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1、电视节目摄制与编导,第七章 摄录像机基本原理和操作方法,电视摄录像机是电视通讯中最基本的设备，也是电视节目制作的基本工具。它的技术与性能对电视节目的质量影响很大。虽然电视摄像机的电子设备已经变得越来越复杂，但是其性能更加优越，操作也更加容易。,第一节摄像机的组成、工作原理和功能,无论什么摄像机，其工作原理都是相同的，即把光学图像信号转变为电信号。不管电子设备多么复杂，所有电子摄像机都是由三大部件构成的。首先是镜头。镜头选择一定的视野把该景制成小的光学图象。第二个部件是带有成像或成像器件的机身，成像器把镜头输入的光学图像变成电子信号。第三个部件是取景器。它能显示出镜头看到的电视图像。,摄像机的基
2、本结构,一、摄像机的光学系统 镜头系统又可称为外部光学系统，是由许多光学玻璃镜片及镜筒等部分组合而成的光学装置。摄像机镜头一般都带有变焦的功能。,一、摄像机的光学系统,一、摄像机的光学系统,摄像机的变焦和聚焦,变焦镜头的基本原理和结构 变焦镜头能在保持聚焦的同时使焦距连续变化，相应图像的大小也在连续变化。用单镜头时，要改变图像的大小，只能改变物体到镜头的距离，然而这样的话，图像的位置也变了。如果把两个能连续移动的镜头配合起来使用，那么在改变图像大小的同时，仍能保持聚焦。,变焦镜头的基本原理和结构 电视摄像机变焦镜头的结构很复杂，但基本原理就是移动透镜系统的一部分以改变图像大小，由此而带来的散焦
3、通过移动透镜系统的另一部分加以补偿。,镜头的景深和焦深 透镜光轴上的物体在成像面上成像。一定大小的物体显现在成像面上，好像把出现在聚焦点前后某一范围内的物体都聚了焦。相应地，如果成像面上散焦区在某一尺寸之内，那在人眼看来就都是焦点清晰的这个区域的直径被称为容许模糊圈。,镜头的景深和焦深,镜头的景深和焦深 在电视摄像机镜头中，容许模糊圈的直径可由扫描线的宽度大致决定，从而也与图像尺寸有关，还受机器性能和操作条件的影响。 在光轴上出现在像前后一定区域内，其散焦程度小于容许模糊圈，这段距离叫做焦深。同焦深相对应的景物的尺寸范围，称为景深。景深之内的物体，都会显现在焦点上。,镜头的景深和焦深,景深：通
4、常是指在摄像机精确地对焦点的前与后之间物体能呈现清晰图像的距离范围。,景深有下列性质,1随光阑指数的增大而增大。2随焦距的增大而减小。3景物越远，景深越大。4景深在物体后面的部分大于前面的部分。,1、彩色混合2、光束分离器3、成像装置4、视频信号处理单元,二、成像器和摄像机身（主机）,摄像机的分色系统,摄像机的彩色混合,在电视系统中，光线中的三基色是红色、绿色和蓝色。通过把两种或者所有三种光以不同的比例，即不同的光线强度叠加起来，产生所有其它颜色的光。,摄像机的彩色混合,摄像机的彩色混合,摄像机的光电转换系统,摄像机的光电转换系统,摄像机的光电转换系统,摄像机的电路系统,CCD驱动电路和信号预
5、放电路相关双重取样处理电路图像信号处理电路自动控制电路数码控制电路,摄像机的录像和电源系统,数字信号处理系统音频信号处理系统录像机伺服系统系统控制电路电源控制系统,三、取景器,摄像机工作时，连续显示摄像机拍摄的各种图像的微型监视器被称之为取景器。它为摄像人员取景构图，调准焦点、调试机器以及显示机器的工作状态，监看来自录像机或特技台的视频返送信号。如录制指示、演播指示、白平衡指示、录像机告警、低照度告警、电池告警和增益指示等。,第二节 摄像机的分类,一、按质量分类二、按摄像器件分类三、按信号方式分类,模拟磁带录像机的类型,主要的模拟录像机类型有：VHS、S-VHS、Hi8、U-matic和Bet
6、acamSP录像机等。,数字磁带录像机的类型,主要的数字录像机类型有：DV、DVCAM、DVCPRO、数字式S、BetacamSX、数字Betacam以及 D-1、D-2、D-3、D-5录像机。,第三节 摄像机的性能指标,一、灵敏度二、信噪比三、图像清晰度四、最低照度五、几何失真六、重合误差七、对比度范围,一、灵敏度（低光照灵敏度） 灵敏度是指在标准照度2000Lux、色温3200k、0dB增益下，摄像机光圈使用哪一档光圈。,二、信噪比 摄像机的总体信号与其产生的电子杂波的比率。它显示出信号电平比杂波电平高出的级数，计量单位是分贝（dB）。,三、图像清晰度 图像清晰度是指摄像机分解黑白细线条的
7、能力，通常用图像中心部分水平分解表示。一般有两种，摄像机水平清晰度和记录水平清晰度，单位是电视行TVLine，也称线。,四、最低照度 指在一定信噪比条件下，比较被摄景物所需照度的大小。五、几何失真 表示重现景物图像与原图像几何形状的差异程度。,六、重合误差 指摄像机三个基本色图像的重合程度。七、对比度范围 明与暗的比率，指视频系统还原一系列不同亮度值的能力。,第四节 数码摄像机的技术特点,一、数码摄像机的工作原理二、数码录像机的工作原理三、数码摄像机的技术特点,一、数码摄像机的工作原理,无论什么摄像机，其工作原理都是相同的，即把光学图像信号转变为电信号。数码摄像机的光电转换部分主要包括光学镜头
8、、CCD 、 ADC 、 DSP。,一、数码摄像机的工作原理,CCD：电荷偶合器件ADC：模拟-数字信号转换器DSP：数字信号处理器 镜头选择一定的视野把该景制成小的光学图象；成像器把镜头输入的光学图像变成电子信号；模拟电信号经过ADC转换成数字信号；DSP进行数字信号编码和处理。,二、数码录像机的工作原理,录像的工作原理主要是电磁信号的转化过程，及各种信号的处理。 将摄像系统送来的亮度信号和色度信号，经模/数转换，送入录像系统的电磁转换部分进行处理，然后将处理后的亮度信号和色度信号混合在一起，再由两个视频磁头交替地记录到录像带上。,数码录像机的信号处理方式,无论是模拟或数字录像系统，其信号处
9、理的基本方法有: 1、复合系统； 2、Y/C系统； 3、R、G、B系统； 4、Y/(R-Y)、(B-Y)系统。,数码录像机的信号处理方式,复合系统复合信号系统是把色彩和亮度信息结合成单一的信号。 Y/C系统Y/C系统中亮度信号（Y）和彩色信号（C）在编码处理和译码处理保持分开进行。,数码录像机的信号处理方式,R、G、B系统在该系统中，红、绿、蓝信号都保持分开，在全部录像过程中也都独立分开的，并单独记录在录像带上。 Y/(R-Y)、(B-Y)系统该系统是将复合视频信号分解成亮度分量Y和色差分量(R-Y)、(B-Y)，并将亮度分量和色度分量分别调频后记录在亮度磁迹和色度磁迹上。,数字电视视频格式的
10、发展阶段：,MPEG-2、DV,YUV、MPEG-4,Motion-JPEG,对于DV格式主要的三大类：第一是DVSD（DV、DVCAM、MiniDV)、第二是DV25（也叫DVCPRO25）、第三是DV50（也叫DVCPRO50）,对于MPEG格式主要的三大类：第一是 MPEG-1第二是 MPEG-2第三是 MPEG-4,DV是一种数字分量格式。DV摄像机编码和磁带记录都采用4:2:0/4:1:1的数字分量记录格式，帧内压缩方法，压缩比为5:1，8Bit 采样率、压缩后的视频码流为25Mb/s。,关于DV摄像机,IEEE1394数字接口: IEEE1394作为一个工业标准的高速串行总线,已广
11、泛应用于数字摄像机和计算机及其外围设备。 1394标准是以两对双绞线来传输，在每个方向的传输都使用两对双绞线，并采用DS线的方式，即发送数据到双绞线中的一条，信号到另外一条。,关于DV的信号传输,关于DV的信号传输,1394标准规定的数据比特率有3种：98.304Mbps(S100) 、296.608Mbps(S200) 、393.216Mbps(s400).IEEE1394接口特点：直接传输数字数据,没有图像和音频的劣化;只需一根电缆,将视频、音频、控制等信号进行数据多工传输;具有热插拔功能,可在多种设备之间进行数据传输。,关于DV的信号传输,三、数码摄像机的技术特点1、单CCD或3CCD2
12、、液晶屏取景和电子取景3、对焦和白平衡4、光学变焦和数字变焦5、光学防抖和电子防抖6、静态图像存储视频输出,三、数码摄像机的技术特点,第五节 摄像机的调整与操作,一、摄像机的常用控制系统二、摄像机的调整与操作,一、摄像机的常用控制系统 电源、白平衡、黑平衡、增益、电子快门、滤色片、光圈和话筒等。,一、摄像机的常用控制系统,白平衡使摄像机正在拍摄的白光的相对发红和发蓝的色彩进行调节，以便一张白色卡片在监视器上看上去是白的。黑平衡调整摄像机的黑色电平，使摄像机画面为纯黑色。,一、摄像机的常用控制系统,电子快门利用电子的方法来控制摄像器件每一个像素存储电荷的时间，从而实现拍摄不同运动速度物体的要求。
13、增益控制对摄像机图像输出信号电平进行大小调整，使其在低亮度下保持操作。,二、摄像机的调整与操作,1、SONY DSR-PD150P松下AG-DVC33数码摄录机主要功能2、 SONY DSR-PD150P松下AG-DVC33数码摄像机的一般操作,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,数码摄录机主要功能,松下AG-DVC33数码摄录机主要功能,松下AG-DVC33数码摄录机主要功能,松下AG-DVC33数码摄录机主要功能,松下AG-DVC33数码摄录机主要功能,松下AG-DVC33数码摄录机主要
14、功能,松下AG-DVC33数码摄录机主要功能,三、摄像机的维护和保养,1、摄像像机使用的注意事项2、摄像机的维护,三、摄像机的维护和保养,（1） 镜头不要对着强光拍摄，防止摄像管局部烧伤；（2） 用毕后取出磁带，切断电源，关上镜头盖，取出电池块（准备充电），关滤光镜；（3） 摄像机水平放置，装箱，避免摄像管中的尘埃落在靶面上，而产生黑色斑点；,三、摄像机的维护和保养,（4） 天气条件比较差的时候不能使用摄像机； （5） 避开强磁场；（6） 应将摄像机存放在常温干燥处，定期通电；（7） 一旦摄像机发生故障，需找专人维修，不要自己乱拆乱卸乱调。,数字视频技术名词解释,1.何谓V8？ 所谓V8是因为
15、他所使用的录影带为8mm的带宽所致，而且是记录影像与声音，全名为Video8简称V8。水平解像度为270条。,数字视频技术名词解释,2.何谓Hi8？ Hi8与V8同为使用8mm带宽的录影带，但是水平解像度为400条。,数字视频技术名词解释,3.何谓DV？ DV为新一代的数位录影带的规格，体积更小、时间更长。使用6.35mm带宽的录影带，以数位讯号来录制影音，录影时间为60分钟，有LP模式可延长拍摄时间至带长的1.5倍，全名为Digital Video简称DV。,数字视频技术名词解释,4.何谓Optical Zoom 和Digital Zoom 所谓的光学倍数就是摄影机的真实倍数，因为它的倍数产
16、生是靠着光学镜片移动来达成。而数位Zoom是将所拍到的影片局部放大的结果。,数字视频技术名词解释,5.何谓防震功能（Steady Shot）？ 防震是指手持拍摄时可以增加影片的稳定性。目前防震可以分为两种系统，一为光学防震、另一为数位防震。光学防震是以镜片浮动的原理产生稳定的效果。另外数位防震为将影片放大，取中间部份的影相成为主影像，其馀周边的影像则为防震产生时的运动空间。,实验一 摄像机的操作使用,一、正确掌握索尼DSR-PD150P/松下AG-DVC33数字摄录一体机的调整方法二、初步掌握摄像机的拍摄方法,实验一 摄像机的操作使用,一、正确掌握摄像像机的调整方法 拍摄模式的确定、光圈的选择、滤镜的选择、聚焦方式选择、白平衡调整、增益控制、暴光补偿及电子快门选择等。,实验一 摄像机的操作使用,二、初步掌握摄像机的拍摄方法1、固定执机拍摄2、徒手执机拍摄3、变焦聚运用4、正确选择支撑点,The End 谢 谢！,
