第一單元-電視攝像技術(shù)-電視攝像系統(tǒng)

第一單元-電視攝像技術(shù)-電視攝像系統(tǒng)第一章電視攝像（影）機(jī)攝像機(jī)光電轉(zhuǎn)換設(shè)備攝像機(jī)與錄像機(jī)完成不同功能數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的涵義？4/29/20242SONYDVCAM攝錄一體機(jī)4/29/202431、攝像機(jī)VS人眼成像系統(tǒng)光圈vs瞳孔色彩的還原亮度變化的細(xì)節(jié)以及包容度晃動(dòng)與不平衡感記錄與重放時(shí)間與空間的再現(xiàn)以及再現(xiàn)效果工作環(huán)境4/29/202442、攝像機(jī)的類別分類是一種科學(xué)方法，如何分類總是令人傷透腦筋首先，數(shù)數(shù)可以分類的屬性用途，圖像質(zhì)量，電視制作方式，信號(hào)方式，信號(hào)格式，攝像器件數(shù)量與尺寸，等4/29/20245按攝像機(jī)的用途分類廣播級(jí)廣播領(lǐng)域，功能齊全，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)，系統(tǒng)參數(shù)好，價(jià)格昂貴業(yè)務(wù)級(jí)（專業(yè)級(jí)）“工農(nóng)商學(xué)兵”，質(zhì)量、功能滿足要求家用級(jí)家庭娛樂(lè)，結(jié)構(gòu)、操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，價(jià)格便宜4/29/20246DSR-250PDVCAM攝錄一體機(jī)DSR-390PDVCAM演播室/數(shù)字?jǐn)z錄一體機(jī)DSR-PD150P是DVCAM輕便型攝錄一體機(jī)索尼DVD805E攝像機(jī)松下數(shù)碼攝像機(jī)GS1504/29/20247按圖像質(zhì)量分類高清晰度攝像機(jī)根據(jù)DVB——HDTV系統(tǒng)要求，水平清晰度可達(dá)1125（1080）線標(biāo)準(zhǔn)清晰度攝像機(jī)圖像質(zhì)量可達(dá)576水平電視線左右普通清晰度攝像機(jī)400水平電視線左右甚至更低4/29/20248HDW-F90024P高清多格式攝錄一體機(jī)HDW-730S高清晰度攝像機(jī)4/29/20249高清晰度節(jié)目制作正在全球范圍內(nèi)逐漸成為主流，而HDCAM格式已成為了最普及的格式。這一普及性促使人們進(jìn)一步要求更高的圖像質(zhì)量和更高的錄制水平。針對(duì)這些要求，Sony推出了一種新的尖端格式，提供了一個(gè)更高的平臺(tái)，它可以比現(xiàn)在的HDCAM設(shè)備具備更大的錄制容量、更高的數(shù)據(jù)傳輸率，和更多的音頻通道。這種新的格式就是HDCAM-SR。HDCAM-SR格式有比常規(guī)的錄像帶格式大好幾倍的錄制能力，是專門為適合極高質(zhì)量的數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)拍攝而開(kāi)發(fā)的。特性描述

支持4:4:4高檔數(shù)字電影的拍攝，和多種高清掃描格式

108023.98/24/25/29.97/30PsF

108050/59.94/60I采用全新的220萬(wàn)像素的PowerHADFITCCD

靈敏度：F10.0@2000lx

信噪比：-54dB

垂直拖尾電平:-135dB先進(jìn)的12比特模數(shù)轉(zhuǎn)換處理1000電視線水平清晰度應(yīng)用了先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，提供自適應(yīng)高亮度處理、拐點(diǎn)飽和度控制、三膚色細(xì)節(jié)校正、多區(qū)彩色校正、自適應(yīng)細(xì)節(jié)控制、黑伽瑪擴(kuò)展等功能多種具有符合電影畫面風(fēng)格創(chuàng)作的性能

提高約一檔光圈的動(dòng)態(tài)范圍（逐行拍攝時(shí)）

用戶Gamma，方便導(dǎo)演任意設(shè)置畫面影調(diào)

長(zhǎng)時(shí)間曝光，在低照度時(shí)，可以改變曝光時(shí)間

逐幀記錄和“降格”拍攝2.7英寸LCD彩色尋像器，更便于現(xiàn)場(chǎng)拍攝MemoryStick用于設(shè)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，和系統(tǒng)升級(jí)與SRW-1組成現(xiàn)場(chǎng)制作系統(tǒng)與HDCU-F950組成4:4:4RGB全帶寬的EFP制作系統(tǒng)4/29/202410按攝像機(jī)用于

電視節(jié)目制作方式分類演播室（ESP）用攝像機(jī)圖像質(zhì)量最好，清晰度最高，信噪比最大，體積也稍大現(xiàn)場(chǎng)節(jié)目制作（EFP）用攝像機(jī)指標(biāo)略低于演播室用攝像機(jī)電子新聞采集（ENG）用攝像機(jī)體積小，重量輕，便于攜帶，機(jī)動(dòng)靈活，操作簡(jiǎn)單，攝錄一體4/29/202411HDC-910高清演播室攝像機(jī)BVP-900P標(biāo)清廣播級(jí)演播室攝像機(jī)HDC-950高清演播室攝像機(jī)4/29/202412按攝像器件分類攝像管攝像機(jī)光電轉(zhuǎn)換電子管，靶面通常由氧化鉛、硒砷碲做成CCD攝像機(jī)（又稱：固體攝像器件攝像機(jī)）CCD電荷耦合器件（晶體管）用于光電轉(zhuǎn)換4/29/2024134/29/2024144/29/202415(1)光電靶；在攝像管前方玻璃屏內(nèi)壁上鍍上一層很薄且透明的金屬導(dǎo)電膜，作為光的通路和信號(hào)輸出電極，金屬膜的后面是光電靶，其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。光電靶由三層半導(dǎo)體材料組成。中間較厚的一層為氧化鉛半導(dǎo)體(pbo)，稱為I層，里面受電子束掃描的一層為P型半導(dǎo)體層，在外面受光照射并與透明金屬膜接觸的一層為N型半導(dǎo)體。P層與N層都比I層薄得多，因此pbo管的光電靶實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)光敏二極管，主要由I層(pbo)決定其工作性能。由于半導(dǎo)體的光敏特性，當(dāng)照射在它上面的光線強(qiáng)弱變化時(shí)，其等效電阻也隨之變化。(2)電子槍：電子槍由罩在真空玻璃管內(nèi)的燈絲、陰極、控制柵極、加速極、聚焦極等組成。當(dāng)給各電極施加正常電壓時(shí)，陰極發(fā)射的電子，在加速極、聚焦極、高壓陽(yáng)極(網(wǎng)電極)的作用下，加速聚焦成很細(xì)的電子束打在光電靶上。該電子束受套在管外的行、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，沿著靶面從左至右，從上而下地運(yùn)動(dòng)，以拾取信號(hào)。(3)圖像信號(hào)的產(chǎn)生：圖像信號(hào)產(chǎn)生電路示意圖如圖(b)所示。當(dāng)圖像通過(guò)攝像機(jī)鏡頭成像于光電靶時(shí)，對(duì)應(yīng)于圖像像素的亮點(diǎn)，光電導(dǎo)層的電導(dǎo)率高，等效電阻小，電子束掃射到圖光電靶與視頻圖像信號(hào)產(chǎn)生此“亮點(diǎn)”時(shí)，它在回路中形成的電流大，在負(fù)載電阻上的壓降較大，輸出電壓較小。反之，對(duì)應(yīng)于圖像像素的暗點(diǎn)，光電導(dǎo)層相應(yīng)的等效電阻大，電子束掃射到“暗點(diǎn)”時(shí)，它在回路中形成的電流小，在負(fù)載電阻上的壓降較小，輸出電壓較大。顯然，攝像管輸出的圖像信號(hào)電壓的高低與圖像的亮暗成反比，稱為負(fù)極性電視信號(hào)。順便指出，若圖像信號(hào)電壓的高低與圖像的亮暗成正比，稱之為正極性電視信號(hào)。由上所述，攝像管將圖像各點(diǎn)像素的亮暗信息轉(zhuǎn)換為電壓隨之變化的電信號(hào)，完成了光電轉(zhuǎn)換。4/29/202416按攝像器件數(shù)量分類攝像管單管、兩管、三管攝像機(jī)CCD器件單片、兩片、三片CCD攝像機(jī)4/29/202417CCD,ChargeCoupledDeviceCMOS（一般的電腦用攝像頭都是cmos芯片，也有用于專業(yè)攝像機(jī)的）4/29/2024184/29/202419CCD攝像機(jī)按CCD尺寸

以及CCD工作方式分類按尺寸分類2/3英寸，1/2英寸，1/4英寸CCD攝像機(jī)按工作方式IT（行間轉(zhuǎn)移）方式FT（幀間轉(zhuǎn)移）方式FIT（行幀間轉(zhuǎn)移方式4/29/202420按信號(hào)方式分類主要以信號(hào)處理和輸出的方式來(lái)分模擬攝像機(jī)模擬復(fù)合、模擬分量數(shù)字?jǐn)z像機(jī)數(shù)字復(fù)合、數(shù)字分量、數(shù)字RGB4/29/202421數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的分類面對(duì)種類繁多的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，用戶感到困惑與迷?！璂igital-S，DVC，Mini-DV，DVC-PRO，DVCAMSONY公司的專業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)格式D-Betacam，BetacamSX、EX系列4/29/2024224/29/202423分類的困惑質(zhì)量的困惑價(jià)格的困惑格式的困惑人的困惑如何不困惑？！4/29/202424家用攝錄放一體機(jī)的選擇民間一般稱DV機(jī)對(duì)應(yīng)的，數(shù)碼照相機(jī)稱為DC。首先是價(jià)格其次是存儲(chǔ)媒體磁帶，硬盤，固體存儲(chǔ)器操作方便與功能提供參數(shù)的因素綜合考慮性能、信譽(yù)、品牌、價(jià)格、售后服務(wù)等4/29/2024253、攝像機(jī)的規(guī)格和技術(shù)指標(biāo)攝像機(jī)的“規(guī)格”攝像方式、攝像器件、光學(xué)系統(tǒng)組成、信號(hào)處理方式、色溫濾色片數(shù)量與檔數(shù)設(shè)置等參數(shù)的籠統(tǒng)的稱謂。例如：4/29/202426

DVW-707P格式攝錄一體機(jī)

數(shù)字Betacam記錄格式

12比特模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)

3片2/3英寸4:3PowerHADIT型CCD,47萬(wàn)像素

+48dB超級(jí)增益功能

多區(qū)彩色校正功能

多種可選擇的伽瑪曲線

可調(diào)整的數(shù)字色溫功能

自動(dòng)跟蹤白平衡功能

電子柔焦功能

指派功能按鍵

本機(jī)SDI信號(hào)輸出(選配)

最大8秒圖像緩存記錄功能(選配)

雙聲道音頻輸出接口

可選配彩色尋像器4/29/202427攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)靈敏度靈敏度是在同一照度下，拍攝同一景物得到額定輸出時(shí)所用的光圈大小來(lái)衡量的。通常在照度為20001x（勒克斯），色溫3200K，拍攝白反射系數(shù)為89.9％的景物，信號(hào)輸出為700毫伏。此時(shí)使用的光圈越小，表示攝像機(jī)的靈敏度越高。4/29/202428攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)圖像清晰度指攝像機(jī)分解黑白細(xì)線條的能力，通常用圖像中心部分水平分解力表示。如水平分解力700線則表示在拍攝一幅水平方向具有700線條黑白相間垂直線條的圖像時(shí)，監(jiān)視器上重現(xiàn)圖像的中心部分還能看清楚黑白線條。水平分解力越高，圖像的清晰度就越高。對(duì)于CCD圖像傳感器，全圖像內(nèi)的水平清晰度都是一致的。4/29/202429攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)信噪比（S/N）在標(biāo)準(zhǔn)照明度（2000lx）下，攝像機(jī)圖像（亮度或綠色通路）信號(hào)（未經(jīng)伽瑪校正和孔闌校正）的峰峰值與視頻噪波的有效值之比。信噪比越高越好。一般約在54-63dB之間。4/29/202430攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)最低照度是指在一定的信噪比條件下，比較被攝景物所需照度的大小。照度越低，說(shuō)明攝像機(jī)靈敏度越高。如1.10lx，F(xiàn)1.4（36dB）4/29/202431攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)幾何失真表示重現(xiàn)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(jī)的一大指標(biāo).CCD攝像機(jī)幾乎沒(méi)有幾何失真，很難測(cè)量得到。4/29/202432攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)重合精度三片或三管式攝像機(jī)重現(xiàn)的彩色圖像是由紅、綠、藍(lán)三個(gè)基色圖像混配出來(lái)的，三者在空間位置和幾何位置必須一致，否則混合出的圖像必然有紅、綠、藍(lán)等色邊出現(xiàn)。主要由于光電轉(zhuǎn)換器件的相對(duì)位移和掃描電子束或CCD感光器件排列不整齊造成。4/29/202433攝像機(jī)的其它技術(shù)指標(biāo)自動(dòng)化程度機(jī)械性能操作的方便性尋像器的技術(shù)參數(shù)電池的技術(shù)參數(shù)工作環(huán)境要求……等4/29/202434深入了解技術(shù)指標(biāo)……攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)淺析DV格式技術(shù)參數(shù)祥解

4/29/2024354、攝像機(jī)的工作原理攝像機(jī)實(shí)際是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它利用三基色原理，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，把彩色景物的光像分解為紅、綠、藍(lán)三種基色光像，由攝像管或CCD器件完成光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行信號(hào)處理，編碼形成彩色全電視信號(hào)。4/29/202436攝像機(jī)的工作系統(tǒng)構(gòu)成（1）光學(xué)系統(tǒng)（鏡頭、濾色片、分光裝置）（2）光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（成像器件）（3）視頻信號(hào)系統(tǒng)（預(yù)放器、視頻信號(hào)處理、編碼器）（4）輔助電路系統(tǒng)（同步機(jī)、鏡頭伺服、電源供給）4/29/2024374/29/2024384/29/2024394/29/2024404/29/202441光學(xué)系統(tǒng)三個(gè)主要功能：景物成像、基色分光和色溫校正。完成三個(gè)功能的器件：變焦距(一般情況下)鏡頭、分色裝置和色溫濾色片。4/29/202442變焦距鏡頭由調(diào)焦組、變焦組（變倍組）、補(bǔ)償組和移像組等多組光學(xué)透鏡組成，每組透鏡又由多片不同曲率，不同材料的透鏡組成，以便校正鏡頭系統(tǒng)中的像差和色差。4/29/2024434/29/202444變焦距鏡頭調(diào)焦組使一定距離的拍攝物清晰地成像在攝像器件上。變焦組鏡片的移動(dòng)可改變鏡頭的焦距，即改變圖像的放大率。一般變焦距鏡頭的變焦倍數(shù)可達(dá)12—22倍。補(bǔ)償組在變焦距時(shí)與變焦組鏡片按一定規(guī)律同時(shí)移動(dòng)，可保證成像面的位置不變，即保證變焦距時(shí)圖像清晰度不變。4/29/202445變焦距鏡頭光圈，又稱為光闌，它是孔徑大小可以調(diào)節(jié)的薄片裝置，用以控制通過(guò)鏡頭的光通量。固定組（又稱移像組）可將鏡頭的成像向面后移一段距離，以便在鏡頭與攝像器件之間安裝分光系統(tǒng)。固定組內(nèi)還可以安裝擴(kuò)展鏡（倍率鏡），其作用是增大圖像的放大率。4/29/202446變焦距鏡頭的效果4/29/202447廣角鏡頭的效果4/29/202448廣角鏡頭的效果://hi.baidu/雅痞鋒/album/item/1099d62307bee8479822edf8.html4/29/202449超廣角鏡頭的效果4/29/202450分色棱鏡基色分光由分色棱鏡來(lái)完成，它由三塊棱鏡粘合而成。在棱鏡A、B的表面分別鍍有不同的分色膜Mr和Mb，分色膜的厚度和折射率決定它可以反射某些波長(zhǎng)的光而透過(guò)另一些波長(zhǎng)的光，從而起到分色作用。4/29/2024514/29/202452色溫濾色片原因自然界各種景物呈現(xiàn)的彩色不僅與景物本身的特性有關(guān)，而且與照明光源的光譜成份（即光源的色溫）有關(guān)。因此，有可能因?yàn)檎丈涔獾纳珳囟沟帽粩z物體的自然觀感在被攝像機(jī)攝取后被破壞，“顯得”顏色不正。4/29/202453色溫濾色片于是，彩色攝像機(jī)在不同光源照明條件下，拍攝同一景物時(shí)，屏幕上重現(xiàn)圖像的色彩也有所不同。為了適應(yīng)不同的照明條件，正確重現(xiàn)景物的彩色，必須采用色溫濾色片對(duì)光源的色溫進(jìn)行校正。4/29/202454光源相關(guān)色溫備注A2854K相當(dāng)于鎢絲燈2800K發(fā)出的光B4800K接近中午直射陽(yáng)光C6800K相當(dāng)于白天自然光D656500K相當(dāng)于白天的平均照明光E5500K假想的等能白光鹵鎢燈3200K演播室常用光源彩色電視技術(shù)中常用的標(biāo)準(zhǔn)白光源的光譜分布圖及各光源的色溫圖表4/29/202455實(shí)際情況下的色溫濾色片大太陽(yáng)的早晨、中午或傍晚厚云層的早晨、中午或傍晚薄薄的云層日光燈碘鎢燈燭光需要將畫面表現(xiàn)得冷清一些需要將畫面表現(xiàn)得歡樂(lè)一些需要表現(xiàn)為夜色0OFF13200K25600K35600K+1/4ND4/29/202456CCD的基本原理CCD是有許多極小的半導(dǎo)體光敏元件構(gòu)成。常用的有PN結(jié)型光電二極管和MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）電容。4/29/202457幀一行間轉(zhuǎn)移方式（FIT式）圖中（下一頁(yè)）上部所示的是一塊不感光的CCD存儲(chǔ)器，它的存儲(chǔ)單元與感光單元的結(jié)構(gòu)與數(shù)量完全一致。4/29/2024584/29/2024594/29/2024604/29/202461電子快門是提高快速運(yùn)動(dòng)物體圖像清晰度的技術(shù)。它的控制范圍大，在FIT型、IT型CCD中得到廣泛支持。實(shí)際上，快門就是電子脈沖，用于轉(zhuǎn)移CCD感光器件感光時(shí)間的控制，也就是說(shuō)，一般快門的速度都快于1/50，即是：1/50、1/100、1/250、1/500、1/1000、1/2000秒。4/29/202462快門的選擇4/29/202463鏡頭的景深光學(xué)鏡頭能把景物空間中一定范圍的物體在像平面上都形成較清晰的像，這個(gè)范圍所對(duì)應(yīng)的縱深距離稱之為景深。4/29/202464景深的例子14/29/202465景深的例子24/29/202466景深的例子34/29/202467景深的大小4/29/202468景深的例子44/29/202469景深與焦距的關(guān)系4/29/202470景深與光圈和物距的關(guān)系4/29/202471光圈與景深的關(guān)系示例4/29/202472景深的作用4/29/202473電路處理系統(tǒng)預(yù)放器視頻信號(hào)處理系統(tǒng)編碼器輔助電路系統(tǒng)4/29/2024744/29/202475攝像機(jī)的調(diào)整首先請(qǐng)你想想電視攝像技術(shù)課程時(shí)，如何調(diào)整攝像機(jī)？你認(rèn)為在拍攝之前，應(yīng)該做些什么？?jī)煞矫娴目紤]：準(zhǔn)備硬件，和采用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)按照拍攝要求拍攝我們來(lái)講講你手中的“攝像機(jī)”4/29/202476攝像機(jī)技術(shù)性能的調(diào)整實(shí)際上屬于工程師的活兒……因此，你（可能）只需要聽(tīng)聽(tīng)……清晰度調(diào)整重合調(diào)整線性調(diào)整灰度調(diào)整彩色調(diào)整4/29/202477攝像機(jī)拍攝前的性能調(diào)整尋像器調(diào)整白平衡調(diào)整后焦距調(diào)整快門速度的調(diào)整增益的調(diào)整音頻電平的調(diào)整其它的調(diào)整……4/29/202478攝像機(jī)的附件三腳架及滑輪（支撐裝置）云臺(tái)攝像機(jī)適配器CCU控制器電纜接口……等4/29/202479穩(wěn)定裝置：三腳架4/29/202480專業(yè)三腳架4/29/2024814/29/202482其他穩(wěn)定裝置4/29/202483攝像器材的準(zhǔn)備與維護(hù)當(dāng)你想吃“香香”臭豆腐時(shí)忘了帶money同樣在外