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11/16/2011 1
2.
摄像机主体部分的主要构成与原理 (目
录)
(1)
摄像器件 (2)
预放电路(Preamplifier)
(3)
电子快门(Shutter)(4)
视频信号处理单元
(5)
同步信号发生器
( Sync Generator )(6)
编码器
( Encoder )
与操作调整相关的视频信号处理单元有: ①白色平衡(White Balance,简称WB)
②黑色平衡
( Black balance )③增益
( Gain )
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摄像机的主体----机身部分主要包括:内部光学系统(前面已述)、
摄像器件、预放电路、信号处理、信号编码、信号调整、信号记录、视频
返送、信号输出处理等多个部分。
2.
摄像机主体部分的主要构成与原理
11/16/2011 3
下面将主要介绍与摄像性能直接相关或与操作有关的功能器件及其作用
(1)
摄像器件
(2)
预放电路(Preamplifier)
(4)
视频信号处理单元
与操作调整相关的视频信号处理单元有:
①白色平衡(White Balance,简称
WB )
②黑色平衡
( Black balance )
③增益
( Gain )
(5)
同步信号发生器
( Sync Generator )
(6)
编码器
( Encoder )
(3)
电子快门(Shutter)
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电视摄像机能将景物光转变成电信号,依靠的是摄像器件,它也是决定
图像质量的关键器件。
摄像器件有电子管摄像器件和CCD器件----半导体摄像器件之分。
目前广泛使用的摄像器件是CCD器件,即电荷偶合器件(Charge Coupled
Device),这是一种利用半导体原理设计制成的复杂的光电转换器件。
CCD的直接作用是“感光度”的大小,成像感光度范围越大,对色彩和小物
件的质量表现就越好。
(1)
摄像器件
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这个电路的作用是将经摄像器件光电转换出来的图像电信号放大成可以
激励后级视频信号处理电路工作的信号。
预放电路一般都是由特别低噪声的场效应管来担任,以保证放大后的
信号噪声低、增益高和频带宽。
(3)
电子快门(Shutter)
电子快门是利用电子技术在时间上控制CCD芯片上电荷的产生与转 移,从而得到“快门”效果。
电子快门的特点是无运转噪声、速度档次多、速度快,适合分析快速
运动过程,但存在图像的不连续、间断跳跃感。电子快门速度的标值有
1/50、1/100、1/200、1/500、1/1000秒等分级,不同机器设置稍有不同。
(2)
预放电路(Preamplifier)
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(4)
视频信号处理单元
与操作调整相关的视频信号处理单元有:
①白色平衡(White Balance,简称WB)
在景物光像中,任何一种颜色都可分解为
红、绿、蓝三个基色,
但是它可能与电视系统设定的理想状况不一致。
白平衡就是无论环境光线如何,让摄像机默认“白色”,就是让它能调出 白色,而平衡其他颜色在有色光线下的色调。
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如果不进行“强制性”的调整过程,这三个信号分量可能得不到相同的放
大量,所拍摄出来的图像就可能偏离原来的颜色。所以,必须针对“不平衡
比例的进光量”,让电路的放大量分别进行
“针对性”的调整,这就是白色
平衡调整,它是景物图像获得正确色彩还原的重要保证。
②黑色平衡
( Black balance )
黑平衡是指
没有光进入摄像机
的情况下,R、G、B三路的输出
黑电平相等,也就是使图像部分无彩色,称为黑平衡。
单个摄像机在出厂前已经调整好了黑色平衡,一般无须再作调整。
只有当多台摄像机协同工作时,为了保证所摄图像质量一致,必须进行
黑色平衡的协同调整工作,以使不同摄像机尤其在拍摄黑色物体时,三
个基色电平也相等。
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③
增益
( Gain )
在低照度的情况下,光圈已开到最大,但图像仍然较暗,如果受条
件所限不能用灯等照明器具进行补充,则可以利用摄像机上的增益控制
钮来增加电路系统的增益。
增益调整是对摄像机图像输出信号电平的大小进行调整。增益可以通
过增益控制开关来调节,通常有0dB 、
3dB 、6dB、
9db、18dB等
档位供选择。增加电路增益往往会造成图像质量的下降----背景噪声也被
提升,所以不是万不得已时最好不使用这一方法。
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同步信号发生器用来产生一个同步信号,以保证整个系统同步工作,使
接收端显像管的电子束扫描与发送端的摄像器件完全同步从而得到不失真的
还原图像。 摄像机的同步机能有内同步、外同步或同步锁相之分。
单机外拍时,是选择内同步方式;在演播室中,几台摄像机共同摄取图
像以供导演在特技台上选择时,它们都必须工作在外同步或同步锁相的方式
之中,以保证不同的摄像机所摄取的图像在转换时稳定。家用机没有这个功
能。
(5)
同步信号发生器
( Sync Generator )
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(6)
编码器
( Encoder )
编码器用于将R、G、B三基色电信号编成彩色全电视信号或其他方便传
输的信号样式,以适于传输或适应各类电视制式兼容的需要等等。
3.
寻像器(VF:Viewfinder )
寻像器是用来在拍摄时对所摄图像取景和监视的小型黑白或彩色显示屏。
一般便携式摄像机上的寻像器荧屏对角线为1.5英寸;演播室里用的一
般是4.5英寸的。
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寻像器的一般功能是:取景构图、调整焦点、显示机器工作状态以及
显示记录后的返送信号。无论怎样调整寻像器的显示,都不会影响摄像机
传送出来的视频信号。
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寻像器是一个多种信息的“告示器”。在寻像器上一般都设计有对各种工作状
态和告警指示的指示灯。
记录指示(REC) :显示录制
的工作状态;
低照度告警(LL):防止拍摄时的
照度不够;
播出指示(TALLY):显示所选择
的信号属于哪台摄像机;
电池告警(BATT):防止录制设
备由于电力的不足而导致断电;
白/黑平衡指示(W/B):显示出白/黑平衡是否已经调整好;
增益指示(GAIN):显示此时的增益状态;
磁带告警:提前告知磁带用完的程度。
项目显示区域
项目显示区域
项目显示区域
项目显示区域
项目显示区域
BATT ALARM REC
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4.
电源 ( Power Supply )
摄像机中的电源除了给主机供电之外,还要给寻像器、自动光圈、电
动变焦等机构供电,摄像机中的供电系统
( Power Supply )负责将12伏
直流电压转换成其它各种不同的电压,来满足不同部件的需求。
电源获得方法:
通过电缆从交流电源适配器或CCU获得电源
蓄电池
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5.
传声器(话筒)(MIC)
装置在摄像机上的话筒主要是
用来拾取声音的,并且能将该声音
与画面保持同步。
话筒可以是预先按置在摄像
机上的,也可以通过外接话筒的
缆线与摄像机后面插口相连接。
摄像机话筒多选用电容话筒。
话 筒
外接话筒口
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6.
通讯系统(Communication System)
在摄像过程中,摄像人员需要与导演及其他摄制人员相互联系,同时
也需要知道所拍画面是否合乎需要,这些都离不开摄像机通讯系统的支持。
通信系统主要有:
(1)
内部通话系统
( Headphone IntercomSystem)
【】
(2)
演播指示系统
(Tally)
【】
(3)
视频返送系统
( Video Return )
【】
(4)
录像启/停系统
( VTR Start / Stop) 【】
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内部通话系统专供控制室导演
与摄像人员之间的联络。摄像人员
通过它可以和导演等进行通话。摄
像机上通常都有一个三芯的对讲插
座,可以插上既有话筒又有听筒的
对讲耳机。
(1)
内部通话系统
( Headphone IntercomSystem)
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Tally 灯
演播指示系统用于提醒摄像人
员正确操作或按导演意图拍摄镜头
内容。当某个摄像人员摄制的画面
正被采用时,则他所持摄像机寻像
器里的演播指示灯将会亮。在摄像
机后部也有 Tally 指示灯。
(2)
演播指示系统
(Tally)
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摄像机不仅能输出视频信号,也可利用寻像器监看从外部设备送入的
信号。比如其他机器拍摄的图像,或是特技台上已合成的图像等。
视频返送钮
(3)
视频返送系统
( Video Return )
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便携式摄像机通常都能控制录像机的启动和停止。在镜头部位和手
柄部位,还有的在机身前后部也有录像启/停钮。
(4)
录像启/停系统
( VTR Start / Stop)
启/停
钮
启/停
钮
启/停
钮
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7.
摄像机支撑系统(Camera Support System)
无论是手持或肩扛式摄像机,在拍摄时会由于人本身的呼吸、心跳
等因素,使所拍摄的镜头不稳定,尤其是用长焦距镜头取景时,景物放
得很大,人的微小晃抖都会使画面图像产生较大的摇晃和抖动。为了画
面质量,给摄像机一个支撑系统是必要的。
(1)
支撑系统:
【】
(2)
摇摄云台:
【】
(3)
摄像机托板:
【】
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三脚架、移动车、基座、升降架等
三脚架是用轻金属制成的三条腿的
支架,其三条腿可各自伸缩调整高度,以
适于在高低不平的地面上架设。
把三脚架安放在有三个小脚轮的移动
架上,就能在平滑的地面上水平转向任意
方位,自由移动。
(1)
支撑系统:
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移动车中的一种类型是轨道车,把三脚架放在车体的平板上随车体
在轨道上移动。
基座相比三脚架来说较为笨重,但移动非常平稳,升高和降低摄像
机也更为容易。在基座下装有轮子以便移动,还装有电缆保安架,用以
防止电缆因被碾轧、缠结而遭损坏。
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升降车也称为摇臂,是大型设备,它可把摄像机从很低的地方移到布
景上方很高的地方,
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可使摄像机在水平方向旋转、上下俯仰和作左右与俯仰的复合移动。摇
摄云台在使用前必须先进行水平等调整。
(2)
摇摄云台:
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托板是便携式摄像机与云台适配的一块连接板。不同的摄像机所用
托板的卡座方式均有差别,一般不能通用。
(3)
摄像机托板:
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实训内容和实训步骤:
1、了解摄像机基本构造;
2、熟悉三脚架的结构与操作方法;
3、练习托板与云台的连接要领;
4、掌握摄像机与托板的固定要领。
5、观摩、认知摇臂等大型设备
。
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