聊城大电视教材编导与制作课件第4章 摄像机及使用

传媒技术学院第四章摄像机及使用教学内容：第一节摄像机的组成第二节摄像机的种类及主要性能、特点第三节摄像机的使用及操作要领教学目标：1、了解摄像机的构成和种类。2、熟悉摄像机的主要工作性能指标和特点。3、掌握摄像机的各项调整及使用。4、掌握的操作要领，做到稳准匀平。教学重点与难点：1、专业摄像机的调整及使用。2、摄像机的操作要领。3、摄像机的主要性能指标。教学方法：本章的重点是摄像机的调整和使用，课堂讲解中应配合多媒体课件、录像等手段，使学生更直观的学习。实验教学中采用较为典型的专业摄像机，以便学生更全面的掌握摄像机的调整和使用。教学手段：课堂教学主要采用PPT课件讲授，适时播放录像（VCD），课外自学《电视教材编导与制作》多媒体教学资源库。第一节摄像机的组成一、镜头系统第四章摄像机及使用二、主机三、寻像器四、电源五、传声器六、通讯系统七、摄像机电缆八、摄像机支撑系统一、镜头系统（一）焦距与调焦(二)光圈

（三）景深第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用（一）焦距与调焦1、焦距2、视场角3、镜头的工作特性4、变焦镜头第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用f≈L2

1、焦距调焦工作

前聚焦后聚焦调焦方式

手动

自动

第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用2、视场角从镜头主平面中心向景物范围两边或成像范围两边所张的角叫视场角θ＞30o，称为广角镜头；θ为20～27o，称为标准镜头θ＜20o，称为长焦镜头第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用不同尺寸的CCD在不同视场角所对应的焦距第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用水平视场角CCD尺寸和焦距（mm）1/2英寸2/3英寸1英寸50o6.99.51435o10142025o14.5202915o24334910o36.550735o731011463、镜头的工作特性第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用（1）标准镜头（2）广角镜头（3）长焦镜头视场和眼睛所看到的视场差不多（20～27），拍摄的图像前景物、中景物和背景物之间的比例、深度等空间关系看起来接近我们正常的视觉规律，有真实的透视感。标准镜头拍摄的图像基本上没有失真。1、广角镜夸大前、中、背景物之间的比例关系。透视增强，太近的物体，图像产生桶形失真。2、广角镜头景深范围大，画面内所有物体都能很好地被聚焦。3、广角镜头易产生镜头眩光。1、长焦镜头压缩了前、中、背景物之间的比例关系。被摄体间相对距离缩小，造成被摄体密集的感觉。2、长焦镜头景深很小，主体周围很小区域内可聚焦清晰4、变焦镜头第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用有两组以上的透镜组成，在一定范围内连续可调，实现画面景物范围的改变。变焦比=最长焦距/最短焦距16倍、18倍、20倍等变焦的方式有两种：手动，电动。电动用船型开关控制：W方向是广角，T方向是长焦。变焦镜头的结构（二）光圈主要作用是控制进光量的多少，调节图像的亮度。相对孔径：O=D/f光圈指数：F=f/D光圈指数有：1.422.845.6816最大相对孔径是反映镜头质量的参数；其大小反映了镜头最大收集光线的能力。如镜头有标有：1:1.41:1.71:2.1等。D的大小受光圈孔径d的大小以及光圈与透镜的距离两方面影响第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用变焦过程中：光圈的两种调整方式：自动和手动。

FDLFLD不变第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用光圈的另一作用是控制图像的球面像差。光圈开的越小，图像越清楚；光圈开的越大，图像越模糊。光圈的两种调整方式：自动-均匀场景

第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用手动-非均匀场景

（三）景深光圈小景深大光圈大景深小焦距短景深大焦距长景深小摄距远景深大摄距近景深小光圈、焦距、物距与景深的关系第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用二、主机镜头摄像头视频处理单元编码器同步信号发生器供电系统主机方框图第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用（一）摄像头（二）视频信号处理单元（三）同步信号发生器（四）编码器（五）供电系统（一）摄像头

1、内部光学系统第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用色温滤色镜-校正色温，把光源色温变换为3200K分光系统-把外来光线分离为红绿蓝三种单幅图像，分别投射到三个摄像器件上。（一）摄像头

2、摄像器件-摄像管或CCD第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用CCD的尺寸一般有2/3英寸和1/2英寸等。CCD的尺寸是指CCD对角线的长度，但这个长度与一般的长度算法不同。在行业中1英寸CCD的尺寸=12.8mm*9.6mm，不难算出其对角线长度为16mm,并非通常的1英寸=25.4mm。由于一般的CCD都按照4：3的比例制造，因此只要知道了对角线的长度，很容易就可以根据勾股定理（4：3：5）算出其长宽尺寸。如2/3英寸CCD的尺寸对角线的长度是16mm*2/3=11mm，由此推算长和宽分别为8.8mm和6.6mm。（一）摄像头

3、预放电路-要求放大信号噪声低、增益高（90dB）、频带宽。第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用4、电子快门-用于室外高亮度情况下拍摄快速运动的物体。有的摄象机还具有清晰度扫描开关,用于拍摄计算机屏幕。（二）视频信号处理单元包括各种电子补偿、电子校正电路和调整、控制电路。如黑斑校正、孔阑校正、彩色校正、杂散光校正、γ校正、黑白切割、电缆补偿等以及光圈自动调整、黑白平衡调整、黑电平调整、重合调整、增益控制等。数字信号处理摄像机的组成

第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用（三）同步信号发生器同步信号发生器产生一个同步信号，保证整个系统同步工作。在摄像机上都装有调节行相位（HPHASE）和副载波相位（SCPHASE）的调节旋钮，以便在以同步锁相方式进行多机拍摄然后有特技台上进行信号混合时，调节各摄像机的行同步以及副载波信号相位的提前量，使信号到特技台时的相位正好与标准同步信号的相位相吻合。第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用（四）编码器将红绿蓝三种信号编成彩色全电视信号，以适用于传输和适应与黑白电视相兼容的需要。对两个色差信号的不同传送方法，形成了三大电视制式。NTSC-正交平衡调幅FSC=3.579545MHZPAL-逐行倒相正交平衡调幅FSC=4.43361875MHZSECAM-逐行轮换、储存、调频传色R\G\B-三基色信号Y\R-Y\B-Y(Y\U\V)-分量信号Y\C-半分量信号Video-复合信号第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用（五）供电系统把12V电压转换成其他各种不同的电压，以供不同之需。第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用三、寻像器为摄像人员提供取景构图、调试焦点、参数设置、状态显示和检看返回图像提供方便。（1）寻像器指示REC。（2）演播指示TALLY。（3）白平衡指示。（4）录像机告警。（5）低照度告警。（6）电池告警。（7）增益指示等。第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用四、电源12V电池块，或交流结合器提供12V电源。第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用五、传声器在摄像机拍摄图像时能同时拾取声音。话筒的电源开关：话筒的频率开关：MV1V2第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用话筒的电平输出开关：-60dB-20dB六、通讯系统1、内部通话系统2、演播指示系统3、视频返送系统4、遥控起启/停系统导演摄像导演主持节目摄像第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用七、摄像机电缆有10芯、14芯、26芯以及三同轴电缆等。通过电缆可传输摄像机输出的视频信号、音频信号，以及摄像机摇控录像机启停信号、返送视频信号、演播指示信号、告警信号、内部对讲通话信号、CCU摇控摄像机的控制信号等。其长度有2米、5米、10米、25米、50米、100米等。第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用八、摄像机支撑系统1、三角架2、摇摄云台3、摄像机托板4、导轨

第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用支撑系统的调整1、平衡调整：2、水平调整：3、俯仰调整:

4、左右横摇调整:

第一节摄像机的组成第四章摄像机及使用思考题：1.摄像机由哪几部分组成？2.摄像机的镜头是如何划分的？3.摄像机镜头的变焦比是指什么？一、摄像机的种类（一）按质量档级分类（1）广播级（2）业务级（3）家用级广播级摄像机一般用于电视台和节目制作中心，其质量要求较高，如清晰度700-800线，信噪比60dB以上。业务级摄像机一般常用于教育部门的电化教育及工业监视等系统中。

家用级摄像机-体积小，重量轻，功能多，使用操作简便，价格低廉。第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用（二）按使用分类（1）演播室/现场座机型（2）便携式第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用（三）按光电转换器件分类（1）光电导摄像管（2）固体光电传感器CCD第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用（四）按拍摄的光谱范围分类（1）黑白摄像机：作键控字幕，或工业监视用。（2）彩色摄像机：用途最为广泛。（3）红外线摄像机：夜间监控。（4）X光摄像机：医疗、安检。第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用二、摄像机的主要工作性能1、信噪比2、最低照度3、灵敏度4、分解力5、几何失真

6、重合误差

第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用1、信噪比衡量摄像机质量的重要指标。信噪比越高，图像越干净，质量就越高，通常在50dB以上。第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用2、最低照度第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用最低照度是摄像机开到最大光圈、使用最大增益时，让图像电平达到规定值所需的照度。DXC-537最低照度：F1.813LUX+18dB F1.47.5LUX+18dBDXC-637最低照度F1.81.5LUX+30dBF1.41LUX+30dB3、灵敏度第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用灵敏度是以3200K色温，2000LUX照度的光线照在具有89-90%的反射系数的灰度卡上，用摄像机拍摄，图像电平达到规定值时，所需的光圈指数F，F值越大，灵敏度越高。DXC-537的灵敏度为：2000LUXF8.0（3200K，89.5%）4、分解力第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用垂直清晰度：与带宽无关。NAL垂直方向的有效行数（575）K=0.7Nv=402线Nv=kNAL画面上可分辨的电视线数来表示，分为水平清晰度和垂直清晰度。第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用水平清晰度-绝对清晰度。指在水平方向上实际显示的线条数。例如，在水平方向上显示400条线(黑色/白色各200条)时称水平清晰度为400线。不过，电影与电视对清晰度的定义有所不同。在电影技术中400线清晰度是指显示400对(800条)线，而在电视技术中400线清晰度是指显示400条（200对）线。第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用水平清晰度-相对清晰度。因为电视画面的宽高比是4:3，所以在象素尺寸相同的条件下水平方向上能够容纳的象素数量是垂直方向上的4/3倍。为了在同一系统中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在电视技术中把画面宽高比与水平方向上显示线条数的乘积称为电视线。例如，在水平方向上显示400条线时称水平清晰度为：400×3/4=300电视线。第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用电视信号传输带宽与水平清晰度的关系相对清晰度水平分辨率因子:相同H/V分辨率的水平像素:402*4/3=536线对循环持续时间T:T=52us/536/2=0.194us相同H/V分辨率的带宽:1/T=1/0.194=5.15MHz402行/5.15MHz=78行/MHzDXC-537：水平清晰度为700电视线DXC-637：水平清晰度为800电视线5、几何失真

6、重合误差第二节摄像机的种类及主要性能第四章摄像机及使用几何失真用失真的偏移量与屏幕高度的百分比来表示。用红路或蓝路相对于绿路的偏移量与屏幕的高度的百分比来表示。第三节摄像机的使用及操作要领一、拍摄前的准备第四章摄像机及使用二、调整三、摄录程序四、摄像机的操作要领五、摄录注意事项一、拍摄前的准备（1）摄像机电源：电池、交流结合器（2）话筒：本机话筒或外接话筒（4）磁带：磁带要够用，并注意检查是否带防抹安全帽（5）照明设备：新闻灯有直流供电和交流供电两种。（6）三脚架：使用三脚架图像稳定。注意调整水平。（3）摄像机电缆：检查是否好用。（7）彩色监示器：检查录制的效果。第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用二、调整（一）摄像机的调整第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用（二）录像机的调整BetacamSP摄录一体机PVW-537P1、聚焦的调整3、调整黑白平衡4、调整光圈5、增益调整7、同步锁相调整2、选择滤色片6、总黑台阶电平调整（一）摄像机的调整第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用1、聚焦的调整1、采用“特写聚焦法”，即推成特写用聚焦环调节清晰后，拉开并至其他景别时图像仍然清晰。2、后聚焦调整方法：1）西门子星卡放于5米远；2）光圈开至最大。3）松开后聚焦环紧固螺丝。4）先把镜头推成长焦，调整前聚焦环，使图像清晰。5）把镜头拉开到最短焦距（广角位置），调整后聚焦环，使图像最清晰。反复调整2-3次，直到镜头在长焦和短焦时图像都清晰为止，最后锁定后聚焦环螺丝。第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用2、选择滤色片第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用1号3200K用于室内灯光条件；2号5600K+1/4ND用于晴天日光，ND为中性滤光片透光率为1/4；3号5600K用于阴天条件；4号5600K+1/16ND。用于阳光海滩。3、调整黑白平衡第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用1）首先找一个白色物体作为调整的标准；2）白卡置于被摄物的位置处，并注意不出现反光点；3）摄像机对准白色物聚焦，并使白色充满画面；4）搬动一下自动白平衡调整开关钮自动调节开始，约2-3秒钟，寻像器上出现“WHITEOK”表明白平衡调好；5）把开关拨向相反的位置自动黑平衡就开始工作，几秒钟后，寻像器上出现“BLACTKOK”字样，表示黑平衡调好；6）调完黑平衡后，应再调一产次白平衡。即白→黑→白平衡。3、调整黑白平衡注意：1）白平衡调整时,选择方式开关应在“自动”位置；2）可以利用“预置”白平衡，但要选择相应滤色片；3）每换一光线条件要重调白平衡；4）利用白平衡故意偏色可获得某种特殊效果。第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用4、调整光圈检查光圈是否合适的方法有：1）斑纹开关；2）视频电平线；3）波形监示器；4）监示器。第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用光圈调整有两种方式“自动”和“手动”。光线均匀场景用自动，不均匀场景用手动。如月亮的拍摄。5、增益调整一般有0dB；+9dB；+18dB等几档。通常应选择0dB处，这时图像的信噪比高，清晰度好。在光线条件不好，出现“lowlight”指示时，才考虑使用增益开关，置于+9dB或+18dB，但此时图像的信噪比会增大，除非特殊光线情况，一般不用。

第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用用波形监示器调整时，使黑图像电平比消隐电平稍高35-50mV。这时可照顾黑暗图像层次，又兼顾了图像的对比度。6、总黑台阶电平调整第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用7、同步锁相调整第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用用于演播室联机情况，需调节摄像机与特技机的H相位与SC相位同步。（二）录像机的调整录像机和摄像机的连接方式1、完全摄录一体机

2、后挂式录像机连接DSR-1P3、台式录像机连接DSR-1800P4、便携式录像机连接DSR-50P第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用1、记录调整

2、重放调整

（二）录像机的调整视频记录电平调整

音频记录电平调整

自动/手动

手动/自动

噪声调整扭曲调整彩色调整第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用三、摄录程序摄像机的摄录程序

联接调整摄录结束外景系统联接；演播室系统联接。1、摄像机的各项调整如黑白平衡、中心等。2、演播室内同步调整。3、录像机视音频电平的调整。按一下REC钮开始录像，再按一下REC钮结束录像。摄像机上REC灯亮表示正在记录。重放检查。1、关闭摄像机，盖好镜头盖。2、取出磁带，断开电源，取出电池。第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用四、摄像机的操作要领（1）稳（2）准（3）匀（4）平第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用（1）稳技巧a：可借助物体作支撑物b：掌握好呼吸c：多用广角镜头，少用长焦镜头第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用画面要保持稳定，消除任何不必要的晃动1、使用三脚架、轨道2、手持（1）肩扛的姿势-站姿和跪姿（2）怀抱姿势（2）准第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用广义理解1.构图准:画面布局、构图要素、机位选择、景别选择、拍摄方式选择要准确。明确要求、拍摄预演、拍一组镜头。狭义理解运动镜头的起幅落幅要准确3.色彩还原要准：曝光准确；色彩还原准确2.聚焦准：画面中的主体始终清晰。主体固定-特写聚焦法；主体运动-做好标记，及时聚焦；主体变化-做好标记，准确聚焦；（3）匀第三节摄像机的使用及操作要领第四章摄像机及使用运动镜头的