办公自动化设备的使用和维护陈国先 第二版 第12章 数码摄像机.ppt

第十二章 数码摄像机 12.1 数码摄像机的类型和主要技术指标 12.2 数码摄像机的结构与工作原理 12.3 数码摄像机的使用 思考与练习十二 12.1 数码摄像机的类型和主要技术指标 12.1.1 数码摄像机的类型 数码摄像机按记录介质和方式划分，一般分为Mini DV、Digital 8、CMOS超迷你型摄像机和数码摄录放一体机。 数码摄像机按使用范围一般划分为民用级、专业级和广播级三类。 民用级或称家用级数码摄像机是以普及为目标设计的，一般体积小，重量轻，价格便宜，性能稳定，操作方便，画面质量比广播级和专业级低，主要满足家庭使用。DV格式和索尼公司D8格式的数码摄像机均属于民用级数码摄像机。 专业级或称准广播级数码摄像机，其各种指标均比广播级的要低，但清晰度、信噪比、色彩重现的准确度都足以满足一般企事业单位及学校教育电视系统对图像质量的要求。目前，索尼公司的DVCAM和松下公司的DVCPRO25属于专业级数码摄像机。 广播级数码摄像机的图像技术指标和调整精度都比较高，图像质量很高，价格也较高，主要供电视台、广告公司和电视剧制作单位拍摄使用。 12.1.2 数码摄像机的主要技术指标 1) ?CCD的类型 数码摄像机的关键在于CCD，CCD数码摄像机的感光器件(即数码摄像机感光成像的部件)能把光线转变成电荷，通过模/数转换器芯片转换成数字信号。目前数码摄像机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件；另一种是CMOS(互补金属氧化物半导体)器件。CCD器件具有信噪比高，图像解像度和灵敏度高，不受地磁影响，体积小，耗电少等优点而被广泛使用。 2) CCD尺寸 CCD有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。尺寸越大，图像的感光区越大，像素数越多，图像细节越丰富。 3) CCD像素数 CCD像素数是体现CCD器件解析能力的主要指标。CCD上有许多微细的感光元件，感光元件的多少直接影响摄像机的画面质量，这些感光元件称为“像素”。CCD像素数是体现摄像机性能的决定性因素。像素数值越高，构成画面的微粒就越小，解像度就越高。 4) CCD的片数 一般的民用数码摄像机只有一片CCD，专业级、广播级数码摄像机多采用三片CCD，即三棱镜将摄入镜头的光源分为三原色(红、绿、蓝)，将它们输进不同的CCD。由于三片CCD的每一片都有一个很大的光线采集区域，因而形成图像的颜色比单片的准确程度要高，色彩还原效果好。 5) 水平清晰度 清晰度是描述摄像机在重现被摄物体的细节时所能达到某种程度的技术指标。水平清晰度是指在水平方向上实际显示的线条数。为了在同一系统中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在电视技术中把画面宽高比与水平方向上显示线条数的乘积称为电视线。民用数码摄像机的水平清晰度在500线以上，专业级、广播级摄录一体机和便携式摄像机的水平清晰度在750线以上，高清晰度HDTV摄像机的清晰度在1000线以上。 6) 压缩编码方式 数据压缩的目的是在保证一定图像质量的前提下，以最小的数据来表达和传递图像信息。视频数据压缩一般采用有损压缩的方法，利用人们视觉对图像中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息。虽然压缩不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响较小。 7) 压缩比 在理想的情况下，无穷多的数据可以无穷快的速度传送。实际上，数据受记录、传输和机械工艺的技术限制，既不可能无限多，也不可能无限快，因此数据在记录前最好先进行压缩，重放时再解压缩。 8) 信噪比 信噪比表示有用的视频信号和混入视频信号的干扰噪声之间的比例，一般用对数表示。信噪比越低，图像的清晰度越差；信噪比越高，图像的清晰度越好，传输图像信号质量越高。目前，民用级数码摄像机的信噪比一般大于54 dB，专业级摄像机的信噪比大于60 dB。 9) 灵敏度 灵敏度是反映摄像机光电转换性能高低的指标。灵敏度越高，在同样环境下拍摄的图像越清晰、透彻，层次感越强。民用摄像机一般不标出摄像机的灵敏度，专业级摄像机的灵敏度在F8.0以上。摄像机的高灵敏度使景深加深，并能得到满意的聚焦，即使在最快的快门速度下，也可以在一定的光线下进行拍摄。 10) 量化 量化是指将模拟信号在幅度上划分为多少个等间隔的数量级，并用2的n次幂的形式表示，n称为量化比特数值。广播级数码摄像机的量化水平一般为10～18 bit。 11) 最低照度 被拍摄物体的最低照度指拍摄所需的最低照明度，表示必须达到多少亮度才能进行拍摄。最低照度越小，对拍摄环境要求越低，可以在较暗的照明条件下得到干净的图像，适应性强。