电视制作技术论文

2014年秋季《电视制作技术》课程论文

课程名称：电视制作技术

任课老师：

班级： 161131

姓名： HELEN

学号：

目录

摘要

关键字

一、摄像机的工作原理——以彩色电视机为例

1.1 光学系统

1.1.1变焦镜头

1.1.2分色装置

1.1.3色温变换滤色镜

1.2 CCD摄像器件

1.3 摄像机的电路处理系统

1.3.1 预放器

1.3.2 视频信号处理电路

1.3.3 编码器

1.3.4 辅助电路系统

二、摄像机的发展及使用

2.1 摄像简史

2.2 按质量分类

2.2.1 广播级

2.2.2 业务级（专业级）

2.2.3 家用级

2.3 按制作方式分

2.3.1 ESP用摄像机

2.3.2 EFP用摄像机

2.3.3 ENG用摄像机

2.4 按摄像机成像器件分类

2.4.1 摄像管摄像机

2.4.2 CCD摄像机

2.5 按产生的信号性质分类

2.5.1 模拟摄像机

2.5.2 数字摄像机

2.6 按摄像机录像机的结构分类

2.7 按扫描线数分类

2.8 按记录媒体分类

小结

参考文献

摄像机的原理、发展与使用

【摘要】自从第一台用磁带记录图像的摄像机、录像机在20世纪50年代中期诞生后，短短50余年时间，摄像机、录像机已经走过了信号性质从模拟信号到数字信号，图像清晰度由标清、高清再到超高清的发展过程，并在今天人们的工作生活中发挥着不可替代的作用。笔者欲从摄像机的原理、发展、使用等方面对摄像机的基本知识进行大致梳理，掌握摄像机入门的基本知识。

【关键字】工作原理发展使用

一、摄像机的工作原理——以彩色电视摄像机为例

彩色电视摄像机位于电视系统的最前段，是电视系统的主要信号源，是彩色电视系统最关键的设备之一。

彩色电视摄像机既是光的分解设备，又是光电的转化设备。它利用三基色原理把彩色景物的光像分解成红、绿、蓝三种基本光像，由摄像管或CCD电子耦合器件完成光信号到电信号的转变，然后通过各种电路对信号进行放大、加工、处理，最后编码形成符合一定规范的全电视信号（或视频信号）。

就电视摄像机而言，主要由光学系统、机身、寻像器、声音采集和传输系统等组成。

1.1 光学系统

摄像机的光学系统有三个主要工功能：景物成像、基本分光和色温校正。这三种主要功

能分别由变焦距镜头、分色装置和色温变换滤色镜来完成。

1.1.1 变焦镜头

镜头决定着摄像机能看到什么。变焦距镜头由于它的范围是连续可调的，但其成像面的位置是保持不变的，因此，在拍摄位置不变的情况下，摄像机能够连续改变摄取场面的大小，也就是景别的变化。

变焦镜头的最长焦距与最短焦距之比称为变焦倍数。变焦倍数越大，说明摄像机可拍摄的场面变化范围越大。一般变焦镜头的变焦倍数为12-22倍；ESP方式用的摄像机镜头的变焦倍数为15-20倍，而EFP方式用的摄像机变焦镜头的变焦倍数更大一些。那些为报道大型体育比赛架在观看台上的摄像机镜头的变焦倍数可达到40-101倍，家用摄相机镜头的变焦倍数一般能达到12倍。

ENG和EFP专业级及广播级摄像机，它们的变焦倍数在13-22倍之间。通常我们会看到镜头上标有“A18×7.6DERMDERD”等字样，其中“18”表示镜头的变焦倍数，“7.6”表示镜头的最短焦距。

A18×7.6变焦镜头

而方镜头主要用于EFP、ESP系统的大座机。它们的变焦倍数比普通镜头大得多，一般在20-101倍之间。镜头上标有“Ah20×8BESM”“XA101×8.9BESM”等字样，“20”、“101”表示变焦倍数，“8”、“8.9”表示镜头的最短焦距。

变焦镜头

在彩色摄像机中，变焦镜头和CCD 摄像器件之间必须安装分色装置，这就要求变焦镜头有较长的后焦距，使镜头的成像向后延伸，从而保证镜头成像落到成像面上，而且满足分色装置对后焦距的要求。

1.1.2 分色装置

分色装置是把变焦镜头传来的镜头成像的光束分解为红、绿、蓝三个基本光束，并分别投向各自的光电转换器的靶面上。常用的分色装置有分色镜和分色棱镜两种。

（1）分色镜：把光学膜镀在透明的光学平板玻璃上，使未被透过的光发生反射。景物通过镜头后经第一个半透膜先将蓝光分离出来，使其投向蓝色光电转换器件；再经过第二个半透膜将红光分离出来，使其投向红色光电转换器件。

景物光

镜头

分色镜原理示意图

分色镜的优点是结构简单，分色效率高；缺点是玻璃的厚度会引起分色镜内部不必要的反射，而形成二次影像，以及光的相关性会形成色渐变效应。采用分色棱镜可以客服这些缺点，因此现代彩色摄像机多采用分色棱镜作为分色装置。

（2）分色棱镜：由三块棱镜粘合而成。分色棱镜能够将从光源发出的光分离成红、绿、R 管 G 管 B 管

蓝三色，并在各自的LCD上绘制相应的RGB图像，从而将其重新合成，反射红色、蓝色，透过绿光，合成颜色及图像。

1.1.3 色温变换滤色镜

自然界中各种景物呈现的色彩不仅与景物本身的特性有关。而且与照明光源的光谱成分（即光源的色温)有关。用一个简单的例子解释：当我们观察白炽灯光和日光灯时，会发现白炽灯泡发出的光要红一些，而日光灯发出的光要白一些，这就是因为这两种光源的色温不同。

色温是表征光源特征的一个标准。光源的色温不包括温度的概念。常见光源的色温如下：

人眼对光的适应习惯是很强的。无论在日光灯下还是白炽灯泡下，无论日出日落还是艳阳高照，人眼都会正确分辨出大千世界的各种颜色。但是，摄像机就没有人眼那么好的适应性，在过去以及现在摄像机的手动模式下，摄像机光电转换器对光源色温的记录是绝对客观的，光源色温的变化在摄像机上变得十分明显。虽然现在的许多摄像机都具有自动白平衡跟踪功能，但真正能准确重现画面色彩的，还是手动白平衡调整。

彩色摄像机为了适应在不同的照明条件下，拍摄同一物体时，屏幕上重现图像的色彩能正确再现景物的色彩，必须对光源的色温进行校正。具体办法是在变焦镜头和分色装置之间加入色温滤色片，利用它的光谱响应特征补偿因光源色温不同引起的重现彩色失真。通常摄像机的分色装置是以3200K演播室卤钨灯光源为基准进行设计的，该色温滤光片是无色透明的，一般摄像机上都将其编为1号滤色镜，在这个位置，镜头与光电转换之间什么也不加，光线直接进入光电转化器件。当光源色温偏高时，光谱中蓝色成分增多，需插入浅橘色的合适色温滤色片来降低蓝光的透光率，使光源的色温降到3200K。同理，当光源色温偏低时，光谱中红色成分增多，需插入浅蓝色的色温滤色片来降低红光的透光率，使光源的色温升到