摄像机的结构和原理课件.ppt

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1、1电视摄像影视多媒体专业2一、工作原理无论专业的还是民用的，模拟的还是数字的摄像机，工作原理基本相同即把光学影像转化成为电子信号，这一电子信号又由电视机转化成可见的屏幕图像。具体地说，由实体对象所反射出来的光线通过光学镜头聚焦于成像装置，把光转变成电能，称为视频信号。然后信号被放大和处理，以便它能重新转换成可见的屏幕图像。第二节摄像机的结构和原理3摄像机结构1、光学系统（主要指镜头）2、光-电转换系统（主要指摄像管或固体摄像器件）3、信号处理统（主要指视频处理电路）4、自动控制系统5、录像系统6、附件41、光学系统两部分构成，即外部光学系统和内部光学系统。外部光学系统指

2、摄像机的变焦镜头，它由一组光学透镜组合而成。其作用是被摄对象经过光学系统透镜的折射，在光-电转换系统的摄像管或固体摄像器件的成像面上形成焦点。内部光学系统包括和色温滤色片和分光系统。色温滤色片的作用是使摄像机在不同的光源条件下，被摄对象的色彩得到理想的还原。分光系统由分色棱镜所组成，是将通过变焦点镜头所折取的光像分解成红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色三个相应景物的单色光束，使其在各自对应的摄像器件成像靶面上成像。52、光-电转换光电转换器的作用是实现图像各像素按顺序进行光-电转换，主要有电真空摄像管和固体摄像器件两大类。（1）电真空摄像管电真空摄像管出现最早，技术较为成

3、熟，应用比较广泛。对于电真空摄像管，必须设置聚焦与偏转控制系统，以控制摄像管内电子束准确而且按从左到右、从上到下的行、场扫描规律，对靶面进行正确扫描，并保证电子束很细，从而获得清晰的图像。6（2）固体摄像器件固体摄像器件，也称半导体摄像器件，技术上比较成熟的有金属氧化物半导体（CMOS）器件、电荷耦合（CCD）器件和电荷驱动（CPD）器件三大类，其中CCD器件应用最广。7◆CCD：电荷耦合器件，传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。◆CMOS：互补性氧化金属半导体，传感器中每个象素都会邻接一

4、个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。2021/9/218感光元件◆CCD与CMOS比较93、图象信号处理系统视频图像信号处理系统:对摄像器件输出的图像信号进行预放大（一般放大到0.7V）后，对三基色图像信号进行各种校正、补偿处理。经过加工处理的红、绿、蓝三基色信号进入彩色编码处理，得出包含亮度信号和色度信号的彩色全电视信号，然后向外输出。亮度信号携带色彩信息，这样就能够实现彩色电视与与黑白电视兼容。目前世界上采用了NTSC、SECAM和PAL三种主要制式进行彩色编码处理，我国使用的是PAL制。104、录放系统在摄录一体化的摄像机上，还设置了磁记录/重

5、放系统。当摄像系统把被摄对象的光学图像转变成相应的电信号后，便形成了被记录的信号源。录像系统就是把信号源送来的电信号通过电磁转换系统变成磁信号，并将其记录在录像带上。如果需要摄像机的放像系统将所记录的信号重放出来，可操纵有关按键，把录像带上的磁信号变成电信号，再经过放大处理后送到电视机的屏幕上成像。11自动白平衡调整自动黑平衡调整自动增益调整自动增益控制自动光圈自动变焦自动聚焦自动复原等控制系统自动控制系统使摄像机操作越来越简单化，而摄像机的功能却越来越齐全5、自动控制系统12（1）寻像器摄像机上的寻像器实际上是一个小屏幕电视监视器。寻像器有彩色与黑白之分，彩色寻像器一般

6、只安装在用于演播厅内的大型摄像机上，其他类型摄像机一般只有黑白寻像器。现在大部分家用DV摄像机还配有彩色监视器。寻像器的主要作用：1、构图取景用2、显示摄像机的工作状态或显示警告信息3、放像监视6、附件13（2）话筒：话筒能将声音变成音频电信号，用于拍摄时拾取现场声音。话筒一般带有敏感度选择开关，有的还带有全向拾音、单指向拾音、超指向拾音和变焦拾间（随镜头焦距变化改变拾音范围）选择开关。摄像机除了机内话筒外，还设有外接话筒插口，可以外接加长线缆的话筒以便获得更好的录音效果。14（3）其他附件三角架、交流电源（AC）适配器、充电电池、磁带、摄像机遥控器、各种连接缆线、接头等

7、，在有些工作状态下要用的附件有音频适配器、编辑控制器、彩色监视器、字幕机、效果特技镜、照明灯等，用于通过摄像机和电视制作与重放系统连接进行编辑、播放、收录、复制等操作，以及根据环境需要和画面要求来改善拍摄条件。157、常见的效果镜（1）多棱镜头又称多像镜，利用光线通过多棱镜发生折射的原理制成的棱镜。多棱镜的每个平面能把被摄体折射出一个影像。需要几个影像，要根据多棱镜上有几个平面而定。用多棱镜头拍摄出的影像，副像和主像方向一致，但没有主像清晰，反差小。另外拍摄时，光圈大，副像柔和重叠；光圈小，副像清晰、重叠现象减小。多棱镜的镜