摄像机光学系统.ppt

2.2 摄像机光学系统,1,1.广角镜头的特征,1. 水平视场角,2.色温的概念,3.电视摄像机滤镜系统,2.长焦镜头的特征,2,3,光学变焦镜头,壹,标准镜头,视场角的概念,广角镜头,长焦镜头,H:成像高度,W:成像宽度,F:镜头焦距。即从镜头的光学中心到成像面焦点的距离。,视场角和焦距的关系 (以135胶片为例),135胶片尺寸:36mm24mm 对角线长度:43.3mm,若取f=50mm,则水平视场角为：, =2arctg W/ 2f =2*arctg36/2*50 45。,若取f=35mm,则水平视场角为：, =2arctg W/ 2f =2*arctg36/2*35 63。,若取f=80mm,则水平视场角为：, =2arctg W/ 2f =2*arctg36/2*80 30。,4,视场角和焦距的关系 (以135胶片为例),视 角 焦 距（135）,5,6,视场角和焦距的关系 (以135胶片为例),视场角和摄像机成像尺寸成正比，与光学镜头焦距成反比。,7,视场角的概念,广角镜头,长焦镜头,标准镜头,一般来说，用镜头焦距长度与成像面对角线长度相当的镜头拍摄的画面，比较符合人眼的透视感觉，景深范围中等，不具备各种夸张效果。此时的水平视场角大约为45度。,50,11.0,8.0,8,长焦镜头,标准镜头,视场角的概念,广角镜头,9,长焦镜头,标准镜头,视场角的概念,广角镜头,10,长焦镜头,标准镜头,视场角的概念,广角镜头,1. 水平视场角60。，大景深，呈现开阔的视野。,2. 有强烈的透视效果和纵深感。镜头前的景物，离镜头越近，成像越大，离镜头越远，成像越小。,3. 近距离拍摄时会因线条畸变而具有某种夸张和变形的效果。,4. 加快物体纵深运动速度，形成强烈的视觉冲击力，但不适合强化横向运动物体的动感。,原 因： 一方面，强烈的纵深线条变化，使物体由小到大或由大到校的梯度变化显著加快。另一方面，视场角宽，空间开阔，即使运动很快的物体也是很慢才出画。,11,长焦镜头,标准镜头,视场角的概念,广角镜头,12,长焦镜头,标准镜头,视场角的概念,广角镜头,13,长焦镜头,标准镜头,广角镜头,视场角的概念,1. 视场角30度，成像面积大。能跨越复杂空间，拍摄难以接近的物体或场面，有望远拍摄效果。,2. 小景深，有助于简化背景突出主体。,3. 压缩了现实中的纵向空间，形成挤压重叠的效果，透视感弱。,4. 横向运动动势强，纵向运动动势弱。,原 因： 一方面，由于长焦距镜头视场角窄，运动体在比较短的时间内就可以划过视场角内的视域区；另一方面，由于长焦距镜头压缩了景物的纵向空间，较长的路径被挤压在一起，减缓了物体运动引起的自身形象的变化速度。,型 号,CCD尺寸,光学变焦范围,相当于135胶片,1/3英寸,松下 AG-HVX203,13X 4.2mm 55mm,12X 6mm 72mm,SONY DSR-250P,1/3英寸,10X 4.5mm 45mm,松下 AG-DVC180,1/3英寸,4.8mm3.6mm,14,15,贰,滤镜系统,色温校正片,色 温,中性滤光片,当绝对黑体被加热时，能辐射出连续光谱，随着温度升高，颜色依次变化为： 暗红橘红浅黄纯白浅蓝纯蓝,当绝对黑体在某一特定温度下，其辐射的光波与某一光源的光波具有相同的特性时，则绝对黑体这一特定温度称为该光源的色温，单位是开氏度（K）。,根据色温的定义，一个温度为2800K的钨丝灯泡所发出的光色和绝对黑体在温度为2854K时的光色相同，那么灯泡发出的光的色温是多少？,2854K,自然光,人造光,16,17,贰,滤镜系统,色温校正片,色 温,中性滤光片,彩色摄像机是以色温为3200K的演播室卤钨灯为基准设计制造的。,在光学变焦距镜头与分色棱镜之间加入数片色温校正片，利用其光谱响应特性，补偿因光源色温不同引起的重现彩色失真。例如：,6800K色温校正片呈浅桔色，衰减蓝光 2800K色温校正片呈浅蓝色，衰减红光 3200K色温校正片是无色透明的光学玻璃,色温校正片的作用是将（入射到摄像机中的）照明光源的色温转换成约3200K左右。,18,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,19,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,20,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,A、B开关：帮助用户将不同场景下的白平衡值分别存储在两个存储器中。,PRST预置档：用于交替选择高色温和低色温校正片，适用于对色彩进 行粗校或来不及进行仔细调整的场合。,21,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,高色温预置,低色温预置,色温校正片还可以安装在一个圆盘上，转动圆盘可以选择不同的色温校正片，以适应不同色温的照明光源。 如JVC GY-DV5001,22,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,23,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,当摄像机在强光下工作时，即使将光圈调到最小，也有可能得不到理想的曝光。中性滤光片既能减少入射光的光通量，又不改变入射光的色温。,光圈F16，ND OFF,F16，1/8ND,24,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,SONY DSR-250P - OFF，1/4，1/32,松下AG-HVX203 - OFF，1/8，1/64,有的摄象机设有单独的灰镜档，和色温校正片互相独立，透光率可手动选择,25,色温校正片,色 温,中性滤光片,贰,滤镜系统,由于高色温与高照度往往同时出现，有的摄像机将中性滤光片和色温校正片的选择开关安装在同一