廣播電視技術(shù)

廣播電視技術(shù)第一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

單機(jī)現(xiàn)場(chǎng)錄像節(jié)目采集

多機(jī)現(xiàn)場(chǎng)EFP錄像多機(jī)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播車錄像

演播室錄像

虛擬演播室錄像

單機(jī)現(xiàn)場(chǎng)錄像

多機(jī)現(xiàn)場(chǎng)EFP錄像多機(jī)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播車錄像

虛擬演播室錄像111011被拍攝的圖像記錄模擬信號(hào)

記錄數(shù)字信號(hào)P2半導(dǎo)體REVProXDCAM專業(yè)光盤專業(yè)USB專業(yè)SD卡專業(yè)硬盤數(shù)字磁帶第二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六廣播電視數(shù)字化是全系統(tǒng)的數(shù)字化用戶接收無線用戶有線用戶

發(fā)射、分配有線電視分配網(wǎng)無線發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星信號(hào)傳輸微波現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)廣播電臺(tái)電視臺(tái)

制作、播出光纜干線網(wǎng)第三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六數(shù)字電視技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)

采編制播傳輸發(fā)射分配用戶接收采編制播發(fā)射分配用戶接收光纜干線網(wǎng)傳輸衛(wèi)星微波有線用戶有線廣播電視分配網(wǎng)無線發(fā)射臺(tái)直播衛(wèi)星直播星用戶互聯(lián)網(wǎng)傳輸節(jié)目集成節(jié)目集成平臺(tái)互聯(lián)網(wǎng)無線用戶電腦IPTV用戶電臺(tái)N節(jié)目流電視臺(tái)Z節(jié)目流電臺(tái)A節(jié)目流電視臺(tái)A節(jié)目流電視臺(tái)N節(jié)目流第四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六接收從固定向移動(dòng)便攜手持?jǐn)U展固定接收火車汽車

輪船

移動(dòng)終端筆記本掌上電腦

便攜終端PDA手機(jī)

手持終端第五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視節(jié)目制作第一節(jié)電視節(jié)目制作概況電視節(jié)目制作方式

1、ENG方式---電子新聞采集

ELECTRONICNEWSGATHERING

設(shè)備組成：便攜式攝像機(jī)/錄像機(jī)一體化特征：前期拍攝、后期編輯

第六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視節(jié)目制作2、EFP方式---電子現(xiàn)場(chǎng)制作ELECTRONICFIELDPRODUCTION

設(shè)備組成：三臺(tái)或三臺(tái)以上攝像機(jī)，切換臺(tái)、調(diào)音臺(tái)、錄像機(jī)等輔助設(shè)備。特征：多機(jī)拍攝、同時(shí)編輯

第七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視節(jié)目制作3、ESP方式---電子演播室制作

ELECTRONICSTUDIOPRODUCTION

設(shè)備組成：完善的照明、音響設(shè)施特征：綜合特性。靈活性強(qiáng)。

第八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六多機(jī)拍攝方式多機(jī)拍攝，現(xiàn)場(chǎng)切換。多臺(tái)單機(jī)拍攝，后期編輯。多機(jī)拍攝，現(xiàn)場(chǎng)切換；輔以單機(jī)拍攝，后期編輯。分段拍攝。不間斷拍攝。第九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六多機(jī)常用機(jī)位三臺(tái)固定機(jī)位和一臺(tái)游動(dòng)機(jī)位2號(hào)機(jī)全景及部分特寫。1、3號(hào)機(jī)中、近景，特寫。4號(hào)機(jī)游動(dòng)機(jī)位。機(jī)動(dòng)靈活。2413第十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六演播室景區(qū)A區(qū)正在演播；B區(qū)搭好布景，演員就位；C區(qū)正搭景。B區(qū)演播；C區(qū)待命；A區(qū)拆景、搭景。A、B、C三個(gè)區(qū)域分別用紅綠藍(lán)三色標(biāo)志景區(qū)。ABC第十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視節(jié)目制作電視節(jié)目流程:采集編輯播出第十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視節(jié)目制作電視節(jié)目流程:總編室審片選題采訪，拍攝編輯，合成審片播出技術(shù)部審片制作播出帶第十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六傳統(tǒng)概念的節(jié)目制作系統(tǒng)ENGEFPESP

后期創(chuàng)作視頻音頻SwerMixerDVEDATVTRDAW繪圖編輯

傳送VTRCat復(fù)制信號(hào)信號(hào)衰減工作分擔(dān)第十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六演播室EFP制作服務(wù)器視頻/音頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)電腦動(dòng)畫工作站編輯、合成、信號(hào)處理數(shù)字系統(tǒng)為基礎(chǔ)的節(jié)目制作環(huán)境流媒體信號(hào)信號(hào)衰減小工作綜合型第十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六改革工作流程ServerPlanningMetaDataAcquisitionMetaDataEditingMetaDataVTRArchivePlanningAcquisitionEditingGPSArchiveMetaData-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MetaDataGPSMetaData現(xiàn)在未來MetadataNonLinearITNetworke-VTRMetaDataMXF第十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六基于網(wǎng)絡(luò)的新聞節(jié)目制作攝像師隨時(shí)隨地離線編輯下載/編輯視音頻存儲(chǔ)低解析度數(shù)據(jù).DB自動(dòng)記錄拍攝日期和地點(diǎn)草稿/注釋/可用素材標(biāo)記低解析度編輯無錄像機(jī)制定編輯列表記者高解析度低解析度現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與室內(nèi)服務(wù)器聯(lián)機(jī)第十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出處理器PFV-SP系列路由轉(zhuǎn)換器HDS-X3000/5800系列硬盤錄像機(jī)MAV-555A/777現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（時(shí)間/地點(diǎn)）網(wǎng)絡(luò)控制片段共享自動(dòng)/半自動(dòng)操作系統(tǒng)管理員進(jìn)行系統(tǒng)整體設(shè)定和管理A/VStorageDataStore高清攝像機(jī)第十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視劇/電影/廣告節(jié)目制作攝像師現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)演DataStore現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（日期/地點(diǎn)）電子場(chǎng)景板視音頻監(jiān)看/監(jiān)聽草稿/注釋編輯攝像機(jī)控制場(chǎng)景/編目瀏覽/搜索自動(dòng)載入24P/30P音頻同步便于辦公室復(fù)制操作網(wǎng)絡(luò)分工編輯制作高速存檔后期制作第十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第二十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

Frame幀在一個(gè)掃描周期中，電磁束完整掃描一次的區(qū)域，包含兩個(gè)場(chǎng)。完整的電視畫面的最小單位。

FIELD場(chǎng)一個(gè)完整掃描周期的一半，一幀電視畫面至少由兩個(gè)場(chǎng)組成。每秒由60個(gè)場(chǎng)或30幀組成。場(chǎng)頻和幀頻幀是構(gòu)成視頻信息的最基本單元。單位時(shí)間內(nèi)所掃描、傳遞、和接收的幀數(shù)稱做幀頻。如PAL制圖像信號(hào)每秒由25幀畫面組成，即幀頻為25HZ。單位時(shí)間內(nèi)所掃描、傳遞、和接收的場(chǎng)數(shù)稱做場(chǎng)頻。傳統(tǒng)電視是隔行掃描的，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電視幀由兩個(gè)掃描場(chǎng)組成。第二十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六480P

分辨率最低的數(shù)字電視掃描系統(tǒng)。P代表逐行，每一幀完整的電視圖像包含480個(gè)被逐一掃描的行。720P

數(shù)字電視的逐行掃描系統(tǒng)。1080i高清晰電視的一種掃描系統(tǒng)。I代表隔行，每一幀完整的電視圖像包含兩個(gè)隔行掃描的場(chǎng)構(gòu)成，每一場(chǎng)包含539.5行。1080i系統(tǒng)每秒產(chǎn)生60場(chǎng)或30幀完整的畫面。第二十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六三基色原理電視系統(tǒng)中，將紅、綠、蘭作為三基色，用R、G、B表示。

（R=700nm，G=546.1nm，B=435.8nm）三基色原理的主要內(nèi)容包括：①自然界中絕大多數(shù)彩色都可以用三基色按一定的比例混合得到。反之，自然界中的彩色都可以分解為三基色。②三基色是相互獨(dú)立的彩色，任何一種基色都不能由其它兩種基色混合。③三基色的比例決定了混合色的色調(diào)及飽和度。④混合色的亮度等于三基色亮度之和。第二十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六空間混色法：利用人眼對(duì)空間細(xì)節(jié)分辯力差的特點(diǎn)，將三種基色色光點(diǎn)放在同一表面的相鄰處，只要三個(gè)光點(diǎn)足夠小，又足夠靠近，人眼在它們一段距離之外，所看到的不是三個(gè)分別獨(dú)立的光點(diǎn)，而是看到一個(gè)三基色混合后的彩色光點(diǎn)，此種方法用于同時(shí)制彩色電視體制中。（NTSC、PAL）時(shí)間混色法利用人眼視覺惰性，順序地讓三基色呈現(xiàn)在同一表面的同一點(diǎn)，如果三基色交替出現(xiàn)的速度很快（時(shí)間間隔小于人眼的視覺暫留時(shí)間0.1秒），人眼也會(huì)感到三種基色的混合彩色光，此種混合法被順序制彩色電視體制所采用（SECAM）。

第二十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電視信號(hào)的傳輸通道及視頻帶寬。傳輸最簡(jiǎn)單的畫面，即屏幕上圖象為單一色無變化，則信號(hào)變化頻率為0MHz。傳送最復(fù)雜的畫面，則是屏幕上為每相鄰的二個(gè)象素均在變化，計(jì)算出信號(hào)變化頻率約為6MHz。所以要完整的反映電視圖象變化的信號(hào)頻率范圍應(yīng)在0—6MHz。用代表最復(fù)雜畫面的最高頻率減去代表最簡(jiǎn)單畫面的最低頻率，即為電視信號(hào)的帶寬。對(duì)于傳輸通道的要求是能夠不失真的傳輸信號(hào)，則電視信號(hào)傳輸通道帶寬應(yīng)為0-6MHz。第二十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六彩色電視的視頻信號(hào)包括亮度信號(hào)、色度信號(hào)、和色同步信號(hào)。視頻信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)值是1.0VP-P復(fù)合，特性阻抗75歐姆；分量信號(hào)的亮度是1.0，色度是0.7VP-P。第二十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（1）復(fù)合系統(tǒng)：把彩色和亮度信息結(jié)合成單一的信號(hào)。它只需一條視頻線傳送。缺點(diǎn)是彩色和亮度之間有些干擾。（2）分離系統(tǒng)：亮度信號(hào)（Y）和色度信號(hào)（C）在編碼處理和解碼處理中分開進(jìn)行，但兩個(gè)信號(hào)在實(shí)際到錄像帶上時(shí)組合和占用同一軌道，需要兩路傳送分離信號(hào)。Y/C分離信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是能錄出高質(zhì)量的圖像。第二十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（3）分量系統(tǒng)：亮度信號(hào)（Y）、紅色差信號(hào)（R-Y）和藍(lán)色差（B-Y）信號(hào)，三個(gè)信號(hào)分開傳送。錄像帶分別記錄兩軌信號(hào)，即亮度信號(hào)和色度信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)是即使經(jīng)過多次轉(zhuǎn)錄，能保持比較好的質(zhì)量。（4）RGB系統(tǒng)：紅、綠、藍(lán)信號(hào)保持分開。在錄制和傳送過程中是分開的。系統(tǒng)需三路傳送圖像信號(hào)。系統(tǒng)許切換臺(tái)、編輯機(jī)、監(jiān)視器都具備處理RGB信號(hào)的能力，常見系統(tǒng)中少用。第二十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六全球彩色電視制式PAL制，每幀625行掃描線，場(chǎng)頻50HZ?？朔薔制對(duì)相位的敏感性。SECAM制，避免了串色和失真。每幀525行掃描線，場(chǎng)頻50HZ。NTSC制，接收機(jī)簡(jiǎn)單、最佳圖像質(zhì)量高、信號(hào)處理方便。由于傳輸通道的非線性引起的微分相位失真，而使接收端彩色失真。每幀525行掃描線，場(chǎng)頻60HZ我國(guó)采用PAL制。第二十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六``景物—鏡頭成像—光電轉(zhuǎn)換（變成電信號(hào)）—電路（放大、整形、加工處理）—編碼（形成不同電視制式的全電視信號(hào)）—發(fā)送（調(diào)制傳輸）—接收（解調(diào)制、分解全電視信號(hào)）—顯像（電光轉(zhuǎn)換）

第三十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六彩色及其再現(xiàn)1、光與色·光的性質(zhì)—電磁波·可見光在電磁波輻射波譜中的位置

第三十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、色溫與標(biāo)準(zhǔn)光源只要不是單色光,復(fù)合光都能使人產(chǎn)生程度不等的白色光感覺。怎樣描述一個(gè)白光,用形容詞顯然不夠科學(xué)和準(zhǔn)確，為了便于比較和進(jìn)行色度計(jì)量，需要引入色溫的概念。首先引入絕對(duì)黑體的概念，所謂絕對(duì)黑體（完全吸收體）是指在輻射作用下，即不反射、也不透射，而能把落在它上面的輻射全部吸收的物體（這是一個(gè)抽象的概念，此種物體并不存在）。把絕對(duì)黑體加熱，在溫度變化時(shí)，它發(fā)出的光的顏色隨之變化。當(dāng)顏色變化到與被測(cè)光源的顏色相同時(shí)，這時(shí)黑體的溫度就叫作該光源的顏色溫度，簡(jiǎn)稱色溫。波譜能量偏重波長(zhǎng)較長(zhǎng)區(qū)域的白光，色溫低、偏紅色。波譜能量偏重波長(zhǎng)較短區(qū)域的白光，色溫高、偏藍(lán)色。太陽光因受大氣層吸收、受季節(jié)、氣候、時(shí)辰、晴雨、地球緯度、地理環(huán)境等影響造成的頻譜分布影響，色溫變化差異很大。如清晨色溫是2000K、偏紅色。陰雨天色溫是7000K—15000K、偏藍(lán)色。必須注意色溫與光源的實(shí)際溫度是兩個(gè)概念。例如、3200K的燈，蒙上淺藍(lán)色的透明紙，色溫立刻變成4000K以上，。反之、蒙上一層淺黃色透明紙，色溫馬上變到2500K以下。第三十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、彩色三要素

任何光束對(duì)人的眼睛引起的視覺作用可以用亮度、色調(diào)、色飽和度三個(gè)量來描述，這三個(gè)量稱為彩色三要素。

亮度：通常用Y表示。指彩色光所引起的人眼視覺明暗程度。亮度與光線的強(qiáng)弱有關(guān)，與光線的波長(zhǎng)有關(guān)。人眼對(duì)黃綠光最敏感，因而在同等強(qiáng)度的不同色光照射下，會(huì)感到被黃綠光照射的景物最明亮。

色調(diào)：指彩色光的顏色類別。紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫就是表示著不同的色調(diào)。改變色光的光譜成分，就會(huì)引起色調(diào)變化。不同波長(zhǎng)的光所呈現(xiàn)的顏色不同，實(shí)際就是指的色調(diào)不同。彩色景物的色調(diào)取決于光照下反射或透射的光譜成分，因此它的色調(diào)與照射它的光源有關(guān)。色飽和度：指顏色的深淺程度，即色的濃或淡。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，其飽和度越高它的顏色越深，反之越淺。

第三十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六4、視覺靈敏度

光源的強(qiáng)度大小，引起人眼視覺的感受是明暗變化，光源的強(qiáng)度用光通量描述，光通量表示輻射通量對(duì)人眼的作用程度，光通量的單位—流明lm.定義1：某方向發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉（cd）的點(diǎn)光源在該方向的單位主體角內(nèi)傳出的光通量為1流明。

定義2：投射到某面積上的光通量與該面積之比，稱為該面積上的照度。常用單位一勒克斯lx1流明光通量均勻分布在1㎡平面上所產(chǎn)生的照度為1勒克斯。

第三十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六典型環(huán)境下的照度舉例環(huán)境條件照度lx黑夜0.01-0.02月夜0.02-0.2陰天室內(nèi)5-10晴天室內(nèi)100-500晴天室外1000-100000讀書必須照度30電視演播室照度300-2000攝像機(jī)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試照度2000第三十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六各種攝像機(jī)的靈敏度及最低照度指標(biāo)舉例

型號(hào)靈敏度最低照度SONYHDW-750F10-2000lx0.15lx+12dbMSW-900PF11-2000lx0.15lx+48dbDSK-500WSPF112000lx0.25lx+36db松下AJ-D900WZF92000lx1.6lx+30dbAJD-400ZF82000lx2lx+30db

光源的強(qiáng)度相同，但波長(zhǎng)不同（顏色不同）所引起的人眼視覺亮度感覺也不同。研究表明人眼對(duì)555nm的黃綠光靈敏度最高，對(duì)紅光、紫光較不敏感，對(duì)紅外紫外光毫無視覺反映。

第三十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

攝像機(jī)概論

第三十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

靈敏度，分解力，信噪比統(tǒng)稱為電視攝像機(jī)的三大指標(biāo)。是攝像機(jī)最重要的技術(shù)指標(biāo)。1、攝像機(jī)靈敏度（指攝像機(jī)的光電轉(zhuǎn)換效率）評(píng)定方式：是在標(biāo)準(zhǔn)攝像狀態(tài)下，攝像機(jī)光圈的數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)攝像狀態(tài)指的是，靈敏度開關(guān)設(shè)置在0DB位置，反射率為89.9％的白紙，在2000勒克司的照度，標(biāo)準(zhǔn)白光（碘鎢燈）的照明條件下（色溫3200K），圖像信號(hào)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)輸出幅度時(shí)（700mV），光圈的數(shù)值稱為攝像機(jī)的靈敏度。通常靈敏度可達(dá)到F8.0，新型優(yōu)良的攝像機(jī)靈敏度可達(dá)到F11。相當(dāng)于高靈敏度ISO-400膠卷的靈敏度水平。

第三十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、水平分解力

分解力又稱為清度。其含義是，在水平寬度為圖像屏幕高度的范圍內(nèi)，可以分辨多少根垂直黑白線條的數(shù)目。例如水平分解能力為700線，則表示在拍攝一幅水平方向具有700條黑白相間的垂直線條的圖像時(shí)，在監(jiān)示器上重現(xiàn)圖像的中心部分，還能夠看清黑白線條。水平分解力越高，表示圖像清晰度就越高。攝像機(jī)圖像中央部分的分解力高，邊緣差，CCD機(jī)整幅圖像的水平分解力都是一致的。攝像機(jī)的垂直清晰度主要取決于掃描格式，即掃描的行數(shù)。因此，對(duì)于攝像機(jī)的垂直清晰度不必加以考慮。

第三十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

3、信噪比

在標(biāo)準(zhǔn)照度下（2000lx），攝像機(jī)圖像信號(hào)峰—峰值與視頻雜波信號(hào)的有效值之比稱為信雜比。信雜比的數(shù)值與測(cè)量條件有關(guān)系，信雜比是攝像機(jī)的重要指標(biāo)。表示在圖像信號(hào)中包含噪聲成分的指標(biāo)。在顯示的圖像中，表現(xiàn)為不規(guī)則的閃爍細(xì)點(diǎn)。噪聲顆粒越小越好。信噪比的數(shù)值以分貝（DB）表示。

第四十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六攝像機(jī)構(gòu)成

第四十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第四十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六光學(xué)系統(tǒng)包括變焦距鏡頭，分光棱鏡，濾色片

光學(xué)系統(tǒng)作用是通過鏡頭把被拍攝景物成像后通過分光鏡分解為R、G、B三幅單色圖像。

光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括：攝像管及其附屬電路（攝像管機(jī)）或CCD芯片及其附屬電路（CCD機(jī)）

光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是攝像機(jī)的核心部分，其好壞直接影響攝像的質(zhì)量，其作用是將光圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成電子圖像信號(hào)。電路系統(tǒng)分兩大部分1、信號(hào)處理電路2、自動(dòng)控制電路是對(duì)光電轉(zhuǎn)換后微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大，處理校正，補(bǔ)償信號(hào)的先天不足，然后送入編碼器形成符合電視制成規(guī)定的彩色電視全信號(hào)。是對(duì)操作上的一些自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)，如自動(dòng)黑、白平衡，自動(dòng)光圈，自動(dòng)聚焦，伺服變焦等。第四十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六彩色電視攝像機(jī)光學(xué)系統(tǒng)

第四十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六1、光的反射、折射現(xiàn)象，及單透鏡成像原理第四十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六空氣折射率為n=1.003普通玻璃折射率為n=1.5光學(xué)玻璃折射率為n=1.6折射率大小不僅與物質(zhì)有關(guān)，而且與光的波長(zhǎng)有關(guān)，對(duì)于同一物質(zhì)來說，長(zhǎng)波長(zhǎng)的光折射率小，短波長(zhǎng)的光折射率大，即紅光折射率小，藍(lán)光折射率大。全反射當(dāng)光線從折射率大的物質(zhì)折射到折射率小的物質(zhì)時(shí)，隨著入射角增大，折射角也增大。折射角增大到90°時(shí)的入射角稱作臨界角。入射角大于臨界角時(shí)，入射光從界面上完全反射，這種現(xiàn)象稱全反射。

第四十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六單透鏡成像原理

第四十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六單透鏡成像原理原因是鏡頭玻璃與空氣的界面是球面，而不是平面。因?yàn)榍蛎嫔纤悬c(diǎn)的法線都在球面的曲率中心處相交，所以從物體某點(diǎn)散發(fā)出的光線穿過透鏡后，各點(diǎn)向其法線靠攏，最后這些光線交于一點(diǎn)，這一點(diǎn)便是原物點(diǎn)的像點(diǎn)，這就是透鏡成像的簡(jiǎn)單原理。凸透鏡是會(huì)聚透鏡也稱正透鏡凹透鏡是發(fā)散透鏡也稱負(fù)透鏡

第四十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六鏡頭是由許多各種各樣的單元透鏡組成，凸凹透鏡是二種最基本的透鏡。凸透鏡可以看成兩個(gè)圓相交組成（半徑相同或不同均可）凹透鏡可以看成兩個(gè)圓不相交之間部分。第四十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六球差

由于球面透鏡的邊緣部分比中心部分彎曲的歷害，所以通過邊緣部分的光線比近軸光線折射角度大，使邊緣入射光線會(huì)聚于焦點(diǎn)前的Fm點(diǎn)，而沒有會(huì)聚于焦點(diǎn)Fp，因此在焦點(diǎn)處形成一個(gè)中心亮，邊緣模糊的小圓盤而不是一個(gè)清晰的小圓點(diǎn)，這種由透鏡球面引起的像差稱為球差。第五十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六色差

一束平行的入射白光，到透鏡時(shí)，由于波長(zhǎng)短的折射率大，所以經(jīng)透鏡折射后會(huì)聚于F1點(diǎn)（離透鏡近）。而波長(zhǎng)長(zhǎng)的光折射率小，會(huì)聚于F2點(diǎn)（離透鏡遠(yuǎn)），這就是由波長(zhǎng)不同的光引起的色差。球差和色差的校正凸透鏡產(chǎn)生的球差、色差，可以用凹透鏡來校正。將一個(gè)像差小的厚凸透鏡與一個(gè)象差大的薄凹透鏡膠合在一起，可以克服像差。校正原理如下：因?yàn)榘纪哥R對(duì)邊緣光向外折射大，所以可以補(bǔ)凸透鏡球差。又因?yàn)榘纪哥R對(duì)白光中的短波長(zhǎng)的光向外折射率大，所以可以補(bǔ)色差。第五十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六像的幾何畸變

垂直于光軸的物體各處的放大率與光軸的距離不同而不同，因而造成幾何畸變，稱為桶形失真與枕形失真。一般情況下，鏡頭在短焦距時(shí)產(chǎn)生桶形失真，長(zhǎng)焦距時(shí)產(chǎn)生枕形失真。

第五十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第五十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六AB點(diǎn)的像成為一段向外彎曲的曲線A′B′。一個(gè)正方形物體的像就變成了四角向外拉的失真圖像，稱為枕形失真。

第五十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六相對(duì)孔徑

光圈的主要作用是通過控制鏡頭的進(jìn)光量大小，滿足鏡頭所需要的靈敏度，也就是滿足鏡頭成像面所需要的合適的亮度。亮度過大或過小，在成像面上均不能產(chǎn)生理想的圖像。實(shí)際操作中，我們調(diào)正的是表征光圈大小的參數(shù)——光圈指數(shù)F。F的定義為相對(duì)孔徑的倒數(shù)。第五十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第五十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六視場(chǎng)角與成像尺寸

拍攝時(shí)如果物像的一部分落在取景框外，像的這部分就照不上了，這說明在成像面（膠片、靶面）尺寸一定時(shí)，固定焦距鏡頭，就有一個(gè)固定的視野，其大小就用視場(chǎng)角來表征描述。所謂視場(chǎng)角，就是景物對(duì)鏡頭的最大張角。

第五十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六常用攝像管的成像尺寸攝像管規(guī)格（英寸）成像尺寸（mm）對(duì)角線長(zhǎng)度（mm）

1/24.8×6.482/36.6×8.81119.6×12.81611/412.8×17.121.4視場(chǎng)角計(jì)算公式：α=2tg-1H/2fH——成像面高度或?qū)挾?/p>

f——鏡頭焦距

第五十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第五十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六決定景深的因素

物距與景深成正比，光圈、焦距與景深成反比，則有①光圈大，景深小。光圈小，景深大。（同一臺(tái)機(jī)，光圈、焦距相同情況下）②焦距長(zhǎng)，景深小。焦距短，景深大。（光圈、焦距相同情況下）③物距近，景深小。物距遠(yuǎn)，景深大。（光圈、焦距相同情況下）第六十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六放大率與最近拍攝距離

鏡頭的放大率是物距與象距之比即m=AˊBˊ∕AB=b/ab—像距a—物距第六十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六光學(xué)系統(tǒng)—變焦距鏡頭

第六十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第六十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第六十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六變焦鏡頭的性能指標(biāo)

（1）分解力與調(diào)制傳輸函數(shù)表征鏡頭分辨圖像細(xì)節(jié)的能力。分解力高圖像清晰度高反之則低。通常用每毫米內(nèi)分辨多少黑白條紋表示大小，它不同于攝像機(jī)分解定義，攝像機(jī)用整個(gè)像面高度或?qū)挾葍?nèi)能分辨的黑白條總數(shù)來表示。

N＝N2／2HN—鏡頭分解力

N2攝像機(jī)分解力

H攝像管靶面高度第六十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（2）透光率透光率=射出鏡頭的光通量／射入鏡頭的光通量×100℅

1.光在每個(gè)透鏡表面不僅會(huì)發(fā)生透射（折射）還會(huì)發(fā)生反射。反射光使透光率下降。同時(shí)還形成了雜散光。在鏡頭表面鍍上增透膜，各界面的反射光可減少到0.5%以下，因此，鏡頭表面不要隨便亂擦，以免劃傷鍍膜。

2.鏡頭對(duì)于波長(zhǎng)不同的光，其透光率也不同

第六十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（3）像場(chǎng)亮度分布a、當(dāng)入射光垂直鏡頭面時(shí)，反射光為0，入射角增大，反射加劇，光能量損失增大，所以鏡頭中心透光率高，邊緣則低，即像場(chǎng)中心亮度最高，靠邊緣部分亮度降低。b、像場(chǎng)亮度不均勻，引起電視圖像的亮度失真。這種失真在電視中叫黑斑效應(yīng)，由于光學(xué)系統(tǒng)上最大限度的把不均勻性壓縮到最小，但仍有殘存的不均勻，則攝像機(jī)電路中一般都設(shè)有黑斑校正電路以進(jìn)上步最大限度減弱黑斑的影響。第六十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六結(jié)論:光圈開大,焦距拉長(zhǎng)都會(huì)增加像場(chǎng)亮度分布的不均勻性,所以使用中要盡量避免長(zhǎng)焦距,大光圈同時(shí)使用的情況,以保證畫面亮度的均勻性.第六十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六變焦距鏡頭的后焦距調(diào)正

使用變焦距鏡頭時(shí)，除了正確地調(diào)聚焦和變焦外，必須首先檢查它的后焦距是否調(diào)好，否則變焦距時(shí)，圖像的清晰度將要隨之變化（后焦調(diào)好時(shí)，不論變焦在長(zhǎng)焦還是短焦，圖像都應(yīng)是清晰的）通常最后一片透鏡（固定片）到達(dá)成像面的距離，稱為后焦距，又稱后截距，一般鏡頭出廠時(shí)均已調(diào)好，故使用者不要隨意調(diào)正。JVC\調(diào)整后部焦距.exe第六十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六調(diào)整后焦使用西門子星卡（如無此卡，可用輪廓明顯的畫面代替）調(diào)整步驟如下：1.用長(zhǎng)焦對(duì)準(zhǔn)卡轉(zhuǎn)動(dòng)聚焦環(huán)使圖像清晰。2.用短焦對(duì)準(zhǔn)卡轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)環(huán)使圖像清晰（這時(shí)聚焦環(huán)不要再動(dòng)）3.長(zhǎng)、短焦反復(fù)交替調(diào)整，使圖像均為清晰即完成了后焦調(diào)整。第七十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六近拍調(diào)整

每個(gè)鏡頭都有一個(gè)最近拍攝距離（0﹒7—1﹒5m）,小于這個(gè)距離無法清晰成像，變焦距鏡頭在后焦環(huán)的后面設(shè)了一片近拍調(diào)整環(huán)，此環(huán)在正常拍攝時(shí)鎖定不需調(diào)整。在近拍時(shí)松開鎖定鈕，鏡頭對(duì)準(zhǔn)被拍物體，調(diào)整此環(huán)使圖像達(dá)到清晰。使用者應(yīng)注意，近拍完成后要把近拍環(huán)恢復(fù)到原位，以免影響正常狀態(tài)下的拍攝工作。

第七十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六色溫及衰減濾色片

在不同光源下拍攝同一景物，在電視上顯示了色調(diào)不同顯然是不允許的，因此在鏡頭與棱鏡之間加裝色溫濾色片，對(duì)此進(jìn)行較正，在光源氣溫不同時(shí)，換用不同色溫片，以保證總的光譜物性有變。

第七十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第七十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六攝像機(jī)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

第七十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六管靶材料最低照度惰性分辯率硫化銻>60L大>300線硒砷銻>30LX小>500線氧化鉛>20LX很小>600線第七十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

固體攝像器件稱CCD（charge、coupled、Deuices）是一種半導(dǎo)體集成器件，中文稱電荷耦合器件。它打破了傳統(tǒng)的電子掃描方式，使攝像機(jī)的發(fā)展又一次產(chǎn)生巨大飛躍。

CCD優(yōu)點(diǎn)很多，比如：體積小、重量輕、不易破碎、靈敏度高、分解力高、分布均勻，不受外磁場(chǎng)干擾、無灼傷、壽命長(zhǎng)、可實(shí)現(xiàn)電子快門功能、耗電小，省掉了攝像管方式中的偏轉(zhuǎn)，聚焦線圈及相關(guān)電路，不須要調(diào)整正重合、電子束等等。第七十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六攝像管技術(shù)參數(shù)

1、惰性：像素在一幀內(nèi)所建立的電荷像，在電子束掃描時(shí)，必須一次拾取干凈。每一次掃描必須使靶的內(nèi)側(cè)（右）電位下降到0V。否則將留下剩余電荷，即使光照停止，下一次掃描時(shí)，仍有電流輸出，重現(xiàn)圖像上出現(xiàn)很淡的前一幀圖像。這稱為余象或殘象。這種現(xiàn)象稱攝像管惰性。

第七十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、靈敏度：靈敏度取決于光電材料本身的光電效率。大部分光電材料的電阻率是介于半導(dǎo)體與絕緣體之間。一般講，材料電阻率越低，越接近半導(dǎo)體，其光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)越高，反之則低，但用電阻率低的材料制造的管，其分解力和暗電流很難達(dá)到滿意的指標(biāo)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)挑選，氧化鉛和硒是電阻率和光電轉(zhuǎn)換效率都較高的材料，它即滿足了靈敏度指標(biāo)要求，又能滿足分解力、暗電流等其它指標(biāo)要求，所以應(yīng)用很廣泛。第七十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、分解力與孔闌效應(yīng)第七十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

CCD攝像機(jī)的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

CCD是由幾十萬個(gè)感光單元組成的二維陣列。它是一種電荷轉(zhuǎn)移方式的固體攝像器件。它首先把各個(gè)感光單元上所產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移到存貯區(qū)，然后在讀出移位寄存器上逐一移動(dòng)，最后將信號(hào)電荷讀取出來產(chǎn)生視頻信號(hào)。

第八十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第八十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第八十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六1、CCD的光電轉(zhuǎn)換在P型單晶硅的襯底上形成一層很薄的絕緣氧化物（二氧化硅）層。當(dāng)光照射到氧化物層的表面時(shí)，就在氧化層與P型硅之間產(chǎn)生電荷。其電荷的數(shù)量與照射到該點(diǎn)的光的強(qiáng)度和被照射時(shí)間成正比。這就是光電轉(zhuǎn)換作用。第八十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、CCD的存貯

如果在氧化物表面制作一個(gè)透明電極，當(dāng)電極加上一個(gè)正電壓，該電壓形成的電場(chǎng)將穿過氧化層在電極對(duì)應(yīng)的下方形成一個(gè)電荷耗盡區(qū)。這樣在二氧化硅與P界面之間得到了一個(gè)可以存貯電荷的勢(shì)阱，它使光照產(chǎn)生的電荷留在阱內(nèi)

第八十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、CCD的電荷轉(zhuǎn)移勢(shì)阱的深與淺由對(duì)應(yīng)電極所加電壓大小決定。電荷在勢(shì)阱內(nèi)可以流動(dòng)，電荷總是從淺阱處向深阱處流動(dòng)，這種電荷的流動(dòng)稱為電荷轉(zhuǎn)移（似水流）。如果有規(guī)律地改變電極的電壓，勢(shì)阱的深淺會(huì)隨之變化。勢(shì)阱內(nèi)電荷就可以按人為確定的方向轉(zhuǎn)移，直到最終由輸出端輸出，這就是電荷轉(zhuǎn)移的基本原理（見圖）

第八十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六從上圖電荷轉(zhuǎn)移過程可見，只有當(dāng)A、B兩電極間隔很小時(shí)，兩個(gè)

勢(shì)阱才能緊密相連通。如果間隔大，兩個(gè)勢(shì)阱之間就會(huì)有P_型硅隔斷層存在，而不能連通。電荷就無法"耦合"，也就難以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。

第八十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六CCD電荷轉(zhuǎn)移方式

CCD是由MOS電容組成的二維陳列，將CCD光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移出去形成電視信號(hào)有多種方法，在攝像機(jī)中廣泛應(yīng)用的有

a.行間轉(zhuǎn)移IT方式

b.幀轉(zhuǎn)移FT方式

c.幀一行轉(zhuǎn)移FIT方式第八十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第八十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第八十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第九十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六三種電荷轉(zhuǎn)移方式比較a、在三種轉(zhuǎn)移方式中，IT方式不設(shè)存貯部，CCD芯片面積較小，驅(qū)動(dòng)脈沖簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜，應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)是IT方式的感光部與轉(zhuǎn)移部的相同排列方式，使感光部窗口較小，開口率只有1/2。光利用率較低，與FT方式相比靈敏度較低，不過這一缺點(diǎn)已被在CDD芯片上制造像素表面微透鏡等新技術(shù)彌補(bǔ)。缺點(diǎn)二是從轉(zhuǎn)移部遮光層的兩側(cè)斜射到轉(zhuǎn)移列內(nèi)，并產(chǎn)生光電子，摻與到正在轉(zhuǎn)移的前一場(chǎng)信號(hào)電荷內(nèi)，產(chǎn)生干擾信號(hào)。使用圖像上的強(qiáng)光點(diǎn)的上下造成垂直拖影。這種現(xiàn)象在早期CCD機(jī)中十分明顯，目前已有了很大改進(jìn)。b、FT方式、光的利用率高，像素密度可以提高，因此靈敏度，分解力較高，但是與IT方式相比，多設(shè)了一個(gè)存貯部，器件總面積較大。此外感光部即進(jìn)行電荷積累又參與電荷轉(zhuǎn)移，在場(chǎng)逆程期間電荷轉(zhuǎn)移過程中仍有電荷積累。因而也將產(chǎn)生嚴(yán)重的垂直拖影現(xiàn)象，所以FT方式的CCD，通常設(shè)機(jī)械快門，在場(chǎng)逆程期間對(duì)感光部遮光，來進(jìn)行減小，克服垂直拖影現(xiàn)象。c、FIT方式吸收了IT方式與FT方式兩者的優(yōu)點(diǎn)，尤其是克服垂直拖影有明顯改進(jìn)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，芯片面積大，成本高，故多用于高檔攝像機(jī)。第九十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六轉(zhuǎn)移方式ITFTFIT芯片尺寸小大大開口率一般大一般垂直拖影較大無機(jī)械快門時(shí)很大小實(shí)用化產(chǎn)品最多較少正在增多第九十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六電荷轉(zhuǎn)移器件CCD的技術(shù)改進(jìn)

1、提高圖像清晰度最初的CCD集成度低，感光單元數(shù)量少，經(jīng)過三十多年的開發(fā)研制，目前的三片機(jī)、分解力水平普遍高于700TV線。最新型的SONY公司生產(chǎn)的，HDC-900/950/930機(jī)，具有220萬個(gè)像素。水平分解力高達(dá)1000TV線。BVP-E10WSP，中央水平分解力900TV線?？傁袼?233K第九十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六①提高芯片集成度，增大感光單元密度。

CCD的發(fā)展，使感光單元密度越來越大，而尺寸越來越小，有效像素?cái)?shù)目越來越多。第九十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六②三片CCD采取空間像素偏置的裝配技術(shù)。所謂三片CCD空間像素偏置裝配技術(shù)，是指固定于分光棱鏡的R、G、B三片CCD的位置，使像素不完全重合，而只是使R、B路完全重合，并使兩路相對(duì)于G路CCD芯片在水平方向錯(cuò)開1/2個(gè)像素位置，其等效像素增加了一倍。第九十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第九十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六③增設(shè)電子快門功能，改善運(yùn)動(dòng)圖像的清晰度。對(duì)于快速運(yùn)動(dòng)的物體。如體育運(yùn)動(dòng)中滑雪、賽車、短跑等運(yùn)動(dòng)，在一場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)物體光像在感光面上會(huì)有明顯的位移，這時(shí)，光像在感光單元上電荷積累的位置變化將使圖像中運(yùn)動(dòng)物體的邊緣變的模糊不清，運(yùn)動(dòng)物體的清晰度變差，即動(dòng)態(tài)清晰度較低。如果用攝像機(jī)快速地?fù)u攝景物，即使物體不是快速移動(dòng)，其被攝圖像也會(huì)產(chǎn)生相似的情況。要克服這一情況，利用電子束掃描進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的攝像管機(jī)是十分困難的，但CCD機(jī)可以通過啟用可變速度的電子快門功能來解決。

第九十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第九十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六a表示不加電子快門時(shí)的電荷積累情況，對(duì)于625行/50場(chǎng)電視制式。如果忽略場(chǎng)逆程電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間，則每場(chǎng)畫面積累電荷的時(shí)間為1/50秒，所積累的電荷量由光的強(qiáng)度及1/50秒的時(shí)間決定。

b表示加了電子快門之后的電荷積累情況，如設(shè)快門速度為1/250秒，這時(shí)電子快門控制電路將每一場(chǎng)時(shí)間（1/50秒）分成前后兩個(gè)部份，前一部分為4/250秒，后一部分為1/250秒。對(duì)于前一部分時(shí)間內(nèi)積累的電荷在一場(chǎng)開始后的4/250秒的時(shí)刻全部通過垂直溢流溝道釋放掉（圖中無陰影部分），此后再從頭積累電荷，因此一場(chǎng)時(shí)間內(nèi)只有1/250秒的時(shí)間內(nèi)積累的電荷才有效。由這些有效積累的電荷產(chǎn)生信號(hào)輸出（圖中陰影部分）。由于產(chǎn)生電荷積累在更短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生（此例中的1/250秒）。物體在此時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的位置移動(dòng)要小于一場(chǎng)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的位置移動(dòng)（此例中只有原來的1/5）。因此重現(xiàn)圖像變的清晰。第九十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六用攝像機(jī)拍攝計(jì)算機(jī)顯視屏?xí)r，經(jīng)常出現(xiàn)水平干擾條紋，并閃爍、跳動(dòng)，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)顯示器的掃描頻率與電視系統(tǒng)的掃描頻率不一致所造成，為了解決這類問題，攝像機(jī)用精確控制電子快門速度的方式，校準(zhǔn)掃描頻率與計(jì)算機(jī)顯示器掃描頻率，相對(duì)應(yīng)，使條效最小或完全消失。這種功能稱為清晰掃描方式。第一百頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、提高靈敏度和信雜比早期的CCD攝像機(jī)靈敏度很低，拍攝時(shí)需很強(qiáng)的燈光照明，以使演員被燈光烤的難以忍受，經(jīng)過近30年的改進(jìn)與開發(fā)，現(xiàn)在CCD機(jī)的靈敏度反而比硒砷銻管機(jī)高了一檔光圈。第一百零一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六①通過芯片設(shè)計(jì)來改進(jìn)自身特性。CCD攝像機(jī)靈敏度的提高，主要?dú)w功于CCD制作技術(shù)和工藝改進(jìn)。首先精心選擇光電轉(zhuǎn)換效率較高的光敏材料制作CCD芯片的感光部件。盡量擴(kuò)大CCD芯片上每個(gè)感光單元的有效感光面積，即提高開口率。SONY公司開發(fā)的新型光敏器件，空穴積累型二極管（HAD）其蘭色區(qū)域的靈敏度比老式CCD提高了5%，開口率由老式的23%提高到34%，CCD攝像機(jī)要獲得較高信雜比，除了提高靈敏度，還要盡量減少雜波，空穴積累型二極管CCD，有效地減小了暗電流（其暗電流已經(jīng)減小到老式CCD的1/10）。暗電流表現(xiàn)在圖像上，主要是固定圖形的雜波或者是隨機(jī)雜波，暗電流的大幅度減小，大大地提高了信雜比。

第一百零二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六②在CCD表面制作微透鏡技術(shù)。

所謂微透鏡制作技術(shù)是指在CCD制造過程中，在每個(gè)CCD感光單元（即像素）的表面制作一個(gè)極其微型的透明樹脂透鏡。利用微透鏡的聚光作用。加大每個(gè)感光單元的有效感光面積。第一百零三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第一百零四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、克服垂直拖影和開花等缺陷。早期的CCD攝像機(jī)如果對(duì)著明亮的物體拍攝，在重現(xiàn)的圖像上會(huì)出現(xiàn)一條垂直亮道，這就是垂直拖影。后期生產(chǎn)的三片機(jī)垂直拖影現(xiàn)象已經(jīng)很輕，目前已經(jīng)做到了-145db，而且拖影的顏色已由原來的粉紅色變成了淡白色，有的攝像機(jī)，即使對(duì)著太陽拍攝也只是出現(xiàn)很淡的拖影

第一百零五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六①行間轉(zhuǎn)移IT方式攝像機(jī)，在CCD芯片制作中設(shè)置了垂直溢流溝道，放掉由強(qiáng)光所造成的過多電荷的積累。由此可以大大減輕由器件本身造成的垂直拖影。②在幀轉(zhuǎn)移FT方式攝像機(jī)中，加用一塊轉(zhuǎn)動(dòng)的葉子板作為機(jī)械快門。在電荷從感光面向存貯區(qū)轉(zhuǎn)移期間，使按場(chǎng)頻轉(zhuǎn)動(dòng)的葉子板剛好遮住進(jìn)入CCD的光線，從而完全隔絕入射光對(duì)下一場(chǎng)圖像的影響，成功消除了垂直拖影現(xiàn)象。③在幀一行間轉(zhuǎn)移FIT方式CCD攝像機(jī)中，盡可能地提高信號(hào)電荷垂直轉(zhuǎn)移速度。新開發(fā)的FIT攝像器件的垂直轉(zhuǎn)移速度，比行間轉(zhuǎn)移IT方式器件，高了幾十倍，將垂直拖影現(xiàn)象有效地減輕到幾乎看不出來的程度。④CCD攝像機(jī)的開花現(xiàn)象是由于CCD表面的光散射，使得物體圖像周圍出現(xiàn)光斑。要減輕開花現(xiàn)象除了采取上述消除垂直拖影相同的措施外，還采用了嚴(yán)格控制的鍍膜技術(shù)，在CCD表面蒸鍍一層球面形狀的防暈玻璃，這樣不僅可以減少CCD表面的光反射，以抑制開花現(xiàn)象，而且還可以明顯提高光利用率。第一百零六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六⑤此外，有許多型號(hào)的攝像機(jī)還設(shè)置了動(dòng)態(tài)對(duì)比度控制（DCC）電路。（有的攝像機(jī)稱為自動(dòng)拐點(diǎn)控制電路AUTOKNEE）用來減輕開花現(xiàn)象。

DCC電路的傳輸特性曲線，DCC電路實(shí)質(zhì)是根據(jù)輸入信號(hào)電平（即入射光強(qiáng)度）自動(dòng)調(diào)節(jié)白壓縮的起點(diǎn)（即拐點(diǎn)）。

第一百零七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六當(dāng)拐點(diǎn)降到85%這一最低點(diǎn)時(shí)，入射光強(qiáng)度高達(dá)600%的輸出信號(hào)仍能維持在正常幅度范圍內(nèi)，此時(shí)白壓縮最強(qiáng)，攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍最大，對(duì)開花現(xiàn)象抑制也最大，選擇適當(dāng)?shù)碾娮涌扉T，也可以減輕開花現(xiàn)象。第一百零八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六CCD機(jī)與管機(jī)的比較

1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①形狀：CCD：平面結(jié)構(gòu)、體積小攝象管：立體結(jié)構(gòu)、體積大②成像：CCD：像素分立，成像部分是離散的攝像管：成像部分是連續(xù)的③掃描：CCD：電荷耦合轉(zhuǎn)移，利用時(shí)鐘脈沖拾取攝像管：利用電子束掃描，直接從光電靶上拾取第一百零九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、電特性（1）靈敏度

CCD：靈敏度高，加入微透鏡后更有改進(jìn)，但感光單元之間靈敏度不均勻性大。攝像管：靈敏度相對(duì)于CCD比較低，但靈敏度不均勻性不明顯。（2）分解力

CCD：取決于像素的總數(shù)量R、G、B空間像素偏置裝配后，可以提高分解力，整個(gè)畫面分解力均勻。攝像管：受電子束直徑大小，即電子束聚焦?fàn)顟B(tài)影響大，由于電子束的形狀在整個(gè)畫在不同位置上有所差異、畫面周邊分解力會(huì)下降。第一百一十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（3）雜波CCD：由于暗電流不均勻會(huì)產(chǎn)生固定圖形雜波，CCD輸出電路的時(shí)鐘漏信會(huì)產(chǎn)生預(yù)充電雜波，利用雙重相關(guān)取樣電路，可消除這種雜波，因?yàn)镃CD是低阻輸出，故而予放器雜波影響不大。攝像管：由于分布電容影響而產(chǎn)生三角形雜波，因?yàn)橛形⒁粜?yīng)故不耐振，攝像管采用高阻輸出，所以予放器雜波影響大。（4）殘像：CCD：無攝像管：因光電導(dǎo)膜的電容影響而產(chǎn)生殘像。

第一百一十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（5）低照度特性CDD：因暗電流影響會(huì)看見固定圖形的雜波，需加黑斑校正來補(bǔ)償。攝像管：因殘像影響會(huì)看見拖影，需加背景光補(bǔ)償。（6）高亮度特性CCD：由于勢(shì)阱中電荷溢出會(huì)產(chǎn)業(yè)污斑及模糊現(xiàn)象，在每個(gè)像素單元上設(shè)置泄漏電極后，可改善此現(xiàn)象。攝像管：強(qiáng)光照射，會(huì)引起圖像單元擴(kuò)大，移動(dòng)物體會(huì)產(chǎn)生慧尾，因電子束散焦也會(huì)引起模糊，利用自動(dòng)電子束優(yōu)化電路，可得到改善。第一百一十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（7）垂直拖影CCD：早期IT方式明顯攝像管：無（8）重合CCD：三片CCD與分光棱鏡，出廠前已精確調(diào)正固定，使用中不需調(diào)正。攝像管：R、G、B三只管的光柵精確重合較困難，使用一段時(shí)間需調(diào)正。

第一百一十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（9）幾何失真CCD：每個(gè)感光單元有規(guī)律排列，無圖像幾何失真。攝像管：因電子束掃描要實(shí)現(xiàn)中心部分與邊沿部分線性掃描非常困難，故幾何失真大。（10）外磁場(chǎng)影響CCD：無攝像管：電子束掃描，容易受地磁等外磁場(chǎng)影響。（11）莫爾條紋：CCD：當(dāng)光像信號(hào)頻率高于取樣頻率（光敏組件空間頻率）時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)折返的偽信號(hào)，即莫爾條紋，利用光學(xué)晶體低通濾波器，可以得到克服。攝像管：不易產(chǎn)生莫爾條紋。第一百一十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、操作特性灼傷CCD：無灼傷攝像管：因光電導(dǎo)膜的特性在強(qiáng)光射入時(shí)會(huì)產(chǎn)生灼傷。

第一百一十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第一百一十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六彩色攝像電路系統(tǒng)攝像機(jī)電路分為兩大類，一類是對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、校正，編碼的視頻處理電路，如：予放器、增益選擇與控制，黑斑校正，彩色校正，輪廊校正r校正，雜散光校正，電纜校正，白切割等電路。另一類是為實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)控制的電路，如：自動(dòng)黑、白平衡、自動(dòng)重合、自動(dòng)光圈、自動(dòng)聚焦、伺服變焦等等。第一百一十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六視頻處理電路1、予放器：主要功能是對(duì)CCD輸出的微弱信號(hào)加以放大，它是視頻通道的第一有放大器，要求是一種低雜波，高增益（電流輸出大于90db，寬頻費(fèi)視頻放大器）

2、黑斑校正電路(重現(xiàn)圖像中央出現(xiàn)大面積暗斑或色斑，使背景亮度和顏色呈現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，稱為黑斑效應(yīng)。引起黑斑的原因很多，從黑斑對(duì)圖像信號(hào)的影響所反映的現(xiàn)象，可分為選加型和調(diào)制型黑斑。選加型黑斑是由CCD或攝像管的暗電流引起，將導(dǎo)致圖像暗部亮度不均勻。調(diào)制型黑斑是由CCD或攝像管靶面靈敏度不均勻；鏡頭各區(qū)域透光率的不同，分光校鏡色漸變現(xiàn)等因素所產(chǎn)生。第一百一十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、增益選擇與增益控制

a、攝像機(jī)面板設(shè)增益選擇開關(guān)，其作用是在低照度下，提升視頻信號(hào)電平。增益控制是由攝像機(jī)內(nèi)設(shè)的CPU控制R、B兩路放大器增益，改變R、G、B三路信號(hào)的相對(duì)比例，當(dāng)面板上自動(dòng)白平衡鈕按下時(shí)，CPU根據(jù)所攝的白色畫面及光源色溫。自動(dòng)調(diào)節(jié)R、B路可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆?，使R、G、B三路基色信號(hào)達(dá)到平衡，白平衡一于調(diào)正完畢，R、B路增益就被自動(dòng)記憶并一直保持在這一數(shù)值上。第一百一十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六4、彩色校正

攝像機(jī)的光譜特性，等于本機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，光譜特性，攝像管光譜特性，實(shí)際使用光源的光譜性之積，因三者均無負(fù)辨，因此攝像機(jī)的實(shí)際光譜性無負(fù)辨。這樣有些色光，就無法正確合成，而產(chǎn)生彩色失真，這是實(shí)際光譜特性與攝像機(jī)光譜特性的差別之一。在光學(xué)系統(tǒng)，攝像管的制造，光源選用上，都最大限度考慮了實(shí)際光譜特性的要求，但要做到攝像機(jī)光譜特性曲線的正辨與實(shí)際特性曲線正辨的完全一致，在技術(shù)上，目前還無法做到，這是二者的差別之二。以上二個(gè)差別說明，在電視系統(tǒng)中不能重現(xiàn)某種色光，而存在著彩色失真，因此要在攝像機(jī)內(nèi)設(shè)彩色校正電路（用線懷矩陣方式），對(duì)攝像機(jī)的光譜特性進(jìn)行校正。第一百二十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六5、r校正對(duì)于整個(gè)電視傳輸系統(tǒng)而言，其工作任務(wù)是要進(jìn)行光一電，電一光兩次轉(zhuǎn)換，在攝像端，攝像機(jī)把光像變成電信號(hào)，在接收端電視機(jī)電信號(hào)變成光圖像。承擔(dān)這二次變換的器件是攝像器件（CCD、攝像管）和顯像管。從整個(gè)系統(tǒng)角度出發(fā)，顯像管熒光屏上重現(xiàn)圖像的亮度，應(yīng)該與被攝景物上各點(diǎn)亮度成正比例，使兩次變換的綜合特性為線性，即重現(xiàn)圖像的亮度L=K-L0式中，L0為景物亮度，K是常數(shù)（系數(shù)）。否則重現(xiàn)圖像必定會(huì)出現(xiàn)亮度和色度的非線性失真，只要能做到攝像器件和顯像器件，保證是線性變換就可以不產(chǎn)生非線性失真。第一百二十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六6、輪廊校正a、為了提高圖像清晰度，使圖像輪廊鮮明，勾邊電路，圖像增強(qiáng)等名稱。它是由水平輪廊校正和垂直輪廊校正兩部分電路，分別對(duì)圖像的水平與垂直輪廊進(jìn)行校正的。b、無論是CCD中的感不單元還是攝像管中的電子束，都具有一下的截面積，當(dāng)它們感光式掃描到圖像細(xì)節(jié)部分，或輪廊邊沿時(shí)，會(huì)使細(xì)節(jié)變模糊，或使輪廊邊沿的電平跳變平緩。第一百二十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六7、雜散光校正被拍攝的物體的光像要通過由20多層透鏡組成的鏡頭，濾氣片，以及分光棱鏡才成像在攝像器件感光面上，每個(gè)鏡面都會(huì)有不同程度的反射。CCD內(nèi)也存在著散射現(xiàn)象，攝像管靶面和金屬電極還會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。所有這些反射與散射現(xiàn)象產(chǎn)生的雜散光照到攝像器件感光面上會(huì)產(chǎn)生一種平場(chǎng)信號(hào)。提高了圖像的黑電平，本來應(yīng)當(dāng)為黑色的部分，但重現(xiàn)圖像卻有一定程度的發(fā)白，使圖像上好像蒙上了一層霧，降低了對(duì)比度和清晰度。

第一百二十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六8、電纜校正在電視演播室，電視轉(zhuǎn)播不及EFP系統(tǒng)中使用的攝像機(jī)要用很長(zhǎng)的電纜把信號(hào)送到攝像機(jī)控制單元（CCU）進(jìn)行調(diào)正，并供給切換方，供導(dǎo)播對(duì)多路信號(hào)選擇切換。電纜中的分布電容和分布電感會(huì)使傳輸信號(hào)的高頻衷減，電纜越長(zhǎng)，衷減越大，所以這類攝像機(jī)，通常都設(shè)有電纜校正電路以提升信號(hào)的高頻份量，而用于ENG的攝像機(jī)，因不需連接長(zhǎng)電纜傳輸，故不設(shè)電纜校正電路。第一百二十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六9、電子導(dǎo)像器每一個(gè)照相機(jī)都有一上取景器，同樣每一中攝像機(jī)也都有一上取景器，用于尋找拍攝的畫面。但是兩者的結(jié)構(gòu)完全不同，照相機(jī)取景器，通常由光學(xué)部件構(gòu)成，而攝像機(jī)取景器都是由電子電路組成，它采用電信號(hào)處理方法，來進(jìn)行尋像取景，因此攝像機(jī)中的取景器通常稱電子尋像器，常用字母VF表示，其實(shí)質(zhì)是一中微型的視頻監(jiān)示器。第一百二十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六①拍攝時(shí)導(dǎo)像選取合適的拍攝景物，優(yōu)化畫面構(gòu)圖，并以導(dǎo)像器上顯示的圖像為參考進(jìn)行聚焦，光圈，變焦等鏡頭操作。②監(jiān)示返送視頻圖像專業(yè)攝像機(jī)設(shè)置一上返送視頻按鈕，RET（RETURNVIDEO）當(dāng)按下此導(dǎo)時(shí)，導(dǎo)像器可以做為監(jiān)示器，觀看到由與攝像機(jī)所連接的錄像機(jī)或攝像機(jī)控制器（CCA）返送的視頻信號(hào)的圖像。第一百二十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六③攝像機(jī)狀態(tài)顯示及調(diào)機(jī)菜單顯示。攝像機(jī)各種工作狀態(tài)都可以由導(dǎo)像器屏幕以英文或英文縮寫及字符顯示出來。④告警指示利用導(dǎo)像器顯示信息的另一內(nèi)容為告警指示。⑤視頻電平指示⑥時(shí)間顯示第一百二十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六二、攝像機(jī)的自動(dòng)控制電路

自動(dòng)控制電路是用來完成攝像機(jī)的黑白平衡，圖像重合，鏡頭變焦、聚焦、光圈等方面的自動(dòng)調(diào)正，自動(dòng)操作功能的電路

。①通過cpu自動(dòng)實(shí)現(xiàn)面板上開關(guān)，按鍵所設(shè)置的工作狀態(tài)及狀態(tài)所指定的功能。增益選擇開關(guān)、攝像/彩條開關(guān)、光圈自動(dòng)/手動(dòng)選擇開關(guān)等。②自動(dòng)調(diào)正：攝像機(jī)面板上，另一在開關(guān)按鈕為需進(jìn)行調(diào)正而設(shè)的指令開關(guān)，如AUTOWHT按鈕，當(dāng)按下此按鈕，CPU接到信號(hào)后，選擇適當(dāng)?shù)哪M輸入信號(hào)，并進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果所產(chǎn)生的誤差信號(hào)，對(duì)視頻處理電路中相關(guān)電路進(jìn)行調(diào)正控制。形成一個(gè)死循環(huán)調(diào)正方式，重復(fù)進(jìn)行。直到誤差減到一下的數(shù)（允許值以內(nèi)）后。CPU發(fā)生結(jié)束指令，調(diào)正完畢。第一百二十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六③工作狀態(tài)自動(dòng)顯示：自動(dòng)控制，自動(dòng)調(diào)正后的穩(wěn)定工作狀態(tài)。將同時(shí)顯示在錄像器屏幕上，以供攝像師對(duì)工作狀態(tài)了解。第一百二十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六自動(dòng)調(diào)正功能程序過程

自動(dòng)黑/白平衡調(diào)正當(dāng)攝像機(jī)所拍的黑色和白色物體，如果能正確地重現(xiàn)其純黑和純白圖像，那么該機(jī)去后攝其它彩色物體，也能正確地還原其色彩，不會(huì)出現(xiàn)偏色現(xiàn)象。這僅是調(diào)正黑白平衡的意義。調(diào)正三基色信號(hào)黑電平的相對(duì)大小，使三者保持一致，保證黑色物體重現(xiàn)出正常的黑色，叫做黑平衡調(diào)正。調(diào)正三基色信號(hào)的增益大小，使三者白峰值電平保持一致，使白色物體重現(xiàn)出正常白色叫做白平衡調(diào)正。第一百三十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六①自動(dòng)黑平衡自動(dòng)黑平衡調(diào)正是在光圈關(guān)閉情況下進(jìn)行，整個(gè)調(diào)正過程，包括三個(gè)程序步驟。1.將鏡頭完全閉合。2.進(jìn)行黑跟蹤調(diào)正。3.進(jìn)行黑平衡調(diào)正。按下自動(dòng)黑平衡調(diào)正按鈕，不論光圈方式是手動(dòng)還是自動(dòng)，CPU輸出的控制指令都將使光圈關(guān)閉，隨著光圈的逐漸閉合，三基色信號(hào)的幅度越來越小，當(dāng)CPU檢測(cè)到光圈完全閉合后，便可進(jìn)入自動(dòng)黑跟蹤調(diào)正。第一百三十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六②自動(dòng)白平衡自動(dòng)白平衡調(diào)整方式有兩種類型，一種是記憶式自動(dòng)白平衡，拍攝前攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)白色物體，按下自動(dòng)白平衡安鈕，機(jī)內(nèi)CPU按調(diào)正程序調(diào)正R、B路增益，直至R=G=B為止。并把調(diào)正結(jié)果存貯起來，使R、B兩路在最終調(diào)正值上保持不變。另一種是實(shí)時(shí)自動(dòng)白平衡，它在拍攝過程中能根據(jù)光源色溫不斷調(diào)正R、B路增益，專業(yè)機(jī)一般選前一種方式，民用機(jī)一般選后一種方式

。第一百三十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六手動(dòng)白平衡的調(diào)整步驟：1.根據(jù)環(huán)境主光特點(diǎn)選擇濾色鏡。燈光選3200K；日光選5600K。2.選擇自動(dòng)光圈IrisAuto,白卡紙對(duì)準(zhǔn)環(huán)境主光源。3.鏡頭對(duì)準(zhǔn)白卡紙或白色物體，并推滿畫面。4.然后按AUTOWHT鍵，尋像器顯示“WHT：OP”，幾秒鐘后尋像器中“WHT：OK”出現(xiàn)，白平衡調(diào)節(jié)完成。

JVC\拍攝的攝制與調(diào)整.exe第一百三十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第一百三十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六在傳統(tǒng)觀念中，CCD代表著高解析度、低噪點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，而CMOS由于噪點(diǎn)問題，一直與電腦攝像頭、手機(jī)攝像頭等對(duì)畫質(zhì)要求不高的電子產(chǎn)品聯(lián)系在一起。但是現(xiàn)在CMOS攝像機(jī)絕非只局限于簡(jiǎn)單的應(yīng)用，甚至發(fā)展于高清系列。首先我們還是從CCD和CMOS的不同工作原理說起。第一百三十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六因?yàn)槿搜勰芸吹?Lux照度（滿月的夜晚）以下的目標(biāo)，CCD傳感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux，是CMOS傳感器感光度的3到10倍。CMOS傳感器的感光度一般在6到15Lux的范圍內(nèi)，CMOS傳感器有固定比CCD傳感器高10倍的噪音，固定的圖案噪音始終停留在屏幕上好像那就是一個(gè)圖案，因?yàn)镃MOS傳感器在10Lux以下基本沒用，因此大量應(yīng)用的所有攝像機(jī)都是用了CCD傳感器，CMOS傳感器一般用于非常低端的家庭安全方面。第一百三十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

CCD在工作時(shí)，上百萬個(gè)像素感光后會(huì)生成上百萬個(gè)電荷，所有的電荷全部經(jīng)過一個(gè)“放大器”進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)變，形成電子信號(hào)，因此