2024年1月22日发(作者：阿芮悦)

关于摄像机的组成

一、摄像机的主要组成

1、摄像机的种类有哪些

电视摄像机是电视系弘中将景物光像变成电视图像信号的关键设备。它所采用的摄像器伯可分为摄像管和固体摄像器件两类，它们都利用某一种光电效应，将景物的光像转换成电荷，构成相应的像素，在微小电容中暂时存贮。摄像管是利用电子束对像素进行扫描，读取这些暂时存贮的电荷，形成电视图像信号。固体摄像器件是利用电荷转移方式读取像素中的电荷。

摄像机的种类很多，分类方法也各异。按记录VF、AF信号方式，可分为模拟和数字两类。模拟摄像机发展已较成熟，但质量很难再提高，而且模拟视频处理设备的价格很昂贵。近年来随着数字技术迅猛发展起来的数字摄像机，图像质量较高，易与计算机接口，数字处理灵活方便，性价比也明显优于模拟摄像机。

按摄像器件变可分为摄像管摄像机和固体器件摄像机。采用这种图像传感器的摄像机具有图像质量好，可靠性高，体积小等特点。除广播级摄像机外，家用摄像机也已普遍采用CCD摄像器件。

按摄像器件数目分，采用摄像管的摄像机分别称为三管机或单管机，采用固体器件的摄像机分别称为三片（板）机或单（板）机。三管（片）机是将摄像镜头的光像经分公系统分成红（R）、绿（G）、蓝（B）三路光像，再分别经3只摄像管（片）光电变换后处理成彩色电视信号。而单管（片）机是在摄像器件前设置一个分色光栅，使输入的光信号先经分色光栅变成光学调制（分色）信号，光电变换后形成调制的电信号，再通过特殊电路进行分色处理，编码成彩色全电视信号。

还有许多分法，如按用途分，可分为广播级摄像机、专业级摄像机和家用级摄像机；按使用场合分，可分为演播室用摄像机、便携式摄像机和两用摄像机；按照度分，可分为普通摄像机（最低为10Lx）、低照度摄像机（最低为0.1-0.5Lx）和微光摄像机（最低10-4Lx）；按光谱范围分，可分为可见光摄像机（波长380-780mm）、红外摄像机（波长＞780mm）、X射线摄像机和紫外线摄像机（波长＜380mm）；按记录媒体分，可分为磁带、硬盘（磁盘）、光盘摄像机；按分辨率分，可分为一般分辨型（＜38万像素）、高分辨型（＞38万像素）摄像机；按功能分，可分为机板型、针孔型、鱼眼型、网络型（电脑摄像头）几种摄像机；按CCD靶面大小分，可分为1＂、2/3＂、1/2＂、1/3＂、1/4＂、1/5＂（现在开发）摄像机；按同步方式分，可分为外同步、内同步、功率同步、外VD同步（电源垂直同步）摄像机；按使用电源分，可分为交流220V、110V、24V摄像机和直流12V、9V微型摄像机等。

2、什么是数字摄像机

数字摄像机是在模拟摄像机的基础上发展起来的。

所谓数字摄像机是指信号在扫描、变换、传输过程中采用数字技术描述和处理，并且有数字信号输出接口的摄像机。那种仅仅为了增加功能，提高图像质量而部分采用数字电路技术、输出模拟复合或模拟分量信号的摄像机不能称为数字摄像机。数字摄像机灵活轻便的结构，卓越的图像质量和丰富多彩的功能是模拟摄像机根本无法比拟的。

按记录介质分有如下3种：

将数字信号记录在数字磁带上的称为磁带数字摄像机，即数字摄录一体机。这种数字摄录机的不同格式、不同档次、不同机型的品种较多。若按档次分可分为：①家用数字摄录机，即DV（DV25/50、/DVS1EK）格式和D8（数字8mm/SPBeta）格式2种摄录机。②专业数字摄录机的主流格式主要有数字-Betacam(DVW-)、Betacam-SX、Digital-S(D9)/Disk、DVCPR025/50（D7）/PV/HD、D5-HD、DVCAM/HDCAM等几种，1/4＂数字记录磁带有可能成为主要发展方向。

记录在硬磁盘上的称为硬盘摄像机，如日本池上公司推出的DNS-11/21W/201W硬盘摄录机、松下公司推出的DVHDD内置硬盘便携摄像机、美国AVID公司生产的CamCutter数字硬盘摄像机等。

记录在光盘上的称为光盘摄像机，如日立公司开发的DVD-RAM摄像机等。

3、数字摄像机（摄录机）主要技术特点有哪些

数字摄像机和数字录像机的发展促进了数字摄录一体机（摄录机）的数字化。所谓数字摄像机一般是全数字化的摄录机，数字视/音频信号以一定格式记录在数字磁带、磁盘或光盘上，并一定要有数字输出接口。这种数字摄像机采用一系列新技术，如高密度像素和高性能的CCD摄像器件、高质量的数字压缩和处理、高密度记录、大容量存储、高画质自适应图像处理，以及微机自动控制、自动诊断和精密组装等技术，使数字摄像机操作起来更加轻巧、方便可靠。

高密度像素、高性能的CCD固体摄像器件新技术 用于数字摄像机的CCD固体摄像器件，除了具有扫描、光电转换和放大等基本功能外，各大生产厂商对CCD还采用了许多新技术，如新型光敏元件、空间偏置技术、电子快门技术等，使图像达到高画质、高分解力、高灵敏度、高调制度、最小混叠效应和极小垂直拖影。如索尼等公悟工发的Hyper HAD 1000CCD摄像器件总像素达到60万个以上，一个典型的像素尺寸可小到8.6μm(H)×138.6μm(V)。这是电视摄像技术的巨大进步，对提高电视系统信号源端和输入端的图像信号质量起了至关重要的作用。

数字化、高质量、高性能的数字信号处理（DSP）技术 近年来，应用在高集成度几十万门的单片VLSI中的DSP摄像技术已经成熟，如细节较正、高性能的γ校正、自动黑/白阴影、精确补偿、串色控制、高性能线性矩阵技术等。数字摄像机的这些关键技术将图像质量提高到一个前所未有水平，为全数字摄像机和全数字化演播室接轨开辟了道路。目前世界各大摄像机生产厂商全部都采用了DSP摄像技术，并且将最终全面取代模拟视频处理技术。

摄像机调操作微电脑网络化技术 在数字摄像中，所有处理参数能完全精确地在“设置菜单”中定义，“设置菜单”使调整变得容易了。只要有了声像理论基础，就可通过摄像机录像器对各种参数状态，如黑电平、细节电平、动态对比度控制、拐点校正、γ校正等进行调整，记录在设定磁卡中，以达到在各种条件下的不同技术和艺术要求。

数字摄像机中几乎所有的电位器都用微电脑存贮器代替，因而性能特别稳定。这种高稳定性和设定磁卡的优越性相结合，无论色温、湿度、震动等各种环境条件如何变化，都能够自动、精确、确定地重新调整、设置好摄像系统。

另外，数字摄像机均设置自动诊断系统，可随时检测数字处理中及使用中的种问题，并在寻像器上告警显示，使操作维护更加方便、可靠。

超小型化 由于数字摄像机采用CCD高度集成的VLSI和精密组装技术，使用摄像、录像单元有机结合在一起，体积可以做得很小。已经面世的摄录机中有的体积只有一本护照那么大，重量仅几百克，记录磁带宽为1/4＂（6.35mm），磁带盒只有火柴盒那么大，可记录60min声像信号或500多张照片，便于携带和隐藏。

4、数字摄像机操作新功能有哪些

随着数字化技术、计算机技术、超大规模集成电路技术（VLSI）以及CCD技术的发展，摄像机的功能也日新月异，丰富多彩。各大摄像机生产厂家几乎每年都推出一项或若干项新功能，适应市场竞争的需要。

数字摄像机除了具备模拟摄像机的一些功能外，还充分利用数字技术的特点，增加了许多模拟技术根本不能有的新功能。下面以SONY公司DVW-710机为例进行简单介绍。

拍摄照片（photo shot）这种功能也叫定格拍摄功能，是指用数字摄像机将所摄的连续活动画面定格拍摄成一张张静画面，通过高清晰度打印机，可得到一张张硬拷

贝照片。一般在30min的磁带上能记录300幅视频照片，1GB硬盘可记录700幅视频照片。这样，数字摄像机与数码相机的某些技术和功能将逐步融为一体。

5、摄像机（摄录机）由哪几个基本部分组成

摄像机是将景物光像变成电视信号的光电转换设备。图1-1为三管摄像机的组成示意图。可以看出，摄像机主要由光学机构、摄像器件、电路处理和自动调整系统（摄像电路单元、录像电路单元）、录像器、机械系统等部分组成。

根据三基色原理，摄像机将彩色景物的光像通过光学机构分解为红（R）、绿（G）、蓝（B）3种基色光信号，通过光电变换器件转换为电信与，然后经预放、处理、编码成彩色全电视信号。摄录一体机（通常又称为摄像机）将编码输出的信号再经录像部分电路系统放大、变换等处理后，通过轴向旋转磁头记录在磁带上（或通过径向移动磁头记录在硬盘上）。

6、摄像机光学机构的主要功能是什么

摄像机光学系统机构主要有3个功能：景物成像、基色分光和色温校正。

景物成像 景物成像由变焦距镜头来完成。它是一种任意改变焦距，使放大率或视场角改变，而成像面的们置之不理固定不变的镜头。利用这种镜头，可以使摄像机在固定的位置对所摄图像的取景大小连续变化，增强艺术效果。

变焦距镜头由调焦组、变焦组、补偿组、后固定组等多种组合透镜组成，每组透镜又由多个不曲率、不同材料的透镜片组成，以便较正镜头机构中的像差和色差。对于CCG摄像机，在色温滤色片和分色棱镜间应加进行红外滤波器，滤除红外线，防止干扰。

调焦组的作用是微调焦距，使一定距离的被摄物体在光电靶面上成像清晰。

2024年1月22日发(作者：阿芮悦)

关于摄像机的组成

一、摄像机的主要组成

1、摄像机的种类有哪些

电视摄像机是电视系弘中将景物光像变成电视图像信号的关键设备。它所采用的摄像器伯可分为摄像管和固体摄像器件两类，它们都利用某一种光电效应，将景物的光像转换成电荷，构成相应的像素，在微小电容中暂时存贮。摄像管是利用电子束对像素进行扫描，读取这些暂时存贮的电荷，形成电视图像信号。固体摄像器件是利用电荷转移方式读取像素中的电荷。

摄像机的种类很多，分类方法也各异。按记录VF、AF信号方式，可分为模拟和数字两类。模拟摄像机发展已较成熟，但质量很难再提高，而且模拟视频处理设备的价格很昂贵。近年来随着数字技术迅猛发展起来的数字摄像机，图像质量较高，易与计算机接口，数字处理灵活方便，性价比也明显优于模拟摄像机。

按摄像器件变可分为摄像管摄像机和固体器件摄像机。采用这种图像传感器的摄像机具有图像质量好，可靠性高，体积小等特点。除广播级摄像机外，家用摄像机也已普遍采用CCD摄像器件。

按摄像器件数目分，采用摄像管的摄像机分别称为三管机或单管机，采用固体器件的摄像机分别称为三片（板）机或单（板）机。三管（片）机是将摄像镜头的光像经分公系统分成红（R）、绿（G）、蓝（B）三路光像，再分别经3只摄像管（片）光电变换后处理成彩色电视信号。而单管（片）机是在摄像器件前设置一个分色光栅，使输入的光信号先经分色光栅变成光学调制（分色）信号，光电变换后形成调制的电信号，再通过特殊电路进行分色处理，编码成彩色全电视信号。

还有许多分法，如按用途分，可分为广播级摄像机、专业级摄像机和家用级摄像机；按使用场合分，可分为演播室用摄像机、便携式摄像机和两用摄像机；按照度分，可分为普通摄像机（最低为10Lx）、低照度摄像机（最低为0.1-0.5Lx）和微光摄像机（最低10-4Lx）；按光谱范围分，可分为可见光摄像机（波长380-780mm）、红外摄像机（波长＞780mm）、X射线摄像机和紫外线摄像机（波长＜380mm）；按记录媒体分，可分为磁带、硬盘（磁盘）、光盘摄像机；按分辨率分，可分为一般分辨型（＜38万像素）、高分辨型（＞38万像素）摄像机；按功能分，可分为机板型、针孔型、鱼眼型、网络型（电脑摄像头）几种摄像机；按CCD靶面大小分，可分为1＂、2/3＂、1/2＂、1/3＂、1/4＂、1/5＂（现在开发）摄像机；按同步方式分，可分为外同步、内同步、功率同步、外VD同步（电源垂直同步）摄像机；按使用电源分，可分为交流220V、110V、24V摄像机和直流12V、9V微型摄像机等。

2、什么是数字摄像机

数字摄像机是在模拟摄像机的基础上发展起来的。

所谓数字摄像机是指信号在扫描、变换、传输过程中采用数字技术描述和处理，并且有数字信号输出接口的摄像机。那种仅仅为了增加功能，提高图像质量而部分采用数字电路技术、输出模拟复合或模拟分量信号的摄像机不能称为数字摄像机。数字摄像机灵活轻便的结构，卓越的图像质量和丰富多彩的功能是模拟摄像机根本无法比拟的。

按记录介质分有如下3种：

将数字信号记录在数字磁带上的称为磁带数字摄像机，即数字摄录一体机。这种数字摄录机的不同格式、不同档次、不同机型的品种较多。若按档次分可分为：①家用数字摄录机，即DV（DV25/50、/DVS1EK）格式和D8（数字8mm/SPBeta）格式2种摄录机。②专业数字摄录机的主流格式主要有数字-Betacam(DVW-)、Betacam-SX、Digital-S(D9)/Disk、DVCPR025/50（D7）/PV/HD、D5-HD、DVCAM/HDCAM等几种，1/4＂数字记录磁带有可能成为主要发展方向。

记录在硬磁盘上的称为硬盘摄像机，如日本池上公司推出的DNS-11/21W/201W硬盘摄录机、松下公司推出的DVHDD内置硬盘便携摄像机、美国AVID公司生产的CamCutter数字硬盘摄像机等。

记录在光盘上的称为光盘摄像机，如日立公司开发的DVD-RAM摄像机等。

3、数字摄像机（摄录机）主要技术特点有哪些

数字摄像机和数字录像机的发展促进了数字摄录一体机（摄录机）的数字化。所谓数字摄像机一般是全数字化的摄录机，数字视/音频信号以一定格式记录在数字磁带、磁盘或光盘上，并一定要有数字输出接口。这种数字摄像机采用一系列新技术，如高密度像素和高性能的CCD摄像器件、高质量的数字压缩和处理、高密度记录、大容量存储、高画质自适应图像处理，以及微机自动控制、自动诊断和精密组装等技术，使数字摄像机操作起来更加轻巧、方便可靠。

高密度像素、高性能的CCD固体摄像器件新技术 用于数字摄像机的CCD固体摄像器件，除了具有扫描、光电转换和放大等基本功能外，各大生产厂商对CCD还采用了许多新技术，如新型光敏元件、空间偏置技术、电子快门技术等，使图像达到高画质、高分解力、高灵敏度、高调制度、最小混叠效应和极小垂直拖影。如索尼等公悟工发的Hyper HAD 1000CCD摄像器件总像素达到60万个以上，一个典型的像素尺寸可小到8.6μm(H)×138.6μm(V)。这是电视摄像技术的巨大进步，对提高电视系统信号源端和输入端的图像信号质量起了至关重要的作用。

数字化、高质量、高性能的数字信号处理（DSP）技术 近年来，应用在高集成度几十万门的单片VLSI中的DSP摄像技术已经成熟，如细节较正、高性能的γ校正、自动黑/白阴影、精确补偿、串色控制、高性能线性矩阵技术等。数字摄像机的这些关键技术将图像质量提高到一个前所未有水平，为全数字摄像机和全数字化演播室接轨开辟了道路。目前世界各大摄像机生产厂商全部都采用了DSP摄像技术，并且将最终全面取代模拟视频处理技术。

摄像机调操作微电脑网络化技术 在数字摄像中，所有处理参数能完全精确地在“设置菜单”中定义，“设置菜单”使调整变得容易了。只要有了声像理论基础，就可通过摄像机录像器对各种参数状态，如黑电平、细节电平、动态对比度控制、拐点校正、γ校正等进行调整，记录在设定磁卡中，以达到在各种条件下的不同技术和艺术要求。

数字摄像机中几乎所有的电位器都用微电脑存贮器代替，因而性能特别稳定。这种高稳定性和设定磁卡的优越性相结合，无论色温、湿度、震动等各种环境条件如何变化，都能够自动、精确、确定地重新调整、设置好摄像系统。

另外，数字摄像机均设置自动诊断系统，可随时检测数字处理中及使用中的种问题，并在寻像器上告警显示，使操作维护更加方便、可靠。

超小型化 由于数字摄像机采用CCD高度集成的VLSI和精密组装技术，使用摄像、录像单元有机结合在一起，体积可以做得很小。已经面世的摄录机中有的体积只有一本护照那么大，重量仅几百克，记录磁带宽为1/4＂（6.35mm），磁带盒只有火柴盒那么大，可记录60min声像信号或500多张照片，便于携带和隐藏。

4、数字摄像机操作新功能有哪些

随着数字化技术、计算机技术、超大规模集成电路技术（VLSI）以及CCD技术的发展，摄像机的功能也日新月异，丰富多彩。各大摄像机生产厂家几乎每年都推出一项或若干项新功能，适应市场竞争的需要。

数字摄像机除了具备模拟摄像机的一些功能外，还充分利用数字技术的特点，增加了许多模拟技术根本不能有的新功能。下面以SONY公司DVW-710机为例进行简单介绍。

拍摄照片（photo shot）这种功能也叫定格拍摄功能，是指用数字摄像机将所摄的连续活动画面定格拍摄成一张张静画面，通过高清晰度打印机，可得到一张张硬拷

贝照片。一般在30min的磁带上能记录300幅视频照片，1GB硬盘可记录700幅视频照片。这样，数字摄像机与数码相机的某些技术和功能将逐步融为一体。

5、摄像机（摄录机）由哪几个基本部分组成

摄像机是将景物光像变成电视信号的光电转换设备。图1-1为三管摄像机的组成示意图。可以看出，摄像机主要由光学机构、摄像器件、电路处理和自动调整系统（摄像电路单元、录像电路单元）、录像器、机械系统等部分组成。

根据三基色原理，摄像机将彩色景物的光像通过光学机构分解为红（R）、绿（G）、蓝（B）3种基色光信号，通过光电变换器件转换为电信与，然后经预放、处理、编码成彩色全电视信号。摄录一体机（通常又称为摄像机）将编码输出的信号再经录像部分电路系统放大、变换等处理后，通过轴向旋转磁头记录在磁带上（或通过径向移动磁头记录在硬盘上）。

6、摄像机光学机构的主要功能是什么

摄像机光学系统机构主要有3个功能：景物成像、基色分光和色温校正。

景物成像 景物成像由变焦距镜头来完成。它是一种任意改变焦距，使放大率或视场角改变，而成像面的们置之不理固定不变的镜头。利用这种镜头，可以使摄像机在固定的位置对所摄图像的取景大小连续变化，增强艺术效果。

变焦距镜头由调焦组、变焦组、补偿组、后固定组等多种组合透镜组成，每组透镜又由多个不曲率、不同材料的透镜片组成，以便较正镜头机构中的像差和色差。对于CCG摄像机，在色温滤色片和分色棱镜间应加进行红外滤波器，滤除红外线，防止干扰。

调焦组的作用是微调焦距，使一定距离的被摄物体在光电靶面上成像清晰。