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1、第三章,摄像机的基本结构及功能,取景系统控制系统存储系统电源等,本章内容,3.1.1 镜头（lens）镜头是摄像机的眼睛，通过它可以观察景物并形成影像。对于摄像机来说，是非常重要的部分。摄像机的镜头有各种类型和参数，直接决定着摄橡画面的技术质量与艺术效果，应充分认识它。,3.1 取景、成像系统,镜头焦距：是指镜头光学后主点到焦点的距离。是镜头的重要性能指标。镜头焦距的长短决定着拍摄的成像大小，视场角大小，景深大小和画面的透视强弱。,3.1 取景、成像系统,焦距与视角的关系焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越
2、大。,3.1 取景、成像系统,3.1 取景、成像系统,调焦镜,变焦镜,补偿镜,移像镜,光圈,调焦镜，能够一定距离的拍摄物清晰地成像在摄像器件上。变焦镜，能够改变镜头的焦距。补偿镜，在变焦时与变焦镜片按一定规律移动，可保证成像画面的位置不变，即改变焦距时图像的清晰度不变。光圈，是孔径大小可以调节的薄片装置，可以控制通过镜头的光量。移像镜，也叫固定组，可以将镜头的成像画面后移一段距离以便在镜头与成像器件之间增加分光系统。,3.1 取景、成像系统,镜头上的字母24-105mm：焦距范围77mm：镜头口径F1:4：最大光圈值4.3X：变焦倍数，最长 焦距与最短焦距的比值,3.1 取景、成像系统,光圈光
3、圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，用F来标示。F=镜头焦距/镜头有效通光口径直径，因此数值越大光圈越小。光圈的档位设计是相邻的两档的数值相差1.4倍（近似）F1.0，F1.4，F2.0，F2.8，F4.0，F5.6，F8.0，F11，F16，F22，F32，F44，F64,3.1 取景、成像系统,3.1.2 镜头的类型镜头按焦距类型分有固定焦距的定焦镜头，也有可灵活变动焦距的变焦镜头。镜头焦距可短之几毫米，长到几百毫米不等，主要分为长焦距、标准焦距、短焦距三大类型。,3.1 取景、成像系统,标准镜头在镜头设计中，把与人眼视角大致相同的镜头称为标准镜头。标准镜头的焦距与
4、摄像机画幅对角线长度相近。全画幅摄象机标准镜头的焦距范围一般为50mm左右。标准没有夸张变形，成像质量好。适合拍摄视觉感正常的画面，因此在要求真实、正常的纪录类（新闻、资料）题材中用得很多。,3.1 取景、成像系统,广角镜头焦距短、视角广于标准镜头的镜头。用广角镜头拍摄的画面，视野宽阔，空间纵深度大，可以展示强烈的立体感和空间效果。对拍摄对象的成像具有较大的透视变形作用，会造成一定程度的扭曲失真。这种变形失真会随着视角的增大而加剧。,3.1 取景、成像系统,长焦镜头（望远镜头）焦距长、视角小于标准镜头的镜头。焦距从100mm到1000mm不等，焦距为100mm左右的镜头称为中长焦镜头；焦距为2
5、00mm以上的镜头称为长焦镜头。长焦镜头也有一种变形，就是会将景物压缩在一起、减弱景物原有的立体感和空间感,3.1 取景、成像系统,变焦镜头可变换焦距的镜头称为变焦镜头，这种镜头可以通过连续的焦距变化来获得不同的拍摄范围。这在取景构图的操作变化上非常实用。同时，一般摄像机的变焦镜头上都装有电动变焦装置，可以使用电动马达驱动镜头变焦，使操作更轻便。,3.1 取景、成像系统,感光元件就是图像传感器（光电芯片、光敏芯片）。它是一块布满千万个光敏点（像素点）的几何形硅晶体片，可感受和记录外界光线的信息，并将其转换为电流，同时转换为数字信息。再经过计算机运算处理，得到一幅数字数字影像的数据文件。感光元件
6、可分为：CCD（Charge Coupled Device 电荷耦合器件）和 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor互补金属氧化物半导体）两种。,3.2 感光元件,感光元件就是图像传感器（光电芯片、光敏芯片）。它是一块布满千万个光敏点（像素点）的几何形硅晶体片，可感受和记录外界光线的信息，并将其转换为电流，同时转换为数字信息。再经过计算机运算处理，得到一幅数字数字影像的数据文件。,3.2 感光元件,3.2 感光元件,3.2 感光元件,感光元件的规格数码摄像机的感光元件大，就意味着它比感光元件小的相机可接受更多的信息和细节，所以，感光元件的面积是
7、越大越好感光元件面积的单位是英寸，常见的有1/3、1/2.5、1/2、1/1.8、1/1.7英寸，有时也会用长X宽的具体数据（如22.7mm15.1mm）,3.2 感光元件,全画幅：是针对传统135胶卷（35mm 胶卷，24mmX36mm）的尺寸来说的。以前的数码单反感光元件尺寸都比35mm胶卷的尺寸小，全画幅数码单反感光元件尺寸和35mm胶卷的尺寸相同，。,3.2 感光元件,3.2 感光元件,电源开关聚焦环光圈环菜单键变焦杆摄像键回放键,3.2 摄录控制系统,电池类型电源分为交流和直流两类。常用的直流电源主要有锂电池，和干电池。分可充电与不可充电两种。目前，中高档摄像机采用锂电池供电，优点：
8、电能强大、工作持久、无公害；缺点：不通用。干电池用于抵挡家用摄像机。每台摄像机都有自己的专属电池类型，了解摄像机的电池类型是摄像师前期准备工作的重点之一。在摄象机的使用说明书上，一般有所需要电池厂家要求配置；外出拍摄时应对工作量进行估算，将电池电量充足，同时准备一组备用电池。,3.2.1 电源,对焦装置对焦也称为调焦，是指调整镜头的对焦系统，以使拍摄对象在感光元件上形成清晰的影像。对焦由手动和自动两种方式来完成。,3.2.2 控制系统,对焦（手动对焦）手动对焦的准确与否，完全是由摄像师对监视器上的影像清晰程度来判断并决定的。而自动对焦的准确与否，则是由摄像机自动对焦时的焦点选择是否合适来决定的
9、。如果摄像机选择的焦点不是在拍摄对象上，就要进行校正，否则会出现失焦错误。,3.2.2 控制系统,对焦（自动对焦）摄像机就自动对拍摄对象进行对焦来获得清晰的影你叫自动对焦。这种功能设计主要安装在中小型摄俅机上，在专业级以上的摄像机上则没有自动对焦功能，因为自动对焦时摄像机不会判断哪个是画面主体，有时会选错对焦对象，模糊了主要对象。对焦方法先将被摄对象用长焦充满整个取景器，手动对焦。再用变焦来选择适合的景别。,3.2.2 控制系统,变焦变焦操作就是通过镜头连续的焦距变化，来获得不同的拍摄范围，这对于取景构图来说既实用又方便。变焦有手动和自动两种操作方式。,3.2.2 控制系统,变焦术语要一致焦距
10、从广角逐渐变为长焦时有望远的效果，此时我们称之为“推”（zoom in）。焦距从长焦逐渐变为广角的变化时画面中的视角不断扩大，称之为“拉”（zoom out）。,3.2.2 控制系统,3.2.2 控制系统,光圈光圈的控制主要有自动和手动两种，自动光圈的工作变化是由摄机内计算机程序来控制的。手动光圈主要是在手动控制曝光时使用。一般在逆光或者画面中有大面积的亮色和暗色时，需要手动控制光圈。,光圈,快门快门是一个从开启到关闭的闸门装置就像水龙头，用来控制镜头接受曝光时间的长短。一般摄像机的快门设置有1/30，秒、1/60秒、1/125秒、1/250秒、1/500秒、1/1000秒等，每挡快门速度曝光
11、量相差一级就意味着进光量相差一倍。摄像机的快门调节由shutter键来完成。高速快门通常用于拍摄高速运动的物体。,3.2.2控制系统,视频和音频输出接口：BNC（Q9），RCA（莲花），A/V接口，XLR（卡农接口）。数据输出：HDMI，1394，USB,3.3 输出系统,USB接口,HDMI接口,1394接口,录音系统摄像机采集声音有机内麦克风采集和外置麦克风采集两种方式。机内麦克风的采集工作为自动，即根据现场声音的高低，麦克风自动进行调整拾音，如果是专业级别的摄像机，可以对声音采集的电平进行调整，以此来控制收集声音的高低程度。,3.4 录音系统,3.4 录音系统,外接MIC输入口,音频输入
12、源选择,调节MIC电平,幻象电源，给外接MIC供电,外接话筒的指向性全指向性传声器对来自所有方向上的声压变化都具有相同的灵敏度。换句话说，它对来自各个方向的声音都均衡地加以拾取。但是实际上由于传声器的外壳多少具有屏蔽作用，因此对来自后面的声音，灵敏度会下降5dB左右。,3.4 录音系统,双指向型入射角为0度即正前方，或入射角为180度即正后方的声音有相同的灵敏度，对两侧的声音最不敏感。,3.4 录音系统,单指向性心型传声器心型传声器对于正向大约160度的圆锥形宽范围内的入射声波灵敏度都很高，而对两侧面的响应迅速减小，在正后方时灵敏度最低，其指向性极坐标图很像一个心脏。,3.4 录音系统,超心型
13、传声器超心型传声器对正向入射声波的灵敏度范围比心型传声器要窄，故称超心型，但后面的灵敏度比心型传声器要大一些。超心型传声器在音乐录音中很少使用。超指向传声器超指向传声器使用干涉管或聚焦，使传声器获得比超心型传声器还要窄的指向性。它只拾取轴向上的声音，偏离轴向时灵敏度大幅下降。此类传声器一般使用在新闻采访录音中，音乐录音中不使用。,3.4 录音系统,三脚架如果现场条件允许，应尽量使用三脚架拍摄使用三脚架首先要找对云台的水平，从而保证摇摄等运动镜头的拍摄效果。三脚架安装架设一定要牢靠，各个关节伸展时要检查伸展是否到位和锁定，确认无误后再将摄像机安装到脚架上。,3.5 摄像机辅助器材-三脚架,斯坦尼
14、康属于运动摄像防抖装置，它通过减震臂将摄像机和摄像师身体相连，减弱因身体移动而给画面带来的额震动。在体育比赛现场等都会应用。,3.5 摄像机辅助器材,3.6,寻像器是其实是一个小监视器，用来随时监看摄像机摄取景物，并通过寻像器调整画面和构图。寻像器分为黑白和彩色两种。黑白寻像器可以让摄像师精力更集中。彩色寻像器能够更真实的反应景物原貌，方便摄像师更好的调整图像和取景。,3.6 寻像器,3.6 寻像器,像素与分辨率数码摄像机的像素和分辨率是很重要的技术指标，像素的多少决定了画面图像的分辨率和清晰度。像素多，分辨率高，图像清晰度高；核素少，分辨率低、图像清晰度低分辨率720480到高分辨率4096
15、216，目前又出现了应用在数字电影上的超高4K分辨率。,3.7 摄像机的有关技术指标,画幅比例与高清、全高清目前主流的摄像机和视频画面，根据像素的多少分为标清、高清和全高清。高清指标与摄像和的画幅比例又是相对应的，而画幅比例对人的视觉感受也有影响。标清基本上是4:3的画幅比例，特殊需要时可以在的画幅上下打上遮幅，以显示出宽幅的比例。而高清和全高清都是16:9，与人眼的视觉范围相近，也符合宽银幕的特点。,3.7 摄像机的有关技术指标,清晰度与超采样超采样技术是指摄像机将采集的图像信息计算合并输出的技术处理，一些高端摄像机上会采用像索合并技术。比如某台全高清摄像机的感光元件像素是800万，在拍摄过
16、程中将4个体素合并成一个像素，最后以200万像素的清晰度输出视频。相对来说，有超采样技术的摄像机的清晰度要高于没有超采样技术的摄像机。,3.7 摄像机的有关技术指标,码流摄像机每秒对数据进行压缩处理并存储的能力指标。摄像机摄取外界景物的影像信息包含大量数据，这些数据要经过摄像机内的处理器处理后再存储到有关介质上。考虑到存储速度和介质大小等原因，处理器要对数据进行一定比例的压缩后再进行存储。码流越大，存储的数据也越大，画面质量也越好。因此，通过码流的大小可以判断影像的质量和摄像机的档次。,3.7 摄像机的有关技术指标,简述三大不同镜头的特点？CCD和CMOS的主要区别是什么？镜头变焦时“推”和“拉”定义？什么是全画幅？说出全画幅的感光元件的尺寸摄像机输出信号有几类？举出各类信号输出接口摄像机的性能指标有哪些？,思考题,
