摄像机的基本结构和原理

第二章 摄像机的基本结构和原理2012年2月29日星期三)
第一节摄像机的原理及分类
一、 摄像机的基本结构和原理:
1、 基本结构:通常摄像机是由光学系统,光电转换系统,图像信号处理系统,自动控制系统组成。(其中,自动控制系统包括白平衡调整、自动光圈调整、自动变焦、自动增益、自动聚焦等装置。光学系统由变焦镜头、红绿蓝分光系统、滤片组成,这里主要指的是镜头。光电转换系统主要由CCD或摄像管构成)另外摄像机还有一些附属部件,主要有录像、彩条信号发生器、寻像器、电源等。
2、 基本原理:通过摄像机光学系统对光学图像(光能)的摄取,经过分光、滤等过程,可以得到成像于摄像器材(如CCD)靶面上的红绿蓝三幅基光像。再由摄像器械(如CCD)为主体的光电转换系统,将成像于靶面上光像转换成电信号,然后经图象信号处理系统放大、校正和处理并同时完成信号编码工作记录在磁带或存储卡上,最终形成彩全电视信号输出。光—电—磁—电视信号(电、光)
二、 摄像机的分类和发展
从不同的角度出发,摄像机不同的分类方法,以下我们介绍几种常见的摄像机分类方法:
1、按质量分类:家用级、专业级、广播级。
(1)广播级,摄像机的各项技术指标最优,图像质量最好,适合各级电视台、电视传媒使用。一般要求其水平方向分解力达550线,垂直方向分解力达575线,信噪比达54分贝以上,在允许的工作范围内达到较低失真或无失真。价格比其他类型的摄像机昂贵,体积大,重量也比较重。索尼的BETACAM系列、BETACAMS—X系列,松下的DVCPRO050系列,JVC的数字D—9格式的产品都属于广播级的摄像机。
(2)业务级,图像质量较好,一般用于各单位的闭路系统中,多见于广播电视以外的专业领域。其清晰度达450线以上,信噪比达50分贝以上(信噪比:signal-to-noiseratio信号杂讯比,信噪比是信号电压对于噪声电压的比值,通常用符号s/n来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,信噪比的单位用db来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在agc(自动增益控制)关闭时的值,因为当agc接通时,会对小信号进行提升,
使得噪声电平也相应提高。信噪比的典型值为45~55db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。。典型值为46db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。),对于一些有特殊功用的专业级摄像机来说,需要有特殊的功能,如夜间监视交通的摄像机,要求对红外线有高灵敏度。索尼的DVCAM系列,DSR—250P/390P/570P系列,松下的DVCPRO系列、SG—D410AMC/D610WA等,JVC的专业DVGY——DV5001EC/550EC等。
(3)家用级,主要用于家庭娱乐的摄像机,图像质量较低,与家用录像机、电视机相匹配即可。其清晰度为350线左右清晰度摄像机一般使用分解力一词来衡量它“分解被摄景物细节”的能力。单位是“电视行(TVLine)”也称线。意思是从水平方向上看,相当于将每行扫描线竖立起来,然后乘上4/3(宽高比),构成水平方向的总线,称水平分解力。这个参数代表摄像机的实际拍摄能力,由摄像机的分辨率和码流两个参数来决定。水平清晰度可以通过测试卡来测试。
像素像素指的是摄像机摄像部分的分辨率,也就是标称值。通常由厂家根据光电器材的
参数来提供。而任何一个画面都有水平、垂直两个方向的分辨率。像素中的PAL:500(H)*582(V)NTSC:(H)*492(V)500H就是水平分辨率为500,582V就是垂直分辨率为582清晰度同摄像机的像素相关。但对灵敏度要求较高,一般最低照度要求达2-3LUX,现在常见的家用机最低照度都在1LUX以下,这样一来,使家用机有了广泛的使用领域,方便了在没有专门灯光照明的家庭摄像。另外家用机自动控制能力很强,以便非专业人士的操作(如自动白平衡、自动聚焦等等);在家用机上面往往有一些简单的特技拍摄功能,如淡变、划像、频闪等)。索尼、松下、JVC的掌上宝系列是典型的家用级摄像机。
如何选购家用数码摄像机?索尼的CX150、CX180,JVC的HM330、HM650,松下的SD80、SD90
1、看镜头,光学变焦在10倍左右,最好介绍是专业厂家镜头。
2、看像素,动态像素和静态像素较大的。
3)、看存储,现在用卡的较多,支持卡容量大为好。
4)、看电池,配的电池容量大小,整机拍摄时间。
5)、看整机,有的机头是进口的,电池等被换成国产的,不认真看发现不了。
6)、看价格,家庭DV选价位在7000元左右的,一分钱一分货。
7)、看产品,到店按价位看有何型号的产品,上网查最低价,了解产品功能,定可接受的价。

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