课件2：摄像机的结构和原理

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（2）星光镜头 使用星光镜头拍摄，可以使画面中的灯光、反光点等高 光部位产生放射状的光芒。旋转星光镜，光芒的亮线束 也会随之旋转。
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（3）柔光镜头
又称“软焦点镜头”、“柔焦镜头”，是一个光学低通 滤光器。它能对光线进行干扰引起入射光折射，这些微 弱的折射能使影像产生轻度虚化，图像的边沿变得柔和、 模糊，改变图象的光学清晰度，缓和了光与影的界限。 柔光镜头的柔焦效果与普通镜头聚焦稍有不同，柔焦镜 头实质上是产生一种双重影像，一个清晰的实像与一个 焦点不准的虚像，两者重合而成。主要用于人像与风景 拍摄。可以用来消除细部斑痕、修正面部缺陷、柔化面 部皱纹；拍摄风景会使图像产生柔和而浪漫的气氛，容 许你温柔地演绎你的主题。
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摄像机结构
1、光学系统（主要指镜头） 2、光-电转换系统（主要指摄像管或固体摄像器件） 3、信号处理统（主要指视频处理电路） 4、自动控制系统 5、录像系统 6、附件
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1、光学系统
两部分构成，即外部光学系统和内部光学系统。

外部光学系统指摄像机的变焦镜头，它由一组光学
透镜组合而成。其作用是被摄对象经过光学系统透镜的
一种中性滤光镜，又称紫外线滤光镜或天光镜，借 以吸收大气介质中的紫外线和蓝紫光，使远景的蓝 色减少些，景物图象显得清晰。由于它不阻光，经 常固定在镜头上又可以达到保护镜头的作用。
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目前世界上采用了NTSC、SECAM和PAL三种主要制式进行 彩色编码处理，我国使用的是PAL制。
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4、录放系统
在摄录一体化的摄像机上，还设置了磁记录/重放系统。 当摄像系统把被摄对象的光学图像转变成相应的电信号 后，便形成了被记录的信号源。
录像系统就是把信号源送来的电信号通过电磁转换系统 变成磁信号，并将其记录在录像带上。
电视摄像
影视多媒体专业
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第二节 摄像机的结构和原理
一、工作原理 无论专业的还是民用的，模拟的还是数字的摄像机，
工作原理基本相同 即把光学影像转化成为电子信号，这一电子信号又由电
视机转化成可见的屏幕图像。 具体地说，由实体对象所反射出来的光线通过光学镜头
聚焦于成像装置，把光转变成电能，称为视频信号。然 后信号被放大和处理，以便它能重新转换成可见的屏幕 图像。
寻像器的主要作用： 1、构图取景用 2、显示摄像机的工作状态或显示警告信息 3、放像监视
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（2）话筒： 话筒能将声音变成音频电信号，用于拍摄时拾取现
场声音。 话筒一般带有敏感度选择开关，有的还带有全向拾
音、单指向拾音、超指向拾音和变焦拾间（随镜头 焦距变化改变拾音范围）选择开关。 摄像机除了机内话筒外，还设有外接话筒插口，可 以外接加长线缆的话筒以便获得更好的录音效果。
折射，在光-电转换系统的摄像管或固体摄像器件的成
像面上形成焦点。

内部光学系统包括和色温滤色片和分光系统。色温
滤色片的作用是使摄像机在不同的光源条件下，被摄对
象的色彩得到理想的还原。分光系统由分色棱镜所组成，
是将通过变焦点镜头所折取的光像分解成红（R）、绿
（G）、蓝（B）三基色三个相应景物的单色光束，使其
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（4）偏光镜头
偏光镜可以阻挡某一方向的偏振光通过，因此可以 消除反射光和折射光造成的影响，削减被摄体的耀斑 和表面反光；可以在不影响地面景物的情况下调节天 空影调；制造不同的色彩和特殊的色调。 在影视摄制中常使用偏振镜来压暗天空，在白天拍摄 出夜景的效果，实际上很多夜景都采用这种方法。
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（5）UV镜
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（2）固体摄像器件 固体摄像器件，也称半导体摄像器件，技术上比 较成熟的有金属氧化物半导体（CMOS）器件、电 荷耦合（CCD）器件和电荷驱动（CPD）器件三大 类，其中CCD器件应用最广。
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◆ CCD：电荷耦合器件，传感器中每一行中每一个 象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中， 由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器 进行放大输出。
◆ CMOS：互补性氧化金属半导体，传感器中每个 象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类 似内存电路的方式将数据输出。
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感光元件
◆ CCD与CMOS比较
分辨率 灵敏度 信噪比 集成度 功耗
CCD 优
优
优
CMOS
优
优
成本 优
2020/3/3
来自百度文库
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3、图象信号处理系统 视频图像信号处理系统:对摄像器件输出的图像信号进 行预放大（一般放大到0.7V）后，对三基色图像信号进 行各种校正、补偿处理。经过加工处理的红、绿、蓝三 基色信号进入彩色编码处理，得出包含亮度信号和色度 信号的彩色全电视信号，然后向外输出。亮度信号携带 色彩信息，这样就能够实现彩色电视与与黑白电视兼容。
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（3）其他附件
三角架、交流电源（AC）适配器、充电电池、磁带、 摄像机遥控器、各种连接缆线、接头等，在有些工作 状态下要用的附件有音频适配器、编辑控制器、彩色 监视器、字幕机、效果特技镜、照明灯等，用于通过 摄像机和电视制作与重放系统连接进行编辑、播放、 收录、复制等操作，以及根据环境需要和画面要求来 改善拍摄条件。
在各自对应的摄像器件成像靶面上成像。
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2、光-电转换
光电转换器的作用是实现图像各像素按顺序进行光电转换，主要有电真空摄像管和固体摄像器件两大类。 （1）电真空摄像管
电真空摄像管出现最早，技术较为成熟，应用比较 广泛。对于电真空摄像管，必须设置聚焦与偏转控制系 统，以控制摄像管内电子束准确而且按从左到右、从上 到下的行、场扫描规律，对靶面进行正确扫描，并保证 电子束很细，从而获得清晰的图像。
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7、常见的效果镜 （1）多棱镜头
又称多像镜，利用光线通过多棱镜发生折射的原理制成 的棱镜。多棱镜的每个平面能把被摄体折射出一个影像。 需要几个影像，要根据多棱镜上有几个平面而定。用多 棱镜头拍摄出的影像，副像和主像方向一致，但没有主 像清晰，反差小。另外拍摄时，光圈大，副像柔和重叠； 光圈小，副像清晰、重叠现象减小。多棱镜的镜片镶在 一个可以旋转的框子里，以便把几个影像调整在最好的 位置上。使用时，多棱镜需装在主镜头前面。多棱镜适 合拍摄单个对象。当棱镜转动时位于中间的主像固定不 动，四周的副像围绕主像旋转，使画面具有梦幻般的特 殊效果。
如果需要摄像机的放像系统将所记录的信号重放出来， 可操纵有关按键，把录像带上的磁信号变成电信号，再 经过放大处理后送到电视机的屏幕上成像。
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5、自动控制系统
自动白平衡调整 自动黑平衡调整 自动增益调整 自动增益控制 自动光圈 自动变焦 自动聚焦 自动复原等控制系统
自动控制系统使摄像机操作越来越简单化，而摄像机的功能却越 来越齐全
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6、附件
（1）寻像器
摄像机上的寻像器实际上是一个小屏幕电视监视器。寻像器有彩 色与黑白之分，彩色寻像器一般只安装在用于演播厅内的大型摄 像机上，其他类型摄像机一般只有黑白寻像器。现在大部分家用 DV摄像机还配有彩色监视器。