第1单元-电视摄像技术-电视摄像系统ppt课件

电视摄像技术 第一篇 工欲善其事 必先利其器 23 04 2020 2 第一章电视摄像 影 机 摄像机光电转换设备摄像机与录像机完成不同功能数字摄像机的涵义 23 04 2020 3 SONYDVCAM摄录一体机 23 04 2020 4 1 摄像机VS人眼 成像系统光圈vs瞳孔色彩的还原亮度变化的细节以及包容度晃动与不平衡感记录与重放时间与空间的再现以及再现效果工作环境 23 04 2020 5 2 摄像机的类别 分类是一种科学方法 如何分类总是令人伤透脑筋首先 数数可以分类的属性用途 图像质量 电视制作方式 信号方式 信号格式 摄像器件数量与尺寸 等 23 04 2020 6 按摄像机的用途分类 广播级广播领域 功能齐全 图像质量优 系统参数好 价格昂贵业务级 专业级 工农商学兵 质量 功能满足要求家用级家庭娱乐 结构 操作简单 自动化程度高 价格便宜 23 04 2020 7 DSR 250PDVCAM摄录一体机 DSR 390PDVCAM演播室 数字摄录一体机 DSR PD150P是DVCAM轻便型摄录一体机 索尼DVD805E摄像机 松下数码摄像机GS150 23 04 2020 8 按图像质量分类 高清晰度摄像机根据DVB HDTV系统要求 水平清晰度可达1125 1080 线标准清晰度摄像机图像质量可达576水平电视线左右普通清晰度摄像机400水平电视线左右甚至更低 23 04 2020 9 HDW F90024P高清多格式摄录一体机 HDW 730S高清晰度摄像机 23 04 2020 10 高清晰度节目制作正在全球范围内逐渐成为主流 而HDCAM格式已成为了最普及的格式 这一普及性促使人们进一步要求更高的图像质量和更高的录制水平 针对这些要求 Sony推出了一种新的尖端格式 提供了一个更高的平台 它可以比现在的HDCAM设备具备更大的录制容量 更高的数据传输率 和更多的音频通道 这种新的格式就是HDCAM SR HDCAM SR格式有比常规的录像带格式大好几倍的录制能力 是专门为适合极高质量的数字现场拍摄而开发的 特性描述支持4 4 4高档数字电影的拍摄 和多种高清扫描格式108023 98 24 25 29 97 30PsF108050 59 94 60I采用全新的220万像素的PowerHADFITCCD灵敏度 F10 0 2000lx信噪比 54dB垂直拖尾电平 135dB先进的12比特模数转换处理1000电视线水平清晰度应用了先进数字信号处理技术 提供自适应高亮度处理 拐点饱和度控制 三肤色细节校正 多区彩色校正 自适应细节控制 黑伽玛扩展等功能多种具有符合电影画面风格创作的性能提高约一档光圈的动态范围 逐行拍摄时 用户Gamma 方便导演任意设置画面影调长时间曝光 在低照度时 可以改变曝光时间逐帧记录和 降格 拍摄2 7英寸LCD彩色寻像器 更便于现场拍摄MemoryStick用于设定数据存储 和系统升级与SRW 1组成现场制作系统与HDCU F950组成4 4 4RGB全带宽的EFP制作系统 23 04 2020 11 按摄像机用于电视节目制作方式分类 演播室 ESP 用摄像机图像质量最好 清晰度最高 信噪比最大 体积也稍大现场节目制作 EFP 用摄像机指标略低于演播室用摄像机电子新闻采集 ENG 用摄像机体积小 重量轻 便于携带 机动灵活 操作简单 摄录一体 23 04 2020 12 HDC 910高清演播室摄像机 BVP 900P标清广播级演播室摄像机 HDC 950高清演播室摄像机 23 04 2020 13 按摄像器件分类 摄像管摄像机光电转换电子管 靶面通常由氧化铅 硒砷碲做成CCD摄像机 又称 固体摄像器件摄像机 CCD电荷耦合器件 晶体管 用于光电转换 23 04 2020 14 http 210 41 4 20 course 58 58 MMT Mmt07 02 3 htm 23 04 2020 15 23 04 2020 16 1 光电靶 在摄像管前方玻璃屏内壁上镀上一层很薄且透明的金属导电膜 作为光的通路和信号输出电极 金属膜的后面是光电靶 其结构如图 a 所示 光电靶由三层半导体材料组成 中间较厚的一层为氧化铅半导体 pbo 称为I层 里面受电子束扫描的一层为P型半导体层 在外面受光照射并与透明金属膜接触的一层为N型半导体 P层与N层都比I层薄得多 因此pbo管的光电靶实际上相当于一个光敏二极管 主要由I层 pbo 决定其工作性能 由于半导体的光敏特性 当照射在它上面的光线强弱变化时 其等效电阻也随之变化 2 电子枪 电子枪由罩在真空玻璃管内的灯丝 阴极 控制栅极 加速极 聚焦极等组成 当给各电极施加正常电压时 阴极发射的电子 在加速极 聚焦极 高压阳极 网电极 的作用下 加速聚焦成很细的电子束打在光电靶上 该电子束受套在管外的行 场偏转磁场的作用 沿着靶面从左至右 从上而下地运动 以拾取信号 3 图像信号的产生 图像信号产生电路示意图如图 b 所示 当图像通过摄像机镜头成像于光电靶时 对应于图像像素的亮点 光电导层的电导率高 等效电阻小 电子束扫射到图光电靶与视频图像信号产生此 亮点 时 它在回路中形成的电流大 在负载电阻上的压降较大 输出电压较小 反之 对应于图像像素的暗点 光电导层相应的等效电阻大 电子束扫射到 暗点 时 它在回路中形成的电流小 在负载电阻上的压降较小 输出电压较大 显然 摄像管输出的图像信号电压的高低与图像的亮暗成反比 称为负极性电视信号 顺便指出 若图像信号电压的高低与图像的亮暗成正比 称之为正极性电视信号 由上所述 摄像管将图像各点像素的亮暗信息转换为电压随之变化的电信号 完成了光电转换 http 210 41 4 20 course 58 58 MMT Mmt07 02 3 htm 23 04 2020 17 按摄像器件数量分类 摄像管单管 两管 三管摄像机CCD器件单片 两片 三片CCD摄像机 23 04 2020 18 CCD ChargeCoupledDevice CMOS 一般的电脑用摄像头都是cmos芯片 也有用于专业摄像机的 23 04 2020 19 23 04 2020 20 CCD摄像机按CCD尺寸以及CCD工作方式分类 按尺寸分类2 3英寸 1 2英寸 1 4英寸CCD摄像机按工作方式IT 行间转移 方式FT 帧间转移 方式FIT 行帧间转移方式 23 04 2020 21 按信号方式分类 主要以信号处理和输出的方式来分模拟摄像机模拟复合 模拟分量数字摄像机数字复合 数字分量 数字RGB 23 04 2020 22 数字摄像机的分类 面对种类繁多的数字摄像机 用户感到困惑与迷茫 Digital S DVC Mini DV DVC PRO DVCAMSONY公司的专业数字摄像机格式D Betacam BetacamSX EX系列 23 04 2020 23 23 04 2020 24 分类的困惑 质量的困惑价格的困惑格式的困惑人的困惑如何不困惑 23 04 2020 25 家用摄录放一体机的选择 民间一般称DV机对应的 数码照相机称为DC 首先是价格其次是存储媒体磁带 硬盘 固体存储器操作方便与功能提供参数的因素综合考虑性能 信誉 品牌 价格 售后服务等 23 04 2020 26 3 摄像机的规格和技术指标 摄像机的 规格 摄像方式 摄像器件 光学系统组成 信号处理方式 色温滤色片数量与档数设置等参数的笼统的称谓 例如 23 04 2020 27 23 04 2020 28 摄像机的主要技术指标 灵敏度灵敏度是在同一照度下 拍摄同一景物得到额定输出时所用的光圈大小来衡量的 通常在照度为20001x 勒克斯 色温3200K 拍摄白反射系数为89 9 的景物 信号输出为700毫伏 此时使用的光圈越小 表示摄像机的灵敏度越高 23 04 2020 29 摄像机的主要技术指标 图像清晰度指摄像机分解黑白细线条的能力 通常用图像中心部分水平分解力表示 如水平分解力700线则表示在拍摄一幅水平方向具有700线条黑白相间垂直线条的图像时 监视器上重现图像的中心部分还能看清楚黑白线条 水平分解力越高 图像的清晰度就越高 对于CCD图像传感器 全图像内的水平清晰度都是一致的 23 04 2020 30 摄像机的主要技术指标 信噪比 S N 在标准照明度 2000lx 下 摄像机图像 亮度或绿色通路 信号 未经伽玛校正和孔阑校正 的峰峰值与视频噪波的有效值之比 信噪比越高越好 一般约在54 63dB之间 23 04 2020 31 摄像机的主要技术指标 最低照度是指在一定的信噪比条件下 比较被摄景物所需照度的大小 照度越低 说明摄像机灵敏度越高 如1 10lx F1 4 36dB 23 04 2020 32 摄像机的主要技术指标 几何失真表示重现图像与原图像的几何形状的差异 表现为枕形 桶形 菱形等多种失真形式 它主要是摄像管摄像机的一大指标 CCD摄像机几乎没有几何失真 很难测量得到 23 04 2020 33 摄像机的主要技术指标 重合精度三片或三管式摄像机重现的彩色图像是由红 绿 蓝三个基色图像混配出来的 三者在空间位置和几何位置必须一致 否则混合出的图像必然有红 绿 蓝等色边出现 主要由于光电转换器件的相对位移和扫描电子束或CCD感光器件排列不整齐造成 23 04 2020 34 摄像机的其它技术指标 自动化程度机械性能操作的方便性寻像器的技术参数电池的技术参数工作环境要求 等 23 04 2020 35 深入了解技术指标 摄像机技术指标浅析 23 04 2020 36 4 摄像机的工作原理 摄像机实际是进行光电转换的设备 它利用三基色原理 通过光学系统 把彩色景物的光像分解为红 绿 蓝三种基色光像 由摄像管或CCD器件完成光信号到电信号的转换 然后进行信号处理 编码形成彩色全电视信号 23 04 2020 37 摄像机的工作系统构成 1 光学系统 镜头 滤色片 分光装置 2 光电转换系统 成像器件 3 视频信号系统 预放器 视频信号处理 编码器 4 辅助电路系统 同步机 镜头伺服 电源供给 23 04 2020 38 23 04 2020 39 23 04 2020 40 23 04 2020 41 23 04 2020 42 光学系统 三个主要功能 景物成像 基色分光和色温校正 完成三个功能的器件 变焦距 一般情况下 镜头 分色装置和色温滤色片 23 04 2020 43 变焦距镜头 由调焦组 变焦组 变倍组 补偿组和移像组等多组光学透镜组成 每组透镜又由多片不同曲率 不同材料的透镜组成 以便校正镜头系统中的像差和色差 23 04 2020 44 23 04 2020 45 变焦距镜头 调焦组使一定距离的拍摄物清晰地成像在摄像器件上 变焦组镜片的移动可改变镜头的焦距 即改变图像的放大率 一般变焦距镜头的变焦倍数可达12 22倍 补偿组在变焦距时与变焦组镜片按一定规律同时移动 可保证成像面的位置不变 即保证变焦距时图像清晰度不变 23 04 2020 46 变焦距镜头 光圈 又称为光阑 它是孔径大小可以调节的薄片装置 用以控制通过镜头的光通量 固定组 又称移像组 可将镜头的成像向面后移一段距离 以便在镜头与摄像器件之间安装分光系统 固定组内还可以安装扩展镜 倍率镜 其作用是增大图像的放大率 23 04 2020 47 变焦距镜头的效果 23 04 2020 48 广角镜头的效果 23 04 2020 49 广角镜头的效果 23 04 2020 50 超广角镜头的效果 23 04 2020 51 分色棱镜 基色分光由分色棱镜来完成 它由三块棱镜粘合而成 在棱镜A B的表面分别镀有不同的分色膜Mr和Mb 分色膜的厚度和折射率决定它可以反射某些波长的光而透过另一些波长的光 从而起到分色作用 23 04 2020 52 23 04 2020 53 色温滤色片 原因自然界各种景物呈现的彩色不仅与景物本身的特性有关 而且与照明光源的光谱成份 即光源的色温 有关 因此 有可能因为照射光的色温而使得被摄物体的自然观感在被摄像机摄取后被破坏 显得 颜色不正 23 04 2020 54 色温滤色片 于是 彩色摄像机在不同光源照明条件下 拍摄同一景物时 屏幕上重现图像的色彩也有所不同 为了适应不同的照明条件 正确重现景物的彩色 必须采用色温滤色片对光源的色温进行校正 23 04 2020 55 彩色电视技术中常用的标准白光源的光谱分布图及各光源的色温图表 23 04 2020 56 实际情况下的色温滤色片 大太阳的早晨 中午或傍晚厚云层的早晨 中午或傍晚薄薄的云层日光灯碘钨灯烛光需要将画面表现得冷清一些需要将画面表现得欢乐一些需要表现为夜色 23 04 2020 57 CCD的基本原理 CCD是有许多极小的半导体光敏元件构成 常用的有PN结型光电二极管和MOS 金属氧化物半导体 电容 23 04 2020 58 帧一行间转移方式 FIT式 图中 下一页 上部所示的是一块不感光的CCD存储器 它的存储单元与感光单元的结构与数量完全一致 23 04 2020 59 23 04 2020 60 23 04 2020 61 23 04 2020 62 电子快门 是提高快速运动物体图像清晰度的技术 它的控制范围大 在FIT型 IT型CCD中得到广泛支持 实际上 快门就是电子脉冲 用于转移CCD感光器件感光时间的控制 也就是说 一般快门的速度都快于1 50 即是 1 50 1 100 1 250 1 500 1 1000 1 2000秒 23 04 2020 63 快门的选择 23 04 2020 64 镜头的景深 光学镜头能把景物空间中一定范围的物体在像平面上都形成较清晰的像 这个范围所对应的纵深距离称之为景深 23 04 2020 65 景深的例子1 23 04 2020 66 景深的例子2 23 04 2020 67 景深的例子3 23 04 2020 68 景深的大小 23 04 2020 69 景深的例子4 23 04 2020 70 景深与焦距的关系 23 04 2020 71 景深与光圈和物距的关系 23 04 2020 72 光圈与景深的关系示例 23 04 2020 73 景深的作用 23 04 2020 74 电路处理系统 预放器视频信号处理系统编码器辅助电路系统 23 04 2020 75 23 04 2020 76 摄像机的调整 首先请你想想电视摄像技术课程时 如何调整摄像机 你认为在拍摄之前 应该做些什么 两方面的考虑 准备硬件 和采用现有设备设计按照拍摄要求拍摄我们来讲讲你手中的 摄像机 23 04 2020 77 摄像机技术性能的调整 实际上属于工程师的活儿 因此 你 可能 只需要听听 清晰度调整重合调整线性调整灰度调整彩色调整 23 04 2020 78 摄像机拍摄前的性能调整 寻像器调整白平衡调整后焦距调整快门速度的调整增益的调整音频电平的调整其它的调整 23 04 2020 79 摄像机的附件 三脚架及滑轮 支撑装置 云台摄像机适配器CCU控制器电缆接口 等 23 04 2020 80 稳定装置 三脚架 23 04 2020 81 专业三脚架 23 04 2020 82 23 04 2020 83 其他稳定装置 23 04 2020 84 摄像器材的准备与维护 当你想吃 香香 臭豆腐时忘了带money同样在外景拍摄时 如果忘了 或许你可以在演播室完成黄果树瀑布的拍摄 当然 除非你很有想象力 你