2024年3月18日发(作者：玄和悦)
.
摄像机的组成部分
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。
变焦组的镜片移动改变镜头焦距，从而改变成像大小（即图像放大率）。一般变焦镜头
的光学变焦倍数可达6~22倍，更大的变焦倍数就不是光学变焦，而是要增加数码变焦。
补偿组的作用是在改变焦距时，与变焦组镜片按一定规律同时移动固定成像的前后位
置，保证变焦时始终成像在靶面上，使图像清晰度不变。
光圈（即光阑）孔径可调，控制通过镜头的进光量。
后固定组（即物镜组）可将镜头成像面后移一段距离，以便在镜头和摄像器件之间加
入分光棱镜，同时保证像高不超出靶面。后固定组内还可安装扩展镜（倍率镜），以增大图
像放大率。
基色分光 彩色摄像机镜头的基色分光由分色棱镜来完成。它由R、B、C3部分棱镜
系统依次粘合，并在每块棱镜前后界面分别蒸涂不同厚度介质的干涉膜。
当光线照射到R棱镜界面上时，红光R反射出来，其他光透过。反射出来的红光再给
全反射界面、谱带校正片射入R摄像管。
透过R棱镜界面的光到达B棱镜界面时，蓝光B反射出来，余下的G光透过，反射出
来的B光再通过全反射界面、谱带校正片到达B摄像管。
透过的G光经谱带校正片后到达G摄像管。
光线在介质中所走的路程与介质折射率的乘积叫做光程，R、G、B3路光程应严格一
.
致。另外，经谱带校正片校正后的R、G、B光谱带应符合接收端显示器荧光屏的基本要求。
色温校正 任何物体加热后都发光，加热温度不同，辐射的光谱分布也不同。为比较
不同光源的光谱特性，通常选绝对黑体（能完全吸收人射光的黑体）作为比较标准。所谓
色温是指热辐射光源可见光连续光门类特性曲线与绝对黑体在某一绝对温度下辐射光等长
功臣率特性曲线的对应关系。光源的色温并非光源的实际温度，而是光源连续光强的颜色
与黑体在某一绝对温度下辐射光的颜色的对应关系，是用以表示光源光谱特性的一个参量。
自然界的各种景物的色彩，不仅与景物表面的反射（或透射）率有关，而且与照明光
源的色温（取决于光谱成分）有关。热辐射光源（如卤钨灯等）释放高温能量时产生连续
光谱，重现彩色较好。如果光源（如氙灯等）辐射光谱不连续，重显彩色会发生畸变，显
色性较差，一般不宜作为摄像照明光源。彩色电视中常用标准光源的色温如表1-1所示。
彩色摄像机在不同的光源照明下拍摄同一景物时，屏幕上重现图像的彩色也不同（即
出现彩色失真）。要想在不同色温的光源下拍摄的景物重现时不偏色，必须对实际光源的色
温加以校正。
色温校正的办法是在变焦距镜头和色湿棱镜之间加入几片不同色温的校正滤色片，利
用它的光谱响应特性，来校正因光源色温不同而引起的重现彩色失真。由于光源色温是连
续变化的，仅靠几挡色温片是无法准确校正色温的，所选滤色片只能是粗校，准确校正还
要靠自动白平衡电路来完成。
分色棱镜的光谱特性都是按3200K室内照明色湿设计的。这实际上是收方按显像荧光
粉白色标准重组彩色时，对发方摄像机光谱特性提出的要求，这样的色温滤色片是无色透
明的（即可以不要）。若光源色温偏高（如4800K），光谱中蓝光成分偏多，则用浅橘黄色
.
4800K的色温片来抵消蓝光成分，保持总的光谱特性不变，使到靶面上的光线的色温为
3200K。反之，则用偏青的滤色片校正。
通常色温校正滤色片分为4片档：一片为盲片，关闭光线，停机时保护摄像机用；一
片为通片，即3200K场合；一片为5600K+1/4ND；还有一片为
5600K。4种片装在一个圆盘上供转换淘汰的色温时选取择使用。1/4DN表示透光率为1/4
的中性滤色减片，对各种光谱减光都相同，供强光照明时减小光照强度而又不减小光圈情
况下使用。常用中性滤色片的透光率还有100%、25%、12.5%、10%、1.5%等几种。一
些新型摄像机上不设色温校正片，只设白平衡电路。
7、摄像机光电变换器件主要有哪些种类
摄像器件是电视摄像机的心脏，其主要作用是利用某种光电效应，使输入的景物光像
转换成电视图像信号。按信号电流的读出方式，摄像器件可分电子束摄像管和固体摄像器
件2类。
电子束摄像管 电子束摄像管（多指慢束扫描）按光敏靶的种类又大体分为3类：
一类是经光照后固体内部电导率变化而产生电荷，具有内光电效应的光电导摄像管（又
称视像管），例如，硫化锑管（Vidicon）、氧化铝管（Plumbicon或Lsoxon）、硒砷碲管
（Saticon）、硒化镉管（Chslnixon）、碲化锌镉即纽比康管（Newvixon）、硅靶管（Sidxon）
等。这类管子过去使用最多，也是摄像管的基础。
另一类是光电面受光照射后在真空中发射光电子，产生外光电效应的光电发射式摄像
管（或称移像管），例如，超正析摄像管（Super orthixon）、分流摄像管（Isoxon）、硅
.
增强靶摄像管、次级电子导电摄像管等。
还有一类是特殊型摄像管，这类管靶实际是不可见电磁辐射（如红外射、紫外线、X
射线）或超声波的图像传感器。
固体摄像器件 摄像器件应同时具有光电转换和扫描2种功能。某些固体摄像器件将
摄像管、聚焦和偏转线圈以及前置放大器等融为一体，使同一器件同时具有光电转换，扫
描和放大能力，这是电子束摄像管无法比拟的。
固体器件的光电转换是利用某种光电效应，使之产生与光输入相对应的电荷，这些电
荷暂时存贮在构成像素的微小电容内，然后扫描读出。其固体扫描方式有XY寻址、信号
转移和诱发转移3种。XY寻址方式的代表性器件有MOS、CID型等；信号转移方式有行
间转移IT、帧间转移FT和帧-行间转移FIT方式等；诱发转移方式有CPD型等。
特殊摄像管 当被摄体不能用可见光照明，或者要收集人眼看不到的某些媒体信息的
时候，就需使用特殊摄像管。
可见光以外的电磁波虽然人眼看不到，但它具有荧光、感光、热效应以及穿透力较强
等特性，利用电磁波的这些特性就可以得到物体内部的某些信息。例如，热电靶视像管采
用对红外线辐射敏感的靶面材料，用对红外线透明的锗窗面板来取代光学玻璃面板等。这
样，就可以将可见光以外的红外线信息变换为可视图像，用于夜间侦察、森林防火、医疗
诊断、科学研究等。
2024年3月18日发(作者：玄和悦)
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摄像机的组成部分
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。
变焦组的镜片移动改变镜头焦距，从而改变成像大小（即图像放大率）。一般变焦镜头
的光学变焦倍数可达6~22倍，更大的变焦倍数就不是光学变焦，而是要增加数码变焦。
补偿组的作用是在改变焦距时，与变焦组镜片按一定规律同时移动固定成像的前后位
置，保证变焦时始终成像在靶面上，使图像清晰度不变。
光圈（即光阑）孔径可调，控制通过镜头的进光量。
后固定组（即物镜组）可将镜头成像面后移一段距离，以便在镜头和摄像器件之间加
入分光棱镜，同时保证像高不超出靶面。后固定组内还可安装扩展镜（倍率镜），以增大图
像放大率。
基色分光 彩色摄像机镜头的基色分光由分色棱镜来完成。它由R、B、C3部分棱镜
系统依次粘合，并在每块棱镜前后界面分别蒸涂不同厚度介质的干涉膜。
当光线照射到R棱镜界面上时，红光R反射出来，其他光透过。反射出来的红光再给
全反射界面、谱带校正片射入R摄像管。
透过R棱镜界面的光到达B棱镜界面时，蓝光B反射出来，余下的G光透过，反射出
来的B光再通过全反射界面、谱带校正片到达B摄像管。
透过的G光经谱带校正片后到达G摄像管。
光线在介质中所走的路程与介质折射率的乘积叫做光程，R、G、B3路光程应严格一
.
致。另外，经谱带校正片校正后的R、G、B光谱带应符合接收端显示器荧光屏的基本要求。
色温校正 任何物体加热后都发光，加热温度不同，辐射的光谱分布也不同。为比较
不同光源的光谱特性，通常选绝对黑体（能完全吸收人射光的黑体）作为比较标准。所谓
色温是指热辐射光源可见光连续光门类特性曲线与绝对黑体在某一绝对温度下辐射光等长
功臣率特性曲线的对应关系。光源的色温并非光源的实际温度，而是光源连续光强的颜色
与黑体在某一绝对温度下辐射光的颜色的对应关系，是用以表示光源光谱特性的一个参量。
自然界的各种景物的色彩，不仅与景物表面的反射（或透射）率有关，而且与照明光
源的色温（取决于光谱成分）有关。热辐射光源（如卤钨灯等）释放高温能量时产生连续
光谱，重现彩色较好。如果光源（如氙灯等）辐射光谱不连续，重显彩色会发生畸变，显
色性较差，一般不宜作为摄像照明光源。彩色电视中常用标准光源的色温如表1-1所示。
彩色摄像机在不同的光源照明下拍摄同一景物时，屏幕上重现图像的彩色也不同（即
出现彩色失真）。要想在不同色温的光源下拍摄的景物重现时不偏色，必须对实际光源的色
温加以校正。
色温校正的办法是在变焦距镜头和色湿棱镜之间加入几片不同色温的校正滤色片，利
用它的光谱响应特性，来校正因光源色温不同而引起的重现彩色失真。由于光源色温是连
续变化的，仅靠几挡色温片是无法准确校正色温的，所选滤色片只能是粗校，准确校正还
要靠自动白平衡电路来完成。
分色棱镜的光谱特性都是按3200K室内照明色湿设计的。这实际上是收方按显像荧光
粉白色标准重组彩色时，对发方摄像机光谱特性提出的要求，这样的色温滤色片是无色透
明的（即可以不要）。若光源色温偏高（如4800K），光谱中蓝光成分偏多，则用浅橘黄色
.
4800K的色温片来抵消蓝光成分，保持总的光谱特性不变，使到靶面上的光线的色温为
3200K。反之，则用偏青的滤色片校正。
通常色温校正滤色片分为4片档：一片为盲片，关闭光线，停机时保护摄像机用；一
片为通片，即3200K场合；一片为5600K+1/4ND；还有一片为
5600K。4种片装在一个圆盘上供转换淘汰的色温时选取择使用。1/4DN表示透光率为1/4
的中性滤色减片，对各种光谱减光都相同，供强光照明时减小光照强度而又不减小光圈情
况下使用。常用中性滤色片的透光率还有100%、25%、12.5%、10%、1.5%等几种。一
些新型摄像机上不设色温校正片，只设白平衡电路。
7、摄像机光电变换器件主要有哪些种类
摄像器件是电视摄像机的心脏，其主要作用是利用某种光电效应，使输入的景物光像
转换成电视图像信号。按信号电流的读出方式，摄像器件可分电子束摄像管和固体摄像器
件2类。
电子束摄像管 电子束摄像管（多指慢束扫描）按光敏靶的种类又大体分为3类：
一类是经光照后固体内部电导率变化而产生电荷，具有内光电效应的光电导摄像管（又
称视像管），例如，硫化锑管（Vidicon）、氧化铝管（Plumbicon或Lsoxon）、硒砷碲管
（Saticon）、硒化镉管（Chslnixon）、碲化锌镉即纽比康管（Newvixon）、硅靶管（Sidxon）
等。这类管子过去使用最多，也是摄像管的基础。
另一类是光电面受光照射后在真空中发射光电子，产生外光电效应的光电发射式摄像
管（或称移像管），例如，超正析摄像管（Super orthixon）、分流摄像管（Isoxon）、硅
.
增强靶摄像管、次级电子导电摄像管等。
还有一类是特殊型摄像管，这类管靶实际是不可见电磁辐射（如红外射、紫外线、X
射线）或超声波的图像传感器。
固体摄像器件 摄像器件应同时具有光电转换和扫描2种功能。某些固体摄像器件将
摄像管、聚焦和偏转线圈以及前置放大器等融为一体，使同一器件同时具有光电转换，扫
描和放大能力，这是电子束摄像管无法比拟的。
固体器件的光电转换是利用某种光电效应，使之产生与光输入相对应的电荷，这些电
荷暂时存贮在构成像素的微小电容内，然后扫描读出。其固体扫描方式有XY寻址、信号
转移和诱发转移3种。XY寻址方式的代表性器件有MOS、CID型等；信号转移方式有行
间转移IT、帧间转移FT和帧-行间转移FIT方式等；诱发转移方式有CPD型等。
特殊摄像管 当被摄体不能用可见光照明，或者要收集人眼看不到的某些媒体信息的
时候，就需使用特殊摄像管。
可见光以外的电磁波虽然人眼看不到，但它具有荧光、感光、热效应以及穿透力较强
等特性，利用电磁波的这些特性就可以得到物体内部的某些信息。例如，热电靶视像管采
用对红外线辐射敏感的靶面材料，用对红外线透明的锗窗面板来取代光学玻璃面板等。这
样，就可以将可见光以外的红外线信息变换为可视图像，用于夜间侦察、森林防火、医疗
诊断、科学研究等。