搜索
第一章电视影像原理概述第一节电视影像的基本概念1.像素电子影像技术中，组成图像的最基本信息单元叫做“像素”。（pixel）电视传送活动影像的关键：把每个待传送的电视画面分解成许多像素，每个像素都包含亮度、色度信息。把这些像素转换成相应的电信号传送出去，在接收端再把这些大小不同的电信号转换为相应的像素。如何传送像素——同时传输制每个像素占用一个传输通道，把所有像素的信息转换成相应的电信号，同时传送出去。一幅画面分解成几十万像素就需要几十万条通道，虽然每条通道传输宽度仅需20Hz左右，但在电路上同时提供几十万条通道是不现实的，因此同时传输未被采用。实用的画面传输法——顺序传输制将景物分解成许多像素后，把所有像素的信息按时间顺序一一轮流传输出相应的电信号，其所用的传输信号只需一条。只要轮流传输的速度足够快，由于人眼的“视觉暂留特性”，看起来好像是所有的像素同时发光，显示出完整的画面。2.扫描将图像或画面中像素的按照顺序地、同步地拾取以及再现的过程，称为“扫描”。电视系统的扫描规律为从左到右，从上到下进行，扫完第一幅扫第二幅，如此循环。当扫描速度足够快时，则接收到的是既有连续感又无闪烁感的活动影像。现有电视扫描方式可分为：逐行扫描（progressivescanning)隔行扫描(interlacedscanning)隔行扫描将一“帧”电视图像分成两“场”进行扫描，使每一帧画面在显示端分两次显示。先扫1、3、5、7、9等所有奇数行，再扫2、4、6、8、10等偶数行。每扫一遍，称为一“场”，每一“帧”分两场来传送和显示。3.扫描线数（行数）电子束在一帧或一场画面中所扫过的行数叫做扫描线数（行数）。理论上讲，扫描线数越多，影像越清晰，但对设备的要求越高，成本越高。因此扫描线数以能满足观看效果为标准来确定。我国电视制式采用每场扫描625行。4.场频和帧频在电视技术中,由像素构成的一幅画面叫作一“帧”，（frame)。在单位时间所扫描、传送和接收的帧数叫作帧频。通常以帧/秒来表示,(f/s或fps)。在隔行扫描方式下，一帧画面分为两“场”（field）来拾取。单位时间所扫描、传送和接收的场数叫场频。显然，场频是帧频的两倍。我国电视系统采用每秒25帧，每帧2场，每秒50场。5.电视的三种制式NTSC式1953年美国研制成功的彩色电视制式，（NationalTelevisionSystemCommittee）。解码电路简单，但易引起色调失真。采用的地区——美国、加拿大、日本、台湾、韩国及南美部分国家。帧速率——30帧/秒采用隔行扫描制式下,每帧扫描525行,每秒30帧,60场/秒。PAL制1962年德国研制,PhaseAlternationLine（相位逐行交变）的缩写。采用地区——中国、欧洲多数国家、澳洲、非洲。帧速率——25帧/秒我国的PAL制标准,隔行扫描,每帧扫描625行,每秒25帧,50场/秒。SECAM制式•法国50年代研制•避免了串色和失真，但电路复杂。•采用地区——法国，东欧国家、前苏联、伊朗、伊拉克等中东国家。•帧速率——25帧/秒第二章标清数字摄像机第一节摄像机原理一．数字（标清）摄像机的分类1.按性能用途分类手持式摄像机——一般指家用的掌中宝式摄录一体机新闻采访机——用于新闻采集的肩扛式摄录一体机演播室用机——大型座机，体积大成像好，通常是摄、录分离。2.按成像质量分类广播级——ESP/ENG/EFP（解像力800电视线左右）业务级——俗称专业级（解像力500电视线左右）家用级——俗称业余级（解像力300电视线左右）电视制作的几种形态：•ENG电子新闻采集（ElectronicNewsGathering)•EFP电子现场制作（ElectronicFieldProduction)•ESP电视演播室制作（ElectronicStudioProduction)广播级摄像机、专业级摄像机、家用级摄像机二.数字摄像机的组成数字摄像机是一个集光、机械、电于一身的影像摄取工具，它的主要任务是将现实景物影像的光学信号转换为电视信号。摄像机的功能是完成“光—电”信号转换，这就说明摄像机是由光学系统和电路处理系统两部分组成，在两个系统之间起连接作用的就是极为重要的光电转换器件CCD(CMOS)。以一台专业的摄录一体机为例，从外形结构来看可分为以下几部分：①摄像镜头——使景物形成光学影像通常摄像机上安装的镜头为光学变焦镜头。摄像机的光学变焦镜头有广角（短焦距）和长焦距之分。广角镜头的变焦范围起始于较短的镜头焦距，相应的长焦距镜头的变焦范围起始于较长的镜头焦距。这二者只是在摄取景物时的视角不同而已，在实际使用中可以更换。专业摄像机的光学变焦镜头有以下五个可用于拍摄调节的环：焦点环、焦距环、光圈环、近摄环和法兰环。此外专业摄像机的镜头上往往都连有伺服装置，它能使镜头的操作变得简单易行。②寻像器——摄像师进行画面构图及判断曝光的观看装置摄像机上的寻像器全称是“电子寻像器”，它不同于照相机上的光学取景器。无论是CRT寻像器还是LCD寻像器，它实际上是一个小电视，离开他们创作者无法完成取景和拍摄工作。③摄像头——将镜头拍摄到的的光像转变“电像”，并经处理电路将其变为电视信号在摄录一体机中，摄像头是指位于镜头之后，录像包之前的部分，它是影视摄像中的关键部分，其中包括两个最重要的装置：图像传感器（如CCD或CMOS）和编码器。④录像包——将由摄像头传递来的视频和音频信号录制在存储介质上录像包是一个小型的录像机，针对于音频和视频信号，录像包具有不同的录像格式。而录像格式的不同直接对信号的记录质量产生影响。⑤随机麦克风——拾取声音并将其转换为电信号在摄像机上都装有一个用于录音的随机麦克风，在专业或广播级的摄像机上通常是可以拆卸的。⑥电池包——为摄像机工作提供能量目前使用最广泛的是锂电池，具有高能量、小体积、轻重量、性能稳定等优点。在条件允许的情况下尽量使用生产厂家推荐使用的电池，因为电池质量的好坏会影响摄像机的工作寿命，甚至会对录像质量产生影响。⑦电缆接口连接相应的电缆线已完成摄像机的音频输入、输出，视频信号的输入、输出，多机同步拍摄，电源供给等功能。第三章数字摄像机的光学系统第一节光学镜头的成像及调节一·镜头的焦距焦距可以概括性的理解为“从镜头中心到成像面的距离。”焦距是镜头的主要性能指标，与摄影造型有密切的关系。英文为FocalLength。用符号表示为“f”或“F”。焦距的长短用单位表示为“毫米”（mm)。镜头焦距的长度都在镜头身上有明显的标示，如f=50或50mm,即表示摄影镜头的焦距为50毫米。镜头焦距的功能：镜头焦距的长短，决定着被摄对象在成像面（胶片或CCD）上成像的大小。当对同一距离上的同一物体拍摄时，镜头焦距越长，像平面上物体成像的面积越大，放大倍率越高。反之焦距越短，物体成像的面积越小，放大倍率越低。镜头焦距变化带来的成像效果变化可归纳为：焦距与视角成反比镜头焦距短，视角大；焦距长，视角小。视角大意味能近距离拍摄范围较广的景物。而视角小能远距离地摄取较大的影像倍率。焦距和景深成反比镜头焦距长，景深小；反之，焦距短，景深大。景深大小涉及被摄体的纵深清晰范围。标准镜头：焦距长度接近所拍画幅对角线长度。短焦距镜头（广角镜头）：焦距短于、视角大于标准镜头。长焦距镜头（远摄镜头）：焦距长于、视角小于标准镜头。广角与超广角镜头成像的主要特征及用途：景深大，有利于把纵深度大的被摄体都清晰地表现在画面内。视角大，有利于近距离摄取较广阔的景物范围，在室内尤其见长。纵深景物的近大远小对比强烈，画面透视感极强。影像变形（畸变）较大，尤其在边缘部分。近距离拍摄要注意。远摄镜头与超远摄镜头的成像特点及用途：景深小，有利于拍摄虚实结合的影像。视角小，能远距离拍摄景物的较大影像而不干扰被摄体。能使景物近大远小的比例缩小，压缩了画面透视的纵深感。影像畸变小，在人像摄影中尤为明显。定焦距镜头和变焦距镜头定焦距镜头（fixed—focuslens/primelens)变焦距镜头（zoomlens）二·光圈和光圈系数（Aperture/IRIS)光圈（光孔）是一种通俗的称呼，严格的讲，应该称作“光圈系数”或“光孔号码”。有时又称作“相对孔径”、“有效孔径”。光圈类似于人眼的瞳孔，由金属薄片组成的，可调节直径大小的进光孔，位于镜头内控制着进入镜头的光线多少。光圈系数用f/值表示，f=镜头焦距÷光孔直径。f系数的数值越小，表示光孔开的越大，进入镜头的光线越多。常见的光圈系数：1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22，32，45，64。光圈（Aperture/IRIS)光圈系数相差一档（一级），曝光量相差2倍可用2n计算两档光圈进光量的倍率关系。n为两档光圈之间相差的档数。平时说的开大光圈，实际上是减小光圈系数值；收小光圈，则要增大光圈系数值。光圈的实际作用：调节进光量调节景深效果影响成像质量三·快门（Shutter）快门决定了拍摄时感光材料（胶片、CCD）曝光时间的长短。照相机上常见的快门速度按照1，1/2,1/4,1/8,1/15,1/30,1/60,1/125,1/250,1/500···秒，以及B门来分档。B门又称作“慢门”，需要1秒以上长时间曝光时使用，曝光时间长短靠人工控制。摄像机的快门速度通常为1/50秒,1/60秒。快门的作用：控制曝光的时间影响成像的清晰度不同的光圈和快门组合课得到等同的曝光量（EV值）四·景深景深:被摄体在成像面上能够产生清晰影像的纵深距离。影响景深的因素：光圈在拍摄距离和镜头焦距不变的情况下，光圈越大（光圈系数小），景深越小。镜头焦距光圈相同且拍摄距离相同的情况下，镜头焦距越长，景深越小。反之，焦距越短，景深越大。拍摄距离在光圈和镜头焦距不变的情况下，拍摄距离越远，景深越大。反之，拍摄距离越近，景深越小。第四章摄影摄像的感光材料第一节摄影的感光材料——胶片一按相机型号分类1·135胶卷供135照相机使用，一卷可拍摄36幅（24mm×36mm)画面。2·120胶卷供120相机使用3·一步成像相机、大型相机用的“散叶片”二彩色胶卷彩色负片在胶片上呈现原景物的补色影像，如红、绿、蓝的景物分别被记录为黄、品红、青色。表示为：商品名+colorKodakcolor(柯达彩色负片）Fujicolor(富士彩色负片）Agfacolor(爱克发彩色负片）彩色负片的用途和优缺点主要用途是印放彩色照片，便于直接观看。色彩负片的宽容度比彩色反转片要大些；对拍摄时色温的要求也比反转片低。因而彩色负片比反转片容易拍摄。彩色反转片彩色反转片在胶片上产生原景物色彩的“正像”，如红、绿、蓝的景物也呈现为红、绿、蓝。表示为：商品名+chromeKodakchrome（柯达彩色反转片）Fujichrome(富士彩色反转片）彩色反转片的用途和优缺点用于制作幻灯片用于制版印刷在同等质量，相同片速的情况下，反转片要优于彩色负片。日光型与灯光型“日光型”标为“DAYLIGHT”“灯光型”标为“TUNGSTEN”在室外阳光下或用电子闪光灯拍摄，应选择日光型胶片。在碘钨灯，钨丝灯或台灯下拍摄，应选择灯光型胶片。日光型胶片的色温平衡为5500K，灯光型胶片为3200K。彩色胶卷的冲洗用“C—41”工艺冲洗彩色负片用“E—6”工艺冲洗彩色反转片三黑白胶卷不同感色性的黑白胶卷，按照感色性可分为“全色片”和“色盲片”。感色性是指感光乳剂对各种色光的敏感程度。黑白胶片中的“全色片”对可见光中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光均能感受，对各种色光以不同亮度的黑、白、灰呈现在胶片上。全色片使用最为普遍的黑白胶片。色盲片色盲片只对可见光中的蓝、紫色光起敏感反应，对红、橙、黄、绿不感光。色盲片不用于通常的创作，只用于翻拍黑白文字，黑白线图。四胶片的性能一感光度又称“片速”，是指胶片对光线的敏感程度。片速越高，需要的曝光量越小。同一光