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电视摄像复习笔记 2011.7.9

前言 电视摄像历史沿革

电视摄像复习笔记改版整理

俄裔美国科学家兹沃雷金早在1912年，他就开始研究电子摄像技术。1923年发明电子电视摄像管 1931年兹沃雷金终于制造出了令人比较满意的摄像机显像管。

20世纪60年代 晶体管摄像机全部采用电子管电路，体积庞大，耗电多，笨重，绝大多数为黑白摄像机机，图像质量不高——多用于演播室。

70年代 集成电路与晶体管由于晶体管和集成电路技术的发展，摄像机的体积、重量和各项电性能指标取得了突破性进展——节目范围扩大。

80年代 大规模集成电路，这个时期由于大规模集成电路和微处理机控制技术的发展，使得摄像机的调整和控制基本实现了自动化。摄像机的功能和画面质量产生了新飞跃，并向数字化和固体化发展。 90年代 CCD时代数字和CCD摄像机时期这一时期广播级、专业级和家庭领域的摄像机已全面实现数字化。CCD摄像机完全淘汰了真空管摄像机，成为广播用摄像机的主流。

★第一节 电视传像原理★

1.电视传像方式：是将光图像分解成许多小的单元，这些组成图像的最小单元称为像素；接着将每个像素进行光电转换，得到能代表每个像素亮度，色度信息的电信号并传送出去。

2.隔行扫描：采用隔行扫描，一帧像素分两场传送，从大面积看，相当于一副图像亮两次，所以逐行扫描要50HZ的换幅率才能不闪烁，而隔行扫描需25HZ就能满足。

3.电视系统的分解力：是描述电视系统分解，传输图像细节的能力，是一个测量的指标。线扫面，点像素成像。

4.小孔成像原理：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。 5.光电转换系统：摄像机把它“看见”的光学图像转换成电信号，电视接收机再把这些信号转换成屏幕图像，录音话筒把“听见”的声音转换成电信号，通过扬声器再把这些电信号转换成声音。 6.分光实验：分离光线三原色

分光装置：分色镜系统、分光棱镜、条纹滤波镜 一、摄像机的成像装置

成像装置：摄像管、真空电子管、光导摄像管 利用电子束扫描感光的光电靶产生视频信号

CCD 电荷耦合装置：CCD上含有大量微小光敏单元，他们把光学图像转变成携带电荷的光点，这些电荷暂时附着在光点上，然后一行行转变成视频信号。 CCD尺寸：

1/2英寸 好于 1/3英寸 好于 1/4英寸 好于 1/6英寸

在像素相同的情况下，CCD尺寸越大越好。

镜头分辨率（像素、带宽）越高，成像面积越大，成像质量越好。 二、摄像机镜头的工作原理： 凸透镜聚焦 三、摄像机镜头的基本构造： 1、聚焦环（对焦环）

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焦距：镜头的光学中心到成像装置的距离。 2、变焦环：广角、中焦、长焦

摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，在光学仪器中，以光学仪器的镜头为顶点，以被测目标的物象可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角，称为视场角。视场是指被摄取物体的大小，视场的

大小是以镜头至被摄取物体距离、镜头焦距及所要求的成像大小确定的。

视场角与焦距的关系：镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化，镜头的焦距与视场角的大小成反比,即焦距越长,视场角越小;焦距越短,视场角越大。

以下列举几个实例：长焦距镜头视场角窄于40°，例如：镜头焦距25 mm，视场角为 45°左右。镜头焦距50 mm，视场角为 23°左右。镜头焦距75 mm，视场角为 14°左右。镜头焦距100 mm，视场角为 12°左右。镜头焦距150 mm，视场角为 8°左右。 覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算： (1) f=u?D/U

(2) f=h?D/H

f：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：图像高度、h：图像宽度

举例说明（计算题）：当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333?U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。

将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.8?3500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。

注意：其实老师的笔记有误，H应为高度。U（其实应为W宽度英文是Width）为宽度。不过不影响。

★第二节 摄像机基础操作★

☆第一部分 摄像机基本操作原理

1.聚焦：摄像机与摄影物镜第一主点的距离，调节透镜组的间距，以使影像在成像装置上得到清晰正确的反应。

2.景深：如果把无数个同样体积的物体放在摄像机前的不同距离，那么，拍摄时，有一部分物体会在焦点上，能看清楚，有部分会在焦点之外，模糊不清，在焦点上能看清楚的那些物体构成的区域，叫做景深。 网络上关于景深的另一种解释：所谓的景深，指的就是拍摄主体前后的清晰程度。景深越浅，背景就会越模糊，而主体就会被突显出来。景深越深，则背景与主体都会变的清晰。

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3.光圈

(1)光圈定义：镜头中用来控制通光量多少的机械装置。 (2)光圈作用：a、控制进光量 b、控制景深 (3)光圈的单位(f)

f 系数：1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22 （32 64） 数字越小，光圈越大，通光量越多； 数字越大，光圈越小，通光量越少； 4.摄像机调节概念——影响景深三要素 焦距与景深的关系： 摄像机到物体的距离固定 镜头焦距短，景深区较大； 镜头焦距长，景深区较小。

左图采用27-70mm镜头拍摄 右图采用80-200mm镜头拍摄

光圈与景深的关系： 光圈开口大，景深区较小； 光圈开口小，景深区较大。

左图采用F4光圈拍摄，右图采用F8光圈拍摄

机器与物体间距离与景深的关系： 摄像机离物体越近，景别越小，景深越小； 摄像机离物体越远，景别越大，景深越大。

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