清有很大提高 光比問(wèn)題 在曝光不足時(shí)，通過(guò)技術(shù)調(diào)整可以提高亮度層次的表現(xiàn)