电视摄像机的工作原理

信号处理电路2——白平衡
• 白平衡是图像信号处理电路中的一个重要环节，它直接关系到图像色 彩还原的准确程度。 • 摄像机将其拍摄下来的信号再经荧光屏还原成图像显示出来时，应该 仍能反映出原来的颜色，这就是色彩还原。 • 自然界物体的颜色成千上万，摄像机如何处理如此众多的颜色呢？人 们发现，颜色的种类虽然多，但都可分解成红、绿、蓝三种基本颜色， 在摄像机中只要对这三种基本颜色分别进行放大处理即可合成各种色 彩。 • 白平衡电路实际上就是可对这三种颜色对应电信号分别调整放大的电 路。因为白色刚好包含了全部三基色，如果白色调好了，其他色也就 正确了。 • 白色也是一种敏感的颜色，最容易看出是否偏色。 • 摄像机调白平衡是以白色物体为基准，调整电路中对红、蓝两种颜色 的放大量（绿色的放大量保持不变），以达到白色平衡，使其输出到 电视机荧光屏上时，能够不偏色地显示出原白色图像，只要白色图像 正确还原了，其他颜色图像也就能够得到正确的显示。
图像的亮度、对比度 、色度
• 摄像器件的各个像素将产生各自对应图像的电 信号，其中包含了图像的亮度、对比度 、色 度等各种信息。 • 图像的亮度是指整个图像的明暗程度；对比度 是指图像中亮暗部分的对比程度（或黑白反差 度）；色度包括色调和色饱和度，色调表示图 像的颜色，色饱和度表示颜色的浓淡深浅。
解析力（分解力）
• 在同一面积的感光面上，像素越多，分辨 图像能力越强，获得图像的清晰度也就越 高。我们把分辨图像的能力称为解析力 （分解力），用在整个画面的水平方向上 能分辨多少黑白相间的线条来表示。 • 如水平分解力为600线（TV线），表示在荧 光屏上有600条黑白相间的垂直线条能看清 楚。
电视摄像机的工作原理
摄像机基本工作原理：把光学图像转化成电子信号。
具体过程是：景物通过透镜组聚焦在摄像器件的“靶面”上，透镜组可 进行聚焦、变焦及光圈调整。“靶面”是一种光电导材料，它能按照像 的亮暗程度将光学像变成电信号，并经过电路处理后，送到录像单元， 记录在磁带（或磁盘）上。话筒拾取声音信号并将其变成电信号，与图 像信号同时记录在磁带（或磁盘）上或输出视频信号。
• 所有这些电信号送到后面的电路中进行加工处 理。
信号处理电路1——增益
• 增益即电路对信号的放大。从摄像器件送出的电信号非常微弱，必须 通过电路把信号放大到一个标准值，以便送到录像机及监视器的荧光 屏上。 • 信号的大小随被摄物的明暗程度变化而变化。在光线较暗的场合拍摄， 光圈又开到最大仍不能得到正常的图像，这时就需加大增益。 • 增益的单位是分贝（dB）。 • 信号每放大一倍，相当于增益增加6dB。正常的增益是0dB，增益一般 分为+6dB、+9dB、+12dB、+18dB、+24dB等若干档，应根据不同的环 境场合选择使用。 • 增益越大，摄像机在暗处拍摄能力越强，其灵敏度便越高，摄像机灵 敏度指标可表示为当一台摄像机处于最大增益时，拍出亮度合适图像 的最低环境照度，单位用勒克司（Lx）表示。 • 但是，增益越大时，电路中的噪声也同时被放大，在图像上表现为杂 波增加，颗粒变粗，信杂比（有用信号与杂波之比）下降，画面质量 受损。
摄像单元
• 摄像单元的作用是把经过镜头送入的光信 号变为电信号，再经过各种电路处理，最 后得到被称为视频信号的电信号。
摄像器件
• 摄像机使用的摄像器件可以是摄像管或CCD 半导体片。外界景物通过镜头所成的像恰好 落在摄像器件的感光面上。感光面上排列着 许多感光小单元 ，称为像素。 • 每个像素都可把感受的光线变成电信号。
信号处理电路3——信号数字化
• 对图像信号进行数字化处理是当今的发展 趋势。数字化后的信号在进行传输、处理 和存储时有许多优点，如抗干扰能力强、 稳定性好、损耗小。易于元件集成化，便 于大量快速存储，便于与计算机联机处理 等。 • 数字化是摄像机提高使用性能，增加新功 能（如数码变焦、油画、频闪、静帧效果 等）的基本条件。
信号处理电路2——白平衡
• 摄像机将其拍摄下来的信号再经荧光屏还原成图像显示出来时， 应该仍能反映出原来的颜色，这就是色彩还原。 • 自然界物体的颜色种类虽然多，但都可分解成红、绿、蓝三种 基本颜色，在摄像机中只要对这三种基本颜色分别进行放大处 理即可合成各种色彩。 • 白平衡电路实际上就是可对这三种颜色对应电信号分别调整放 大的电路。因为白色刚好包含了全部三基色，如果白色调好了， 其他色也就正确了。 • 白色也是一种敏感的颜色，最容易看出是否偏色。 • 摄像机调白平衡是以白色物体为基准，调整电路中对红、蓝两 种颜色的放大量（绿色的放大量保持不变），以达到白色平衡， 使其输出到电视机荧光屏上时，能够不偏色地显示出原白色图 像。 • 只要白色图像正确还原了，其他颜色图像也就能够得到正确的 显示。
寻像器Fra Baidu bibliotek
• 摄像机的寻像器实际上是一个微型监视器，其作用 是用来取景。只有在通电的情况下才能使用。 • 寻像器的荧光屏一般多为黑白显像管，显现的是黑 白图像。 • 小型寻像器前面加有一个目镜，是一个凸透放大镜， 目镜与荧屏的距离是可调节的，以适合不同人眼的 屈光度，以便看清细节。 • 演播室用的寻像器其实就是个监视器。 • 寻像器的画面上还可以显示各种文字、数字、符号 等说明字符，以及摄像机的工作状态指示、自动告 警指示等。