第一章 數(shù)字電視攝像機概述

攝錄像技術與藝術主講：趙鑫第一章數(shù)字電視攝像機第一節(jié)數(shù)字電視攝像機的發(fā)展史

電視攝像機技術的發(fā)展只有幾十年的歷史，但變化之快令人矚目。電視攝像機經(jīng)歷了以下幾個明顯的技術發(fā)展階段：黑白電視攝像機、單管彩色電視攝像機、三管彩色電視攝像機、CCD電視攝像機、數(shù)字電視攝像機、數(shù)字高清電視攝像機……。

一、模擬電視攝像機

最初的電視攝像機誕生于20世紀30年代，采用電子真空攝像管作為攝像器件，信號的處理全部采用電子管電路，體積龐大，耗電多，制造成本高，絕大多數(shù)為黑白電視攝像機，圖像質(zhì)量也不理想。

20世紀70年代以前，雖然隨著晶體管和集成電路技術的發(fā)展，電視攝像機在體積、重量和圖像的性能指標等方面都取得了很大的進步，但是，電視攝像機仍采用攝像管作為攝像器件，攝像管的壽命低、性能不穩(wěn)定，而且不能對著強光進行拍攝，諸多缺點加上高昂的制造成本，使其應用范圍主要限制在專業(yè)領域，一直沒有進入普通百姓的家庭。1975年，JVC公司推出了家用型VHS電視攝像機，簡化了電視攝像機的功能和操作，并大幅降低價格，拉開家用電視攝像機市場的帷幕。

從20世紀80年代初開始，電視攝像機技術迅猛發(fā)展，三管式彩色電視攝像機逐漸成為廣播電視節(jié)目制作的主流設備。三管式電視攝像機的色彩細膩鮮明，但機身大、色彩重合精度差、壽命短等致命缺點，猶如曇花一現(xiàn)，繁榮之后便逐漸退出歷史舞臺。

二、功能局部數(shù)字化

到了20世紀80年代中期，出現(xiàn)了采用固體器件CCD進行光電轉(zhuǎn)換的板式攝像機，引發(fā)了電視攝像機技術的一次“革命”。數(shù)字處理電視攝像機就是在CCD器件的基礎上發(fā)展起來的。1989年，松下公司推出了世界上第一臺數(shù)字處理電視攝像機AQ-20，標志著電視攝像機開始向數(shù)字化方向發(fā)展，但是，這還不能算作完全意義上的數(shù)字電視攝像機，因為它只是在視頻信號處理和自動調(diào)整部分應用了數(shù)字技術，而與其匹配的一體化錄像單元還是模擬分量的，因此，最后輸出的仍是模擬信號。

三、全數(shù)字電視攝像機

20世紀90年代，電視攝像機普遍采用CCD作為光電轉(zhuǎn)換器件，舍棄了笨重的攝像管，機身的體積大大縮小，再加上新格式錄像機的小型化，電視攝像機走向攝錄一體化和小型化。

1998年，第一部家用數(shù)碼攝像機問世。DV數(shù)碼攝像機采用新一代的數(shù)碼錄像帶，體積更小、錄制時間更長，由此帶動了DV數(shù)碼攝像機向更小、更輕、更好的方向發(fā)展。隨著數(shù)字存儲技術的進步，電視攝像機向全面數(shù)字化、高清化的方向發(fā)起新一輪的進攻。

第二節(jié)數(shù)字電視攝像機簡介

1．將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，處理后記錄在存儲介質(zhì)上

2.實時錄制、即時播放3.動態(tài)地再現(xiàn)現(xiàn)實場景

數(shù)字電視攝像機不僅可以真實地還原現(xiàn)實中的真實場景，還可以從不同角度、距離、高度，并結合特技、光線、音響等手段，有選擇地將現(xiàn)實景物呈現(xiàn)在聲畫一體的活動影像中，讓觀眾盡享視聽覺盛宴的美妙與瑰奇。

4.多臺聯(lián)合可以現(xiàn)場制作一、數(shù)字電視攝像機的功能二、數(shù)字電視攝像機的特點1.集光、電、磁等知識為一體，是高精密的儀器設備2．能夠完成“光——電——光”圖像轉(zhuǎn)換，其產(chǎn)物——活動影像是能夠“立桿可見”的。3.數(shù)字電視攝像機具備的色溫濾色裝置和黑、白平衡調(diào)整系統(tǒng)，對攝錄操作和具體工作提出一些相關要求。4.采用先進的微處理CCD和大規(guī)模集成電路技術，采用微處理機（MCP）來處理數(shù)據(jù)和控制各部分協(xié)調(diào)工作，使得攝像機的處理能力和自動化功能獲得極大增強。5.簡化了調(diào)整機構和調(diào)整方式6.可以實現(xiàn)精確細致的調(diào)整

三、數(shù)字電視攝像機的種類

1.按用途分廣播電視用和特殊用途用攝像機廣播電視用攝像機主要用于廣播電視系統(tǒng)，技術指標高、圖像質(zhì)量好，但價格昂貴；除了用于廣播電視外，還有其他用途的攝像機都可稱為特殊用途用攝像機，如用于工業(yè)、交通、醫(yī)療、航天探測、商業(yè)監(jiān)視、圖像通訊、水下攝影、紅外監(jiān)測等領域。

索尼DXC-C33P醫(yī)療/工業(yè)專用攝像機松下GP-KS162醫(yī)療/工業(yè)專用攝像機

索尼FCB-EX48影像醫(yī)療一體化攝像機松下AW-E800A視頻會議攝像機

2.按性能分廣播級專業(yè)級民用級

2.按性能分廣播級專業(yè)級民用級3.按攝像器件數(shù)量的不同分三片、二片和單片攝像機

3CCD攝像機，分別產(chǎn)生出紅、綠、藍三個基色信號，能夠得到很高的圖像質(zhì)量，彩色還原好，清晰度與信噪比高，但體積大，價格高，主要用于廣播級和專業(yè)級數(shù)字電視攝像機；單CCD攝像機，采用一個CCD芯片，結構簡單、體積小、價格低，圖像質(zhì)量能滿足非專業(yè)需要，主要用于監(jiān)視系統(tǒng)及家庭娛樂類數(shù)字電視攝像機。

4.目前的數(shù)字電視攝像機使用的攝像器件主要是CCD，按CCD芯片的尺寸分，主要有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸和1/6英寸等多種類型。1/4英寸監(jiān)控3.2×2.4mm1/3英寸家用4.4×3.3mm1/2英寸專業(yè)6.4×4.8mm2/3英寸廣播8.8×6.6mm1英寸廣告12.8×9.6mm5.按節(jié)目制作方式分演播室（ESP）用攝像機電子現(xiàn)場制作（EFP）用攝像機電子新聞采集（ENG）用攝像機

6.按存儲介質(zhì)分

盒式磁帶記錄式硬盤記錄式半導體存儲卡記錄式光盤記錄式四、數(shù)字高清晰度電視攝像機

數(shù)字高清晰度電視攝像機與普通清晰度數(shù)字電視攝像機最主要的區(qū)別在于掃描格式。目前數(shù)字高清晰度電視攝像機的掃描格式有很多種類，包括1080/50i、1080/60i、1080/50p、1080/60p、720i、720p等。

其中i代表隔行掃描，p代表逐行掃描，1080代表1920×1080的圖像分辨率，垂直有效掃描行為1080行，720代表1280×720的圖像分辨率，垂直有效掃描行為720行，50或60指場頻或幀頻（隔行掃描為場頻，逐行掃描為幀頻）。

多種格式并存的主要原因是目前并存的多種電視制式標準，原使用PAL制的地區(qū)，數(shù)字電視（包括高清數(shù)字電視HDTV）通常選擇50為場頻，原NTSC地區(qū)則通常選擇59.94或60為場頻。另外，很多國家雖然已確定了HDTV的傳輸標準，但并未對HDTV的掃描標準作硬性規(guī)定，也是造成數(shù)字高清電視攝像機各種掃描格式并存的重要原因之一。五、無線攝錄系統(tǒng)

無線攝錄系統(tǒng)主要由攝像機/攝錄一體機、無線攝像發(fā)送器和無線攝像接收器組成。用于新聞、體育現(xiàn)場的WLL-CA50系統(tǒng)

用于轉(zhuǎn)播車、演播室制作的WLL-CA55系統(tǒng)

4天線分集接收系統(tǒng)（從一個發(fā)射器到兩個接收器）

六、小型數(shù)字攝像機

小型攝像機的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點。首先，小型攝像機最大的優(yōu)勢在于小巧輕便、快捷靈活，角度多變，易于更換機位。其次，小型攝像機的優(yōu)勢還在于，一臺專業(yè)小型攝像機加上一臺裝有非線性編輯系統(tǒng)的計算機，即可解決前期拍攝和后期編輯中幾乎所有的問題，使電視節(jié)目制作“辦公室化”。

再次，專業(yè)級小型攝像機上安裝有16比特雙聲道數(shù)字立體聲錄音系統(tǒng)，比使用復雜的傳統(tǒng)錄音裝置做后期錄音要方便得多，用專業(yè)小型攝像機的機載話筒直接錄制解說，不僅簡化了制作工序，而且音質(zhì)豐滿圓潤。

小型攝像機與大型專業(yè)機器相比，也存在著一些缺憾。

一是由于小型攝像機的體積較小，在不方便使用三腳架的情況下，就要手持拍攝。此時，輕微的抖動都會使畫面產(chǎn)生明顯的晃動，特別是在用長焦拍攝時，抖動現(xiàn)象更為明顯。由此可見，抖動現(xiàn)象是小型攝像機最大的缺憾。所以在拍攝時應盡可能使用三角架，或接近被攝體用廣角拍攝。

二是出于體積和重量的考慮，小型攝像機一般采用1/3、1/4、1/5英寸，甚至更小的CCD，而大型攝像機還可采用2/3英寸的CCD，因此小型攝像機獲得的圖像清晰度和質(zhì)量可能會稍微遜色于大型機，畫面略顯單薄，層次偏硬。

三是由于小型攝像機的鏡頭較之大型機要短、口徑要小。因此，小型攝像機的最低照度、靈敏度以及信噪比都不如大型攝像機，在低照度、高亮度或有復雜光線照射的條件下拍攝，所得圖像質(zhì)量可能并不理想。小型攝像機的光學單元也比大型機更簡單一些。例如，小型攝像機的伽瑪校正能力較弱，對色彩的還原與校正不如大型機。七、DV數(shù)碼攝像機

1．按CCD分

按CCD芯片的數(shù)量分，DV數(shù)碼攝像機主要有單CCD和3CCD兩種。松下3CCDNV-GS152．按儲存介質(zhì)分

按儲存介質(zhì)的不同，可將DV數(shù)碼攝像機分為DV磁帶記錄式、光盤記錄式、半導體存儲卡記錄式和硬盤記錄式四種。索尼DCR-DVD803E光盤DV數(shù)碼攝像機松下SDR-S100（左）和SDR-S300（右）半導體存儲卡式DV數(shù)碼攝像機JVCGZ-MC500硬盤DV數(shù)碼攝像機3．按清晰度等級分按清晰度等級可把DV數(shù)碼攝像機分為標準清晰度DV數(shù)碼攝像機和高清晰度DV數(shù)碼攝像機。

AG-DVC180A索尼HVR-A1C第三節(jié)攝像機的組成及各部分功能一、鏡頭(外部光學系統(tǒng))1.鏡頭初識

富士能有效地把長焦距和體積作出了適當?shù)钠胶猓O計出一款不需任何承托架而長度和重量只有278毫米和2.9公斤的鏡頭。此款輕便的長焦鏡頭可配上小巧的防震器裝置TS-P58A以發(fā)揮其出色而穩(wěn)定的長焦拍攝效果。加上富士獨有的電子束鍍膜技術，使畫質(zhì)更清晰透徹，對強光、逆光的處理得更理想。

一是物理意義:安裝在攝象機上,有幾組玻璃鏡片及鏡筒等部分組合而成的光學裝置(LENS)。二是電視節(jié)目制作中:指電影或電視拍攝時的一般固定或活動圖象的內(nèi)容(SCEN)。2.鏡頭的概念(有兩種含義)功能：成像于CCD面，改變畫面景別，改變光通量。調(diào)焦（聚焦）：使圖像清晰，范圍1米到無窮遠，有前、后聚焦之分。變焦：改變焦距從而影響成像范圍，改變畫面景別，從幾毫米到一、二百毫米。

光學鏡頭是攝像機最前面的一部分，它的最基本作用是把被攝物體成像于攝像機內(nèi)的CCD（光電轉(zhuǎn)換器件）的成像面上。鏡頭的光學特性是指由其光學結構所形成的物理性能，由焦距、視場角和相對孔徑三個因素組成。任何一種光學鏡頭，都可以由這三種光學特性的技術參數(shù)來表示和區(qū)分。3.鏡頭的特性焦距物距光心像距物

光軸像視場角像平面焦平面主平面物平面A、焦距

攝像機的鏡頭都可被看成為一塊中間厚、邊緣薄的凸透鏡，光線穿過透鏡會聚成焦點，焦點至鏡頭中心的距離即為該鏡頭的焦距。焦距的單位是毫米（mm）。

1.決定影像的大小同一攝像機，物距不變，焦距的長短與被攝體的成像大小成正比。

2.決定被攝景物的范圍當物距不變時，焦距的長短與被攝景物的范圍大小成反比。

3.決定畫面的透視感焦距的長短與畫面的透視感的強弱成反比，透視感強的畫面只用短焦。

4.影響景深在光圈和拍攝距離不變的條件下，鏡頭焦距的長短與畫面的景深大小成反比關系。景深較長的畫面，宜用短焦。

5.影響畫面的穩(wěn)定性焦距越長，畫面穩(wěn)定性越差，即抖動感越大。人物近景，標準鏡以上的中焦距，以減少畫面的變形。如果場面中的被攝體太稀松，用長的焦距、遠物距，使景物在畫面中的排列顯得緊湊。使用廣角鏡，可獲得景深較長，畫面影像不會因聚焦不準而虛掉，這對全景鏡頭來說是可取的，但不適宜于拍中近景、特寫鏡頭。焦距的造型特點6.焦距與動感表現(xiàn)當被攝體在畫面中的運動速度不變，用不同焦距的攝影鏡頭拍攝，在屏幕上再現(xiàn)的速度感不同。

(1)用長焦距攝影鏡頭拍攝時，被攝體的橫向運動速度加強，而用短焦距攝影鏡頭則減弱了被攝體的橫向運動速度。

(2)如果用不同焦距的攝影鏡頭拍攝被攝體在畫面中的縱深運動，假使運動開始時被攝體的影像放大率相同、運動距離和速度不變，由于短焦距攝影鏡頭的透視能力強，能加強主體的這種運動速度，而長焦距攝影鏡頭影像比例變化小，需要長時間，因此有減弱這種運動速度和節(jié)奏的感覺。不同焦距的鏡頭特性比較放大率透視性失真制作中的作用缺點廣角小夸大前景；增大空間感；加快運動速度背景較大突出沖擊效果；減小晃動；縱向和橫向方向的清晰范圍廣；有利于場面和氣勢的描寫近距離不易拍攝人物的特寫標準無空間比例正常小適合拍攝人物中近景；適合表現(xiàn)莊重嚴肅的氣氛只能中距離拍攝長焦大壓縮空間距離，縱深方向的運動有種減慢感空間感較大突出重點部分，使主體分離，虛實結合遠距離拍攝時選擇長焦會放大機器的晃動感，跟焦較難控制不同焦距攝影鏡頭的表現(xiàn)功能（一）短焦距攝影鏡頭的表現(xiàn)功能

1、由于短焦距攝影鏡頭的造型特點是視角大，具有表現(xiàn)開闊空間和宏大場面的有力條件，所以，它適合于拍攝具有多層景物的遠景和全景畫面；2、利用短焦距攝影鏡頭透視效果強的造型特點進行拍攝是攝影師進行藝術創(chuàng)作必不可少的；3、利用短焦距鏡頭線條透視的夸張變形效果形成某種特殊的表現(xiàn)意義（如用短焦距攝影鏡頭近距離拍攝人物肖像時，能產(chǎn)生特殊的透視變形效果，近而表現(xiàn)人物不同的心態(tài)、情緒）；4、廣角鏡頭和長焦鏡頭相比較，拍攝同一景別的畫面，既能顯示環(huán)境特點，又能突出主體人物，說明人物身份、刻畫人物性格、交代人物動作。5、廣角鏡頭近距離可完成偷拍、搶拍、抓拍的任務；6、在運動攝影中，用廣角鏡頭拍攝可得到十分穩(wěn)定的畫面；7、利用廣角攝影鏡頭景深大、透視效果強的特點，用于表現(xiàn)縱深空間效果；8、在表現(xiàn)運動方面，由于廣角鏡頭對縱向運動的被攝對象的速度有夸張作用，因此可以利用這種特性強化縱深運動的速度感。

（二）長焦距攝影鏡頭的表現(xiàn)功能1、由于長焦距攝影鏡頭具有視角窄、影像放大率大的特點，它可以把遠距離的景物拉近，如要拍攝人物眼睛的特寫，或某一細節(jié)，刻畫人物內(nèi)心情緒時，長焦距攝影鏡頭具有了特殊的功能；2、因為長焦距攝影鏡頭的景深小，除主體以外，前后景都處于模糊狀態(tài)，可以把不可回避的雜亂背景處理成虛像（處于景深之外）或者選擇背景中比較“干凈”的部分進行拍攝，以減少雜亂背景的干擾，達到突出主體的目的；3、用長焦距攝影鏡頭遠距離搖攝快速運動的物體，造成跟拍效果，不僅突出了主體，同時也增強了被攝體的動感；4、利用長焦距攝影鏡頭透視感弱，壓縮處于縱深空間的被攝對像之間的空間距離的造型特點，可以把多層景物和人物壓縮在一起，加強畫面擁擠、堵塞和緊張的感覺；5、長焦距攝影鏡頭拍攝橫向運動的物體時，前后景在畫面中變化快且虛，橫向跟搖運動物體，可以獲得橫向跟移的效果，增強畫面的視覺節(jié)奏感，表現(xiàn)緊張、不安和歡快等情緒；6、用長焦距攝影鏡頭拍攝可完成焦點轉(zhuǎn)換技巧；注：焦點轉(zhuǎn)換有兩個條件：一是景深小，二是被攝體之間的縱向距離要大；7、畫面中的景物焦點有虛有實是正常的，虛焦畫面是指整個畫面沒有焦點，沒有一處是清晰的，從技術上講是廢品。但從藝術上講，焦點不只是成像的技術手段，而且已經(jīng)成為營造畫面形象的造型手段；8、長焦距攝影鏡頭常常用于拍攝人物肖像，故又稱作“人像鏡頭”。

B、視場角鏡頭的視場角是指CCD有效成像平面（視場）邊緣與鏡頭后節(jié)點所形成的夾角。從造型角度而言，鏡頭視場角反映了攝像機記錄景物范圍的開闊程度，并與被攝對象在畫面中的成像效果成反比。視場角愈大，被攝主體的成像越小，畫面景物越開闊；反之，視場角愈小，被攝主體成像越大，畫面景物的視野越狹窄。視場角主要受鏡頭成像尺寸和鏡頭焦距這兩個因素制約。

廣角鏡頭標準鏡頭長焦鏡頭電視攝像機（2/3"）16mm攝影機10左右2550以上135相機35mm攝影機25左右5080以上120相機35左右75100以上視角50°左右23°左右12°左右?CCD1/3CCD焦距(mm)3.62.62.86.0視場角(度）991279647.2各種系列鏡頭焦距和視場角一覽表光圈是控制鏡頭的透光能力的裝置，影響透光能力的因素。

光圈焦距大小長短透光能力強弱弱強C、相對孔徑D、景深影響因素鏡頭焦距鏡頭光圈被攝物距物體的亮度長短大小遠近高低鏡頭景深短長短長長短長短影響景深的各項因素

景深是指當鏡頭針對某一被攝主體調(diào)焦清晰之后，位于該主體前后方的景物也能形成清晰影像的縱深范圍。景深主要受光圈（F值）、物距（拍攝距離）和鏡頭焦距三個因素影響。4.變焦鏡頭的使用技巧1.對變焦距動點、動向、動速的控制動點是變焦距推拉的啟動點和停止點；動向是變焦距的推拉方向；動速是變焦距的推拉速度。（1）正確控制變焦距動點的基本要求是將變焦距推拉的啟動點安排在運動物體（人物）動勢最大的那個點上，把停止點安排在運動物體動勢停止或消失的那個點上，形成一種你動我也動、你停我也停的鏡頭運動方式。（2）動向的把握：被攝物體的運動方向；畫內(nèi)情緒的要求；情節(jié)對造型的要求。（3）動速的把握：依據(jù)被攝物體的運動速度；依據(jù)畫內(nèi)情緒和內(nèi)容節(jié)奏；依據(jù)對觀眾視點調(diào)度的快慢。2．變焦距推拉的起幅和落幅要果斷

起幅運動拍攝落幅0tvV13．不動機位對同一物體單一方向的變焦距推或拉至少要跨一級景別4.在變焦距鏡頭的使用過程中通常需要注意的問題（1）適當運用支撐物（2）選擇合適的遮光罩（3）慎用濾光鏡（4）控制景深（5）保持距離，防止變形二、主機（機身）

這是攝像機的主體，主要包括內(nèi)部光學系統(tǒng)、預放電路、信號處理、電子快門、信號編碼、信號記錄、視頻返送、信號輸出處理等多個部分，其核心功能是完成光電轉(zhuǎn)換以及信號調(diào)整。1.內(nèi)部光學系統(tǒng)攝像機的內(nèi)部光學系統(tǒng)由色溫濾色鏡、分光系統(tǒng)和固態(tài)傳感器組成。

A、色溫濾色鏡如果一個物體燃燒起來，首先火焰是紅色的，隨著溫度升高然后它變成了橙黃色，然后變成白色，最后出現(xiàn)藍色。色溫表示的是光源的顏色成分，即光譜中紅的成分較多，還是藍的成分較多，而不是光源的實際溫度。不同的光源有不同的光譜能量分布，形成不同的色溫。3200K光源被用作攝像機的基定標準光源。色溫高于3200K的光源，色光偏藍（偏冷），如日光燈、日光、陰天戶外等；色溫低于3200K的光源，色光偏紅（偏暖）,如白熾燈、早霞和晚霞時的日出/日落等。

常見光照的色溫

光線色溫(K)

人造光源蠟燭光193025~100瓦白熾燈2320~27202000瓦石英聚光鹵鎢燈泡3000鹵鎢燈標準色溫320040瓦三基色熒光燈3530~3630400瓦攝影鏑燈5300~560040瓦普通熒光燈6800~8000彩電熒光屏（白色）6300~9300

自然光源日出后、日落前2小時直射日光2000~4000向陽白晝光（8時~16時）4300~5200背蔭白晝光6000~9000藍天10000~14000陰天5000~5400白天平均色溫5600色溫濾色鏡：位于鏡頭之后，CCD之前，是有色鏡片，一般有桔黃色和藍色兩種，并有不同的中性濾光鏡與其相組合。一般情況下，有四檔：1號3200K;2號5600K+1/4ND;3號5600K;4號5600K+1/16ND中性密度濾光鏡：新型攝像機有時設置多個中性濾光片，濾光片的作用是減少光通量，不改變顏色使用適當?shù)闹行詾V光片，使得自動光圈張大一些，則圖像就會顯得比較柔和，提高了電視圖像的總體效果。ND種類透光率光圈變化曝光倍數(shù)

密度250%120.3425%240.6812.5%380.9166.25%4161.2旋鈕顯示色溫ND透光率曝光倍數(shù)光圈25600K+1/4ND25%42級45600K+1/16ND6.25%164級中性濾光片的使用特性

以分光棱鏡為主體，是由三塊棱鏡粘合而成，在玻璃三角棱鏡的分界面上度了多層薄膜（干涉薄膜），利用光的干涉原理，使某一波長的光從薄膜反射出來，其他波長的光穿過薄膜。這種棱鏡式分光系統(tǒng)，結構簡單緊奏，牢固可靠，又耐震動，并可以提供較大的光輸出、較小的損失和失真。單片機不采用分色棱鏡分光，而是在攝像器件上內(nèi)裝濾色條來得到三基色圖像信號。B、分光系統(tǒng)C、CCD（chargecoupleddevice)攝像器件CCD傳感器又叫電荷耦合器件，它是一種特殊的固態(tài)半導體材料，可記錄光線變化，由大量獨立的感光二極管組成，一般按照矩陣形式排列，相當于傳統(tǒng)相機的膠卷，通常以百萬像素為單位。數(shù)碼器件規(guī)格中的多少百萬像素，指的就是CCD的解析度，也就是指CCD上有多少感光元件。CCD上感光元件的表面具有儲存電荷的能力，當其表面感受到光線時，會將電荷反應在元件上，整個CCD上的所有感光元件所產(chǎn)生的訊號，就構成了一個完整的畫面。

由于CCD轉(zhuǎn)換的電信號非常微弱，需要立即放大，才能激勵后級的視頻信號放大處理器工作，這個預放電路一般由特別低的噪聲的場效應管來擔當，即放大后，信號噪聲低，增益高，（電信號放大倍數(shù)大于90分貝），頻帶寬。2.預放電路A、白平衡（whitebalance)調(diào)整原因：光照色溫不是3200K;屏幕表現(xiàn)的藝術需求。原理：調(diào)整RGB三通道的放大增益，從而改變RGB的混合比例使不同光照條件下的白色物體都能在屏幕上呈現(xiàn)出白色。（因為白色比較靈敏，若有偏色，能夠容易發(fā)現(xiàn)。）方法：鏡頭對準白色物體，推鏡頭，使其充滿畫面，觸發(fā)自動白平衡調(diào)整開關，改變RGB三通道的放大增益，合成白色，尋像器屏幕上出現(xiàn)OK.3.視頻信號處理單元B、黑平衡（blackbalance)調(diào)整

功能：就是讓黑色的景物在屏幕上呈現(xiàn)出黑色，原理：RGB的增益最低，而且相同。方法：觸發(fā)黑平衡自動開關時，光圈自動關閉（無論自動和手動），三路信號同時降到統(tǒng)一的最低水平。C、總黑電平（masterpedestal)

它是對三路信號的最低電平同時調(diào)整（提升或降低），從圖像上看它是調(diào)整暗部的細節(jié)，即對明暗反差的調(diào)整。太大黑變灰對比弱黑白反差小太小灰變黑對比強黑白反差大對信號的放大量單位:分貝dBD、增益分貝值dB09183050

產(chǎn)生一個同步信號保證整個系統(tǒng)的同步工作，使CCD的電荷記錄與發(fā)送端的攝像器件完全同步。4.同步信號發(fā)生器

常見電子快門值都是以倒數(shù)的形式出現(xiàn)60、100、125、250、500、1000、2000、5000、10000。

數(shù)值增大---有效時間減少---信號電平降低；一般用開大光圈來補賞，通常用于光照較強的環(huán)境中。它的啟用是以犧牲光通量為代價的。

作用：增加電子快門，降低快速移動時圖像的模糊；在熒光燈下拍攝，使用電子快門減少抖晃。在增加快速運動物體清晰度的同時，也帶來了動作的不連續(xù)。5.電子快門(shutter)1/501/200無效有效電子快門1/501/1001/2501/5001/10001/2000加光倍率1.01.74.28.316.733.3光圈變化不變約1檔約2檔約3檔約4檔約5檔高速電子快門有效電荷減少，圖像變暗開大光圈補償讀取時間變短快動物變清晰動作不連貫注意：當快門速度極快時，圖像高亮點出現(xiàn)拖尾；

它是電子快門的特殊情況，它的變化是連續(xù)的。主要用于掃描頻率較高的景物，如計算機屏幕,使電子掃描頻率（通常50HZ)高于線條在屏幕上形成的頻率，這樣可以使屏幕避免條紋的閃爍。對于計算機屏幕只能用電子變頻來消除；50.1Hz—2067.8Hz.

拍攝屏幕時，屏幕的掃描速率小于快門速度，出現(xiàn)黑道，降低頻率；否則，出現(xiàn)白道，增加頻率。黑道和白道隨著電子掃描頻率的調(diào)整逐漸變窄，直至消失，受屏幕設置和運行軟件的影響，有時不能完全消除。對于欄桿和網(wǎng)格可采用改變物距和景別來消除。清晰掃描(CLS)分量信號分離信號復合信號電視節(jié)目制作系統(tǒng)

中的視頻信號6.信號輸出處理部分模擬信號數(shù)字信號混合C混合矩陣編碼YR-YB-YRGBVIDEO色鍵分量記錄和輸出S-端子復合圖象信號矩陣編碼YR-YB-YRGB數(shù)字化編碼SDI/IEEEAUDIOA/D轉(zhuǎn)換分配打包1.功能用于監(jiān)視攝像機、錄像單元的圖像質(zhì)量及其工作狀態(tài)的告警信息。

2.黑白、彩色；0.511.545英寸；3.作用：取景構圖、檢查焦點，人機對話的窗口，觀看錄像等。

三、尋像器四、話筒拾音方式全向話筒指向（超指向）

電池供電適配器供電

CCU供電電池使用時間：T=Q*VPQ：電池電量AhV：12V直流P：攝象機的功耗五、供電系統(tǒng)+12V矩陣混合液晶顯示視頻輸出磁帶記錄尋像器攝像機視頻信號流向圖第四節(jié)數(shù)字電視攝像機的面板認識整體鏡頭左前面板左后面板尋像器后面板右面板頂面前視底面變焦鏡頭部分手動聚焦環(huán)手動變焦桿手動光圈環(huán)VTR錄制按鈕RET恢復視頻按鈕光圈瞬間自動按鈕：當IRIS模式開關打到M狀態(tài)時，只有按下此按鈕的同時，才能啟動自動光圈，當此按鈕被釋放時，又回到手動光圈狀態(tài)。宏聚焦環(huán)：用于拍攝微距鏡頭。按箭頭方向旋轉(zhuǎn)此環(huán)，即可給很小的物體拍攝特寫，實現(xiàn)微距拍攝。在宏模式下，不能進行正常的聚焦調(diào)整和變焦。要在宏模式下拍攝圖像，應將聚焦環(huán)置于無限位置（∞），將變焦環(huán)置于最大的廣角位置。此時，要對微距鏡頭進行調(diào)焦操作，請按箭頭方向旋轉(zhuǎn)此環(huán)，直到聚焦準確。微距拍攝完成后，請務必將宏聚焦環(huán)恢復到正常位置。前側(cè)面板[ZEBRA]斑馬紋開關：當此開關處于ON位置時，在尋像器或者液晶顯示區(qū)域就會呈現(xiàn)斑馬紋圖形，此斑馬紋圖形可為手動調(diào)整鏡頭光圈提供參考。如果該開關置于ON位置，則彩條顯示時，也會顯示斑馬紋圖形。斑馬紋的默認值為70%—80%。SKINAREA（膚色細部）：可以控制視頻信號膚色部分的輪廓突出使膚色看起來柔和光滑。[AWB]自動白平衡按鈕：當WHT.BAL開關置于A或B位置并且按下此按鈕時，將自動調(diào)整白平衡。在預設、全自動拍攝、全自動白平衡和彩條模式下，該按鈕無法啟動。

ACCUFOCUS:鏡頭光圈將被強制打開10秒，減小景深，可以更加準確地調(diào)整鏡頭對焦。[AUDIOLEVELCH-1]CH-1音頻電平控制器調(diào)整CH-1音頻信號輸入的音頻電平。通?？刂破髟O置為最大（10）位置時使用攝像機。要使用該控制器，請將AUDIO菜單畫面上的CH1FRONTVR項目設置為“ENABLE”。左前側(cè)面板[EDITSEARCH+/–]+/–編輯搜索鈕在記錄待機方式中按該鈕重放錄像帶，并一直按住?！裨?按鈕按住時，以正常速度重放。松開按鈕時，待機方式會在按鈕松開處重新進入?！裨讪C按鈕按住時，以–1倍正常速度（倒帶重放）重放。松開按鈕時，待機方式會在按鈕松開處重新進入。[STATUS]狀態(tài)／菜單鈕[SHUTTER]快門／菜單撥盤[AUTOIRIS]自動光圈電平開關該開關根據(jù)攝像機的使用條件選擇自動光圈調(diào)整優(yōu)先值。BACKL：在背景光下（從標準電平打開光圈1級）；NORMAL：正常條件下；SPOTL：在聚光燈下（自標準電平關閉光圈約1級）[FULLAUTO]全自動拍攝[BLACK]黑色增強／黑色壓縮開關:轉(zhuǎn)換圖像黑暗部分的增益。STRETCH：僅增強黑暗部分的信號，圖像黑暗部分的對比度增強。NORMAL：標準方式。COMPRESS：當整個圖像相對較亮，對比度較低時，黑暗部分的增益被壓縮，使對比度增強。暗部擴展，可以加強暗區(qū)內(nèi)的對比度，從而改善被攝物體黑暗部分的低沉色調(diào)；暗部壓縮，則可以擴大或加深圖像的暗度區(qū)域。[GAIN]靈敏度選擇開關物體照明不充分時，以電子方式增強感光度。增強水平因下列開關位置而異：出廠預設——L：0dB；M：9dB；H：18dB[OUTPUT]彩條／攝像機／自動拐點開關注：將FullAuto設置于ON時或在VTR方式中，彩條不會出現(xiàn)。AUTOKNEE功能在拍攝時如果遇到前景被攝物（如人物）其背景為高亮度，而亮度電平是以前景被攝物設置的，這時背景就會成為模糊的白色，在這種場合，如果啟動自動拐點功能就可拍攝到更清晰的背景。特別是在如下情況下更應啟用這個功能：●在室內(nèi)拍攝以窗外景物為背景的人物時?！裨谇缣炫臄z陰影中的人物時?！癞斉臄z對比度高的場景時。[WHT.BAL]白平衡使用該開關可選擇三種白平衡方式。B：如果在此位置進行白平衡，可存儲入B。A：如果在此位置進行白平衡，可存儲入A。PRST：在3200K設置不可刪除的白平衡。左后側(cè)面板[FRONT/REARAUDIOINPUT]前部/后部音頻輸入信號選擇開關。使用該開關選擇FRONTAUDIONIN插座和REARAUDIOIN插座發(fā)出的輸入聲音信號。LINE：連接至音頻等設備時，設置于該位置。優(yōu)先輸入級為+4dBs。MIC：連接至話筒時，設置于該位置。優(yōu)先輸入級為-60dBs。+48V：連接供電要求為+48V的話筒時，設置至該位置。該插座供給+48V直流電壓。[COUNTER]計數(shù)器顯示開關TC：設置于該位置顯示時間碼值。UB：設置于該位置顯示用戶比特值。[TCGENE.]時間碼發(fā)生器設置開關右側(cè)面板頂面板后面板底面板尋像器其他型號攝像機面板

一、實驗目的：了解高清數(shù)字攝像機的基本組成和面板的功能二、實驗器材：GY-HM750E

數(shù)字高清攝錄一體機、攝像機監(jiān)視器、電纜線等三、實驗步驟：1、檢查連線;2、了解鏡頭、尋像器、供電部分的功能；

3、開啟電源，對操作面板開關進行調(diào)試，并不時檢查畫面的變化；裝入、取出電池；

4、記錄實驗操作過程，寫出實驗體會和實驗報告；四、實驗要求：1、實驗設備要輕拿輕放；

2、嚴格按操作規(guī)程進行實驗；

3、實驗項目之外的項目，要提出申請，老師批準后，再進行實驗；

4、認證完成實驗報告；

5、損壞儀器要按規(guī)定賠賞。五、實驗體會實驗一：高清數(shù)字攝像機的認識1.信噪比S/N

信噪比是指在標準照明度（2000lux）下，數(shù)字電視攝像機圖像的有用信號與視頻噪波的有效值之比，用分貝（dB）來表示，信噪比越高越好。最近，攝像機的信噪比可以做到65dB。用肉眼觀察，已經(jīng)不會感覺到噪聲顆粒存在的影響了。

第五節(jié)數(shù)字電視攝像機的性能2.分解力分解力是指數(shù)字電視攝像機分解圖像細節(jié)的能力，包括水平分解力和垂直分解力。水平分解力是指沿水平方向分解圖像細節(jié)的能力，垂直分解力是指沿垂直方向分解圖像細節(jié)的能力。由于垂直分解力主要由電視制式規(guī)定的掃描行數(shù)規(guī)定，各攝像機之間一般差別不大，因而生產(chǎn)廠家在攝像機的技術手冊中一般只給出水平分解力。水平分解力用水平方向上能分辨出的黑白相間垂直線條的線數(shù)來表示，其單位為電視線。水平方向上分辨出的黑白相間垂直線條越多，則表明攝像機的性能越好，分解力越強，圖像清晰度越高，細節(jié)還原也就越豐富。

例如，廉價的單集成電路片數(shù)字電視攝像機只能提供250線的水平分解力，而配備3CCD的高質(zhì)量的數(shù)字電視攝像機卻能提供600-900線的水平分解力，數(shù)字高清電視攝像機的水平分解力高達1000線。3.靈敏度

數(shù)字電視攝像機的靈敏度是指在標準攝像狀態(tài)下，圖像信號達到標準輸出幅度時，攝像機光圈的數(shù)值。標準狀態(tài)指的是，增益開關設置在0db位置，攝像機拍攝色溫為3200K、照度為2000lux（勒克斯）、拍攝對象的白反射系數(shù)為89.9%。例如，若某一攝像機的技術手冊中標出該攝像機的靈敏度為2000lux（3200K，89.9%）、F8.0，其中2000lux（3200K，89.9%）指測量條件，F(xiàn)8.0指的就是該數(shù)字電視攝像機的靈敏度。F值越大，靈敏度越高；反之，靈敏度越低。通常，數(shù)字電視攝像機的靈敏度可達到F8.0，新型優(yōu)良的數(shù)字電視攝像機的靈敏度可達到F11。相當于高靈敏度ISO-400膠卷的靈敏度水平。

4.最低照度

最低照度是指在光圈和增益都開到最大時，攝像機輸出標準電平值所需的最低照明強度。它在一定程度上表示了攝像機對低照度環(huán)境的適應能力。最低照度與攝像機的靈敏度有關，攝像機能夠適應的最低照度值越小，攝像機的靈敏度越高，其適應環(huán)境的能力越強。最新攝像機的最低照度指標為0.5勒克司。

5．幾何失真幾何失真表示重現(xiàn)出來的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重要指標，對于廣泛使用的CCD數(shù)字電視攝像機來說，幾何失真很小，幾乎很難測量出來。

6．重合精度三片式數(shù)字電視攝像機重現(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上必須一致，否則混合出的圖像必然有紅、綠、藍等色邊出現(xiàn)，即產(chǎn)生重合誤差。誤差越小，重合精度越高，性能越好。

7．動態(tài)范圍動態(tài)范圍指攝像機輸出圖像所能表現(xiàn)的最高亮度和最低亮度之比。通常，攝像機的動態(tài)范圍不超過50：1，典型值是32：1，而陽光下自然環(huán)境的亮度范圍卻在20：1到300：1之間。為更真實地反映自然，廣播級數(shù)字電視攝像機一般都設有動態(tài)對比度控制，通過白壓縮、自動拐點電路、黑擴展、黑壓縮等先進技術擴展數(shù)字電視攝像機圖像的寬容度。因此，是否采用這些技術是數(shù)字電視攝像機性能的重要標志。8．量化比特數(shù)現(xiàn)代數(shù)字電視攝像機的取樣一般都符合ITU-R601（即CCIR601）4：2：2的取樣規(guī)格。就是說，Y（亮度）信號的取樣頻率為13.5兆赫茲，R-Y（紅差）、B-Y（藍差）信號的取樣頻率分別為6.75兆赫茲。量化級可以分為8、10、12、14比特等不同級別。比特級越大，則產(chǎn)生的量化噪聲越小，量化噪聲是數(shù)字電視攝像機的重要固有噪聲源。對于演播室使用的數(shù)字電視攝像機來說，應盡可能選用量化比特級高的攝像機，除了量化噪聲小外，在運算和處理中，可以獲得較高的處理和調(diào)整精度，得到更好的效果。有的數(shù)字電視攝像機采用4：4：4的取樣格式，甚至4：4：4：4的取樣格式，后者是在亮度、兩個色差信號之外，還增加了專用的鍵信號，供信號處理過程中使用，每種信號的取樣頻率都是13.5兆赫茲。這類數(shù)字電視攝像機一般都采用不壓縮（比特透明）的數(shù)字處理方式，信號的碼率非常高，同時也對信號處理速度提出了非?？量痰囊?。（一）拍攝前的準備工作1.找好拍攝機位；2.架好三腳架，調(diào)好云臺的水平、平衡，把左右橫搖與俯仰的調(diào)整螺絲鎖定；3.將攝像機固定在三腳架上；4.攝像機與外圍設備的連線接好（如攝像機多芯電纜、專用電源的四芯電纜、監(jiān)視器等測試設備的視頻線）。（二）拍攝前攝像機的設置和調(diào)整1.攝像機的基本設置（1）電源

A.蓄電池供電（裝入）；

B.交流電源適配器供電（連接）；攝像機正常加電后，將本機的POWER開關置于ON。（2）開關位置

A.將VTR開關撥到STBY位置；

B.AUTOIRIS級別開關設置為NORMAL；第六節(jié)數(shù)字電視攝像機的調(diào)整

C.GAIN開關設置為L；

D.OUTPUT開關設置為CAM/AUTOKNEEOFF；

E.WHT.BAL開關設置為A或B;(3)光圈方式選擇A(4)選擇合適的色溫轉(zhuǎn)換濾色片

(5)用SHUTTER撥盤將快門速度設置為OFF2.尋像器的調(diào)整亮度和對比度調(diào)整3.白平衡調(diào)整

A.設置下列開關(POWER—ON;OUTPUT—CAM-AUTOKNEEOFF；IRIS—A；WHT.BAL—A或B）；

B.根據(jù)環(huán)境主光特點選擇濾色鏡。C.將白色板卡置于拍攝環(huán)境中的主體位置，白卡紙對準環(huán)境主光源。D.鏡頭對準白卡紙或白色物體，通過變焦使白色充滿滿畫面。E.向上扳AUTOWHT.開關一次，然后將其釋放。尋像器屏幕上顯示“WHT：OP”（AUTOWHITEA,BOPERATION)，幾秒鐘后尋像器中“WHT：OK”(AUTOWHITEA,BOK)出現(xiàn)，白平衡調(diào)節(jié)完成。注:錯誤信息NG:OBJECT(被攝物不良);當一個物體白色不足或色溫不合適時顯示。更換色溫轉(zhuǎn)換濾色片或使用其他白色物體，并重新調(diào)整白平衡。ERROR:LOWLIGHT(光量不足);照明暗淡時顯示。增強照明，然后重新調(diào)整白平衡。ERROR:OVERLIGHT(光量過剩);光線過亮時顯示。降低照明，然后重新調(diào)整白平衡。

返回第一，攝像機的狀態(tài)不允許調(diào)整；（全自動狀態(tài)、預置狀態(tài)、彩條）

第二，照度太亮、太暗；第三，色彩純而濃。常見錯誤情況第一，自動白平衡；第二，全時自動跟蹤白平衡；第三，全自動狀態(tài)；第四，標準的預置狀態(tài)。白平衡調(diào)整的方式專業(yè)攝像機都有6-8個存儲區(qū)，可存儲8個記憶值，時間一般十年，預置狀態(tài)下是不能調(diào)整的。注1：有時為了達到某種藝術效果，白平衡故意調(diào)偏。方法1—找一偏色物體或偏色調(diào)整卡；方法2—通過改變?yōu)V色片來實現(xiàn)。注2：白平衡調(diào)整時,選擇方式開關應在“自動”位置。

注3：可以利用“預置”白平衡，但要選擇相應濾色片。

注4：每換一光線條件要重調(diào)白平衡。4.光圈的調(diào)整攝像機的光圈調(diào)整有兩種方式：“自動”和“手動”。一般情況下，使用“自動”光圈，能夠保持合適的進光量，得到規(guī)定的輸出信號強度。

注1：當景物亮度反差大時，用自動光圈拍出的圖像會不理想。例1—有較亮的物體進入畫面時；例2—逆光拍攝的情況；例3—畫面中主體面積較小又較亮,而背景較暗。注2：檢查光圈是否合適的方法：

方法1—斑馬紋開關（在尋像器中的圖像上亮的部分疊加上斑馬紋，可根據(jù)斑紋的多少來決定光圈的大?。?。方法2—用監(jiān)示器（邊看監(jiān)示器邊調(diào)整光圈直到圖像無開花現(xiàn)象，又不至太暗，圖像的層次豐富、清晰為止）。5.聚焦的調(diào)整注：調(diào)焦有前聚焦（調(diào)節(jié)鏡頭前部的調(diào)焦環(huán)）和后聚焦（調(diào)整鏡頭的后截距）之分。調(diào)整后聚焦的步驟如下：

1）西門子星卡放于3米遠以上（或用其他物體）；

2）光圈調(diào)為手動，變焦模式調(diào)為M，調(diào)整光圈至亮度適當；

3）松開后聚焦環(huán)緊固螺絲；

4）先把鏡頭推成長焦，調(diào)整前聚焦環(huán)，使圖像清晰；

5）把鏡頭拉開到最短焦距（廣角位置），調(diào)整后聚焦環(huán)，使圖像最清晰。反復調(diào)整2-3次，直到鏡頭在長焦和短焦時圖像都清晰為止，最后鎖定后聚焦環(huán)螺絲。6.錄像部分開關的設置(如音頻輸入信號的選擇、音頻記錄電平調(diào)整選擇、錄像設置菜單的設定等）返回攝像機的基本操作步驟如下：1．給攝像機通電，若使用蓄電池，則應確保電池的電量充足。2．打開攝像機的電源開關，電源指示燈會亮起。3．打開磁帶倉倉門，將盒式磁帶放入，關上倉門。若攝像機的存儲介質(zhì)使用半導體存儲卡、硬盤或光盤，則應將存儲卡、硬盤或光盤分別放入磁卡插槽、硬盤驅(qū)動器或光盤驅(qū)動器中，并保證存儲介質(zhì)有足夠的可存儲空間。4．打開鏡頭蓋，通過尋像器觀察被攝體。并根據(jù)被攝體所處環(huán)境的光線條件，正確設置濾光片，調(diào)整好白平衡，將增益設到正常位置并通過必要的光圈調(diào)節(jié)獲取適當?shù)墓馔俊?．若使用外接話筒，要打開話筒開關。6．選擇被攝主體，合理構圖，正確變焦和聚焦。7．按下攝錄一體機的錄制按鈕開始錄制，再次按下錄制按鈕則停止本次錄制。8．使用完畢后，取出磁帶或其他存儲介質(zhì)，關閉光圈，蓋上鏡頭蓋，斷開電源。菜單第七節(jié)數(shù)字電視攝像機的保養(yǎng)1．一般來說，數(shù)字攝像機維持正常工作的環(huán)境溫度為-10℃～+40℃，相對濕度為10%～85%，如需在-10℃以下使用，應采用相應的保溫套。2．注意防潮、防濕、防塵、防腐蝕。3．不要將攝像機存放在強磁場中，也不要在這種環(huán)境中使用。4．搬運或運輸攝像機時，應將其放入便攜箱內(nèi)，以減輕搬運或運輸途中的振動。平時拍攝休息時，應該將攝像機放置在平穩(wěn)、一般人員碰不到的地方。使用三角架時，應擰緊各旋鈕，不用時要將攝像機取下，以免碰壞或摔壞。

5．要特別注意結露現(xiàn)象，以免影響拍攝。將攝像機從低溫環(huán)境帶進高溫環(huán)境，例如，在寒冷的冬季，將攝像機從戶外突然帶進溫度較高的空調(diào)房間，此時，熱空氣中的水蒸汽便會在攝像機上凝聚，即產(chǎn)生結露現(xiàn)象。如果在這個時候拍攝，磁帶就會粘吸在磁鼓表面，拉傷磁帶或造成機器故障。應等機器內(nèi)部溫度升高，水汽蒸發(fā)，自動保護解除后（攝像機一般帶有自動保護電路，遇結露現(xiàn)象，自動關機保護），才能使用。所以，將攝像機從低溫環(huán)境帶進高溫環(huán)境時，最好用密封的塑料袋將其包住，防止結露現(xiàn)象的發(fā)生。6．鏡頭要經(jīng)常進行清潔和保養(yǎng)。7．調(diào)整好的攝像機使用一段時間后，需要作相應的調(diào)校。一般情況下，攝像機要進行定期檢查和定期維護，以保持性能的穩(wěn)定性。8．長期不使用的攝像機最好裝箱放置在常溫干燥處，雨季時可定期通電驅(qū)潮。9.不要讓攝像機直接對準光源。10.攝像機使用完畢后要蓋好鏡頭蓋，斷開電源，關閉光圈。第八節(jié)