3.1 彩色摄像机的基本原理与组成

3.1 彩色摄像机的基本原理与组成

电视摄像机是将光像转换成电信号的光电转换设备，无论在广播电视系统中还是在教育电视的系统中它都是最主要的信号源。因此摄像机的性能优劣也就决定了电视图像质量的优劣。可以说，电视摄像机的发展历史实际上就是性能不断提高、功能的不断完善、体积和重量不断减小的历史。

一. 彩色摄像机的基本原理

我们知道，自然界中绝大部分彩色都可以通过红、绿、蓝三个基色光的不同比例混合来获得，这就是三基色原理。那么彩色摄像机就是根据这一原理首先将被摄景物中分出相对应的红、绿、蓝三种基色光，这种系统称为分色系统。图3—1所示为目前较常用的分色棱镜系统。

图3—1

经过分色棱镜后的三个基色光分别被三个摄像管摄取，得到三个基色图像的电信号。然后将这三个电信号分别经过放大处理之后，送入编码口。编码口将三个基色信号编成一个亮度信号和两个色差信号。并按某一种电视制式的标准将信号组合成一个彩色电视信号输出。如图3—2是三管（三片）式彩色摄像机的基本原理方框图。

图3—2

可见，这种彩色摄像的方式实质上就是先将彩色光像分解，再进行光电转换，然后处理的过程。那么，根据对彩色光像分解的方式不

同，长生了不同类型的彩色摄像机。它们是：

由于单管式（单片式）只有一只摄像机元件，它们不能像按顺序依次取出的时间分离方式。因此采用将三基色光像按顺序依次取出的时间分离方式。单管（单片）式彩色摄像机主要在家用摄像机上应用。

二. 彩色摄像机的基本组成。

不同用途的电视摄像机虽然在外观上相差很大，但其构成却大同小异，主要由镜头、机身和寻象器三大部分组成，此外对便携式摄像机还有话筒、电池盒等，如图3—3所示。

图3—3

由于教育电视近年来多采用便携式彩色摄录一体机，所以后面举例都以便携式为主。

1.镜头

镜头是由许多光学玻璃镜片、镜头和多个伺副服电机等部分组成的光学装置，如图3—4。

图3—4

2．机身

机身是摄像机的主体部分，机身内部包括有分光系统、摄像器件、视频信号处理电路、编码器以及各种自动调整和控制电路等等。对于摄录一体机来说，机身的大部分是录像机的部分，并且可以自由拆卸。如图3—5。

3. 寻象器

寻象器实质上是摄像机的“取景框”，它是摄像师聚焦和选景构图必不可少的部件。摄像机的寻象器完全不同于照相机的取景器，照相机的取景器一般只是纯光学件，而寻象器却是一只小小的监视器，因而它被称为“电子寻象器”。便携式摄像机的寻象器屏幕较小，一般1.5英寸；演播室摄像机的寻象器则较大，一般在5英寸左右，固定在机身顶部。如图3—6。