第12章 數(shù)碼攝像機

1、第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 12.1 數(shù)碼攝像機的類型和主要技術指標數(shù)碼攝像機的類型和主要技術指標 12.2 數(shù)碼攝像機的結構與工作原理數(shù)碼攝像機的結構與工作原理12.3 數(shù)碼攝像機的使用數(shù)碼攝像機的使用思考與練習十二思考與練習十二 第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 12.1 數(shù)碼攝像機的類型和主要技術指標數(shù)碼攝像機的類型和主要技術指標12.1.1 數(shù)碼攝像機的類型數(shù)碼攝像機按記錄介質(zhì)和方式劃分，一般分為Mini DV、Digital 8、CMOS超迷你型攝像機和數(shù)碼攝錄放一體機。數(shù)碼攝像機按使用范圍一般劃分為民用級、專業(yè)級和廣播級三類。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機

2、 民用級或稱家用級數(shù)碼攝像機是以普及為目標設計的，一般體積小，重量輕，價格便宜，性能穩(wěn)定，操作方便，畫面質(zhì)量比廣播級和專業(yè)級低，主要滿足家庭使用。DV格式和索尼公司D8格式的數(shù)碼攝像機均屬于民用級數(shù)碼攝像機。專業(yè)級或稱準廣播級數(shù)碼攝像機，其各種指標均比廣播級的要低，但清晰度、信噪比、色彩重現(xiàn)的準確度都足以滿足一般企事業(yè)單位及學校教育電視系統(tǒng)對圖像質(zhì)量的要求。目前，索尼公司的DVCAM和松下公司的DVCPRO25屬于專業(yè)級數(shù)碼攝像機。 廣播級數(shù)碼攝像機的圖像技術指標和調(diào)整精度都比較高，圖像質(zhì)量很高，價格也較高，主要供電視臺、廣告公司和電視劇制作單位拍攝使用。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 12.1

3、.2 數(shù)碼攝像機的主要技術指標1) CCD的類型數(shù)碼攝像機的關鍵在于CCD，CCD數(shù)碼攝像機的感光器件(即數(shù)碼攝像機感光成像的部件)能把光線轉變成電荷，通過模/數(shù)轉換器芯片轉換成數(shù)字信號。目前數(shù)碼攝像機的核心成像部件有兩種：一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件；另一種是CMOS(互補金屬氧化物半導體)器件。CCD器件具有信噪比高，圖像解像度和靈敏度高，不受地磁影響，體積小，耗電少等優(yōu)點而被廣泛使用。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 2) CCD尺寸CCD有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四種。尺寸越大，圖像的感光區(qū)越大，像素數(shù)越多，圖像細節(jié)越豐富。3) CCD像素數(shù) C

4、CD像素數(shù)是體現(xiàn)CCD器件解析能力的主要指標。CCD上有許多微細的感光元件，感光元件的多少直接影響攝像機的畫面質(zhì)量，這些感光元件稱為“像素”。CCD像素數(shù)是體現(xiàn)攝像機性能的決定性因素。像素數(shù)值越高，構成畫面的微粒就越小，解像度就越高。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 4) CCD的片數(shù)一般的民用數(shù)碼攝像機只有一片CCD，專業(yè)級、廣播級數(shù)碼攝像機多采用三片CCD，即三棱鏡將攝入鏡頭的光源分為三原色(紅、綠、藍)，將它們輸進不同的CCD。由于三片CCD的每一片都有一個很大的光線采集區(qū)域，因而形成圖像的顏色比單片的準確程度要高，色彩還原效果好。5) 水平清晰度清晰度是描述攝像機在重現(xiàn)被攝物體的細節(jié)時所能

5、達到某種程度的技術指標。水平清晰度是指在水平方向上實際顯示的線條數(shù)。為了在同一系統(tǒng)中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在電視技術中把畫面寬高比與水平方向上顯示線條數(shù)的乘積稱為電視線。民用數(shù)碼攝像機的水平清晰度在500線以上，專業(yè)級、廣播級攝錄一體機和便攜式攝像機的水平清晰度在750線以上，高清晰度HDTV攝像機的清晰度在1000線以上。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 6) 壓縮編碼方式數(shù)據(jù)壓縮的目的是在保證一定圖像質(zhì)量的前提下，以最小的數(shù)據(jù)來表達和傳遞圖像信息。視頻數(shù)據(jù)壓縮一般采用有損壓縮的方法，利用人們視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息。雖然壓縮不能完全

6、恢復原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對理解原始圖像的影響較小。7) 壓縮比在理想的情況下，無窮多的數(shù)據(jù)可以無窮快的速度傳送。實際上，數(shù)據(jù)受記錄、傳輸和機械工藝的技術限制，既不可能無限多，也不可能無限快，因此數(shù)據(jù)在記錄前最好先進行壓縮，重放時再解壓縮。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 8) 信噪比信噪比表示有用的視頻信號和混入視頻信號的干擾噪聲之間的比例，一般用對數(shù)表示。信噪比越低，圖像的清晰度越差；信噪比越高，圖像的清晰度越好，傳輸圖像信號質(zhì)量越高。目前，民用級數(shù)碼攝像機的信噪比一般大于54 dB，專業(yè)級攝像機的信噪比大于60 dB。9) 靈敏度靈敏度是反映攝像機光電轉換性能高低的指標。靈敏度越高，在同

7、樣環(huán)境下拍攝的圖像越清晰、透徹，層次感越強。民用攝像機一般不標出攝像機的靈敏度，專業(yè)級攝像機的靈敏度在F8.0以上。攝像機的高靈敏度使景深加深，并能得到滿意的聚焦，即使在最快的快門速度下，也可以在一定的光線下進行拍攝。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 10) 量化量化是指將模擬信號在幅度上劃分為多少個等間隔的數(shù)量級，并用2的n次冪的形式表示，n稱為量化比特數(shù)值。廣播級數(shù)碼攝像機的量化水平一般為1018 bit。11) 最低照度被拍攝物體的最低照度指拍攝所需的最低照明度，表示必須達到多少亮度才能進行拍攝。最低照度越小，對拍攝環(huán)境要求越低，可以在較暗的照明條件下得到干凈的圖像，適應性強。 第十二章第十

8、二章 數(shù)碼攝像機 12.2 12.2 數(shù)碼攝像機的結構與工作原理數(shù)碼攝像機的結構與工作原理1. 光電轉換部分鏡頭相當于攝像機的眼睛，它由透鏡系統(tǒng)組合而成，包含許多片凹凸不同的透鏡。拍攝物體時，被攝物體的光線透過攝像機的鏡頭感應在固體攝像器件板上。影像通過鏡頭聚焦成像，透過光學過濾器落在帶有電荷耦合器件(CCD)的成像感應頭上。這個感應頭是由大約50萬個被稱為“像素”的圖像單元陣列組成的。像素以光亮度的色彩的方式分析影像，然后將信息轉化為電流信號。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 光電轉換系統(tǒng)是攝像機的核心，其中的固體攝像器件即電荷耦合器便是攝像機的“心臟”，上面排列上萬個像素點。通常家用攝像機都使

9、用一塊1/51/3英寸(58.47 mm)大小的CCD，像素數(shù)為30萬300萬。2. 數(shù)字化處理部分數(shù)碼攝像機的數(shù)字化處理部分多采用大規(guī)模集成電路進行數(shù)字運算處理。由于攝像機記錄的是活動的彩色圖像信息，圖像數(shù)據(jù)量非常大，因此必須采用壓縮處理技術才能把大量的數(shù)據(jù)記錄到小尺寸的磁帶上。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 3. 數(shù)字化存儲和錄像部分DV格式的數(shù)碼攝像機采用幀內(nèi)壓縮技術，大大提高了壓縮和解壓縮的效率，壓縮比為5 1。錄像部分的工作非常重要，其記錄方式直接影響圖像信號和聲音信號的質(zhì)量。DV格式的數(shù)碼攝像機其機芯只有常規(guī)錄像機機芯的1/6。這種機芯的優(yōu)點是，其低磁帶張力可以減少磁帶、磁鼓和磁頭之

10、間的摩擦力，減少磁粉脫落，延長磁帶和磁頭的壽命。DV格式的數(shù)碼攝像機其錄像系統(tǒng)將數(shù)字分量視頻信號壓縮到原始數(shù)據(jù)量的1/5，同時還能保證卓越的數(shù)字質(zhì)量和較長的記錄時間。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 12.3 12.3 數(shù)碼攝像機的使用數(shù)碼攝像機的使用 12.3.1 數(shù)碼攝像機的外觀SONY數(shù)碼攝像機DCR-TRV60E的外觀如圖12-1所示。 第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (a)1閃光燈；2聚焦環(huán)；3鏡頭；4NIGHTSHOT(夜間攝像)開關；5DC IN(直流輸入)插孔；6FOCUS(聚焦)鍵；7BACKLIGHT(逆光)鍵；8麥克風；9DC IN插孔蓋 678954321圖12-1 DCR-

11、TRV60E數(shù)碼攝像機的外觀(a) 前視圖第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (b)10鏡頭蓋；11RESET(重設)鍵；12液晶顯示屏/觸摸板屏幕；13OPEN(打開)鍵；14DISPLAY/BATT INFO(顯示/電池信息)鍵；15揚聲器；16取景器 ；17取景器鏡頭調(diào)整桿；18肩帶掛鉤 161718151413121110圖12-1 DCR-TRV60E數(shù)碼攝像機的外觀 (b) 后視圖第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (c)19DV接口； 20USB插孔；21PHOTO(像片)鍵； 22電動變焦桿；23BATT(電池)松開鍵；24LOCK(鎖定)開關；25START/STOP(開始/停止)鍵；2

12、6POWER(電源)開關；27LANC插孔；28S-VIDEO(S視頻)插孔；29AUDIO/VIDEO(音頻/視頻)插孔；30耳機插孔；31MIC(話筒)；32腕帶2728293031322625242322212019圖12-1 DCR-TRV60E數(shù)碼攝像機的外觀(c) 右側圖第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 383940414243333435363733智能附件插槽；34插槽蓋；35存取指示燈；36MEMORY STICK插槽；37CHARGE(充電)指示燈；38EDIT SEARCH(編輯查找)鍵；39閃光燈鍵；40遙控感應器；41紅外線發(fā)射器 ；42攝像指示燈；43HOLOGRAM

13、AF(全息自動聚焦)發(fā)光器(d)圖12-1 DCR-TRV60E數(shù)碼攝像機的外觀(d) 俯視圖第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (e)44充電式電池；45錄像帶艙；46OPEN/EJECT(打開/退出)桿；47三腳架接口 45464744圖12-1 DCR-TRV60E數(shù)碼攝像機的外觀 (e) 仰視圖第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 12.3.2 數(shù)碼攝像機的使用與保養(yǎng)1. 拍攝圖像使用數(shù)碼攝像機拍攝圖像的步驟如下：(1) 取下鏡頭蓋并拉動鏡頭蓋帶子將其固定。(2) 接通電源并裝入錄像帶。(3) 按POWER開關上的小綠色鍵，將其設定于CAMERA位置，攝像機處于待機狀態(tài)，如圖12-2所示。第十二章第

14、十二章 數(shù)碼攝像機 圖12-2 開關設置的位置第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (4) 按OPEN開關打開液晶顯示面板，圖像出現(xiàn)在液晶顯示屏上。(5) 按START/STOP鍵，攝像機開始拍攝，REC指示出現(xiàn)，位于攝像機前面的攝像指示燈點亮。若要停止攝像，再按一下START/STOP鍵即可。 攝像后應先將POWER開關設定到OFF(CHG)位置，然后關閉液晶顯示屏，退出錄像帶，最后切斷電源。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 2. 使用變焦功能(1) 移動電動變焦桿進行緩慢變焦，大幅度移動它則可進行快速變焦。要獲得更好的攝影，應妥善使用變焦功能?！癟”側用于望遠拍攝(使拍攝對象變近)，“W”側用于廣角拍

15、攝(使拍攝對象變遠)。(2) 使用大于10倍的變焦時，須在MENU設定中設置D ZOOM值，可在20120倍中設置。3. 逆光拍攝(1) 拍攝背后有光源或背景明亮的對象時，可使用逆光拍攝功能。(2) 在待機、拍攝或記憶方式下按BACK LIGHT鍵。 (3) 若要取消此功能，再按一下BACK LIGHT鍵即可。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 4. 在黑暗中攝影(1) 利用夜間攝影功能可以在暗處拍攝物體。(2) 在待機、拍攝或記憶方式下，將NIGHT SHOT開關推至ON位置。打開夜間攝影燈會使拍攝的影像更清晰。(3) 若取消夜間拍攝功能，將NIGHT SHOT開關推至OFF位置即可。第十二章第十

16、二章 數(shù)碼攝像機 5. 自拍定時器的使用(1) 在待機狀態(tài)下按SELF TIMER鍵(此鍵在液晶顯示屏上顯示)，自拍定時器指示出現(xiàn)在液晶顯示屏或取景器中。(2) 按START/STOP鍵，自拍定時器倒數(shù)計時10秒后自動開始攝影。要取消自拍攝影，在攝影機處于待機狀態(tài)時按下SELF TIMER鍵即可。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 6. 在液晶顯示屏上監(jiān)視播放影像(1) 按POWER開關上的小綠鍵，將其設定于VCR位置。(2) 按 鍵倒帶。(3) 按 鍵開始放影。液晶顯示屏可以朝取景器側轉約90，朝鏡頭側轉約180。要調(diào)節(jié)亮度，按LCD BRIGHT上兩個鍵中的一個。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 7

17、. 用計算機觀看圖像可以用以下方法將攝像機連接至計算機，在計算機上觀看存儲在memory stick(記憶棒)或錄制在錄像帶上的圖像。要在帶memory stick插槽的計算機上觀看圖像，可先從攝像機上退出memory stick，然后將其插入計算機的memory stick插槽。連接帶USB端口的計算機時，先完成USB驅(qū)動程序的安裝，然后再將攝像機連接至計算機。若先將攝像機連接至計算機，則可能無法正確安裝USB驅(qū)動程序。 第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 8. 使用數(shù)碼攝像機的注意事項(1) 拍攝時避免鏡頭長時間直對陽光。雖然攝像機使用的CCD對光強度有較大的容許范圍，但長時間處在大型聚光燈或太

18、陽的照射下難免還是會損傷CCD板，造成不可恢復的損傷。(2) 拍攝完畢要取出磁帶，卸下電池。如果主錄像帶留在錄像機中，錄像帶可能會變松弛而受損。若將電池長時間留在錄像機之內(nèi)，可能導致電池電壓過低，以至于再也無法使用。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (3) 避開磁性設備。如果在電視機、計算機附近使用攝像機，電磁輻射可能會引起圖像和聲音失真；揚聲器和大型電動機產(chǎn)生的強磁場，可能會損壞錄像帶拍攝的內(nèi)容或使圖像失真。如果靠近無線電發(fā)射臺或高壓電線進行拍攝，拍攝的圖像和聲音可能會受到不利影響。(4) 謹防受潮。攝像機保存時應放置在干燥的地方，避免機器受潮；應盡量避免在雨、雪天拍攝，如要拍攝應妥善防護。在雨

19、雪中或海邊使用時，應小心勿讓攝像機進水，不然攝像機和錄像帶可能會受損(無法維修)。在海邊或沙塵較大的地方使用時，小心勿讓沙子或微小塵埃進入攝像機內(nèi)。沙子和塵?？赡軙p壞攝像機和錄像帶(插入和取出錄像帶時須多加小心)，發(fā)現(xiàn)后應及時清理。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 (5) 回避高溫、低溫環(huán)境。在高溫、低溫或過于潮濕的環(huán)境下長時間拍攝，容易使機器老化。CCD攝像機在40以上高溫環(huán)境中使用，可能會出現(xiàn)信噪比下降，疵點數(shù)目增加和固定圖形雜波加重等現(xiàn)象。(6) 防止凝露。寒冷的冬天從室外進入室內(nèi)，機器容易結露，正確的方法是將攝像機罩在密封的塑料袋中，待機器與室內(nèi)溫度一致時再取出。(7) 定期清洗磁頭。一般拍攝3050小時后清洗磁頭一次。請使用專用清洗帶，清洗時間不要超過10秒。第十二章第十二章 數(shù)碼攝像機 切勿在攝像機上噴灑殺蟲劑、揮發(fā)劑或稀釋劑進行清潔，這些物質(zhì)可能會使機殼變形或引起表面涂層剝落。切勿使攝像機長時間與橡膠或塑料制品相接觸。(8) 避免電池的記憶效應。鎳鎘電池充電時，一定要待電能使用完后再充電，防止產(chǎn)生記憶效應。鋰電池不在此列。電池使用前一定要充足電，單塊鎳鎘電池一般充電24小時，最長充電時間不應超過12小時。使用中若想節(jié)省電源，應盡量少變焦，關閉液晶顯示屏，關閉攝像機前、后錄像工作指示燈。不要在攝像機電源開關處于接通狀態(tài)時連通外接電源或更換