神马文学网彩色摄像机
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/19 22:00:13
彩色摄像机[详细内容]
光和彩色的基本知识
一. 彩色光的三要素
任何一种彩色光对人眼引起的视觉都可以用色调（Hue）、 饱和度（Saturation）、及亮度（Brighness）三个参量来表示，这三个参量称为彩色光的三要素。
· 色调表示颜色的种类。它由作用到人眼的彩色光的光谱功率分布决定。例如红、绿、蓝等都是表示色调。
· 饱和度表示颜色的深浅程度。即颜色的浓淡或鲜艳程度。高饱和度的彩色光可因掺入白光被冲淡，变成低饱和度的彩色光，颜色变浅。
· 色调和饱和度又总称为色度，它即说明颜色的类别-色调，又说明颜色的浓淡-饱和度。
· 亮度是指彩色光的明亮程度。即对人眼引起亮暗感觉的程度。它与光照强度及物体的反射率有关。亮度反映了光对人眼的刺激程度。
二. 三基色原理
1. 自然界中任何一种颜色都可以分解为三种基色。
2. 任何一种颜色都可以用三种基色合成。
3. 合成彩色的亮度由三个基色的亮度之和决定；色度由三个基色分量的比例决定。
4. 三种基色应该是相互独立的。也就是说，三基色的任何一种都不能由另外两种基色混合产生。
三. 相加混色法
彩色电视采用的，将三种基色光按不同比例相加而获得不同彩色光的方法，称为相加混色法。在彩色电视技术中，采用的三基色为：红、绿、蓝。
· 红光+绿光=黄光 红光+青光=白光
绿光+蓝光=青光 绿光+紫光=白光·
· 蓝光+红光=紫光 蓝光+黄光=白光
红光+绿光+蓝光=白光·
· 补色：与基色相加为白色的彩色，称为其基色的补色。红、绿、蓝的补色为青、品（紫）、黄。
· 三基色原理为彩色电视奠定了基础，极大地简化了彩色图像的传输问题。根据三基色原理，先把被拍摄景物的彩色光分解成红、绿、蓝三种基色光，再变换成三个基色电压予以传送。在接收端，用三个基色电压分别控制彩色显像管中红、绿、蓝三种荧光粉的发光量，便可显示出所拍摄景物的彩色。
四. 相减混色法
在彩色印刷、彩色影片和彩色绘画中采用相减混色法。相减混色法是利用颜料、染料的吸色性质来实现的。在相减混色法中通常选用：
青（C）、 品（M）、黄（Y）为其三基色，实际运用中还加上黑色（K），称为CMYK颜色模式。
青、品、黄等比例混合为黑色。
五. 人眼对彩色细节的分辨力
人眼对彩色细节的分辨力远低于对亮度（黑白）细节的分辨力。
如： 当白色背景上刚能分辨出黑色细节直径为1mm时，则在相同条件下,红色背景下的绿色细节要增大到2.5mm、 而蓝-绿则要5mm。
另: 不同色调搭配的彩色其细节的分辨力也不相同
可造成对比的色彩因素:
色调·
饱和度·
亮度·
2-2 摄像机基本组成与工作原理
摄像机自上个世纪三十年代诞生以来，经历了由黑白——彩色、摄像管——电荷耦合器件CCD （Charge Coupled · Device）、
模拟——数字等不同发展阶段。总的趋势是向小型轻量、 数字化、 智能化方面发展。虽然摄像机的发展使其电子系统愈发复杂精细，但操作调整却愈来愈简单快捷。
一. 摄像机的基本组成
· 无论是小巧玲珑的“掌中宝”摄录一体机，还是硕大无比的演播室用摄像机，虽然它们的外形很不相同， 但就其工作原理来说却是极为相似的。我们都可以把它们分成如下几个部分：
1. 光学系统 2. 光电转换器件
3. 视频处理电路 4. 调整与控制
5. 寻像器 6. 电源部分
摄录一体机则还有信号记录存储、话筒等部分。·
二. 摄像机的基本原理
1. 三基色光像的产生
摄像机通过镜头选择一定范围的景致，并聚焦形成彩色光学图像，彩色光像由
装在机身里的分色棱镜，将其分解成红、绿、蓝（R、G、B）三个单色光像。
2. 视频（图像）信号的产生
在三个单色光像的成像位置处，分别安置了三个光电转换器件——CCD，它的作用是将光学图像转化成电信号，称为视频（图像）信号。这个视频信号能被电视机转化成人眼可以看到的屏幕光像。
特别要说明的是CCD性能指标的高低，是决定摄像机质量最为重要、最为直接的因素，从画面质量上来看，无论是“ 优良的画面 ”，还是“ 不够好的画面 ”，都可以在CCD中找到最主要的???。
3. 视频（图像）信号的处理与输出
CCD转换出来的电信号，是十分微弱和不完善的，要经过视频信号处理电路的放大校正加工，才能形成符合一定标准的视频（图像）信号输出。
4．控制与调整
摄像机要能够方便快捷地拍摄出曝光准确、色彩逼真的画面，必要的控制与调整是十分重要的。如对镜头光圈的自动控制、黑白平衡的调整等。
· 归纳总结：
1. 光学系统（组成：变焦距镜头、色温转换片、分色棱镜）
作用：成像、色温转换、分光。
2. 光电转换器件（组成：CCD摄像器件）
作用：光电转换。
3. 视频处理电路（组成：预放器、视频信号处理电路、编码器等）
作用：对视频信号进行放大、校正处理；编码输出。
4. 调整与控制（组成：黑、白平衡调整、光圈、增益、聚焦调整等）
作用：摄像机状态调整和功能控制。
5. 寻像器（组成：电子取景器、LCDLiquid Crystal Display液晶显示屏）
作用：取景、回放
6. 电源部分（组成：电池、交流适配器）
作用：为摄像机提供动力。
此外摄录一体机则还有·
7. 信号记录存储部分
组成：磁带记录、光盘记录、硬盘记录
作用：记录视音频信号。
8. 话筒
组成：机内话筒、外接话筒
作用：拾取音频信号。
2-3 视音频信号与接口
一. 模拟视频信号与接口
1、 三基色信号： 红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色信号。三根电缆输出。 接口： BNC（专业）。
2． 分量信号： 亮度信号（Y）和两个色差信号（U/B-Y/ Cb、 V/R-Y/Cr）这是电视技术的彩色表述空间。
三根电缆输出。 接口： BNC或RCA（非专业）。
3． 亮色分离信号：亮度信号（Y）、色度信号（C）。
一根多芯电缆输出。接口： Y/C（S- Video）。
4． 复合信号： 彩色全电视信号（Video），亮色复合信号。
一根电缆输出。 接口： BNC或RCA。
5. 高（射）频信号：由图像信号（Video）与伴音信号 (Audio)调制而得。
6. 接口： RF 如用有线电视传输，则一根电缆输出。
广播级模拟视频标准：大于5M带宽
二. 数字视频信号接口
1．SDI（Serial Digital Interface-串行数字接口）有若干种不同码率和标准的串行数字信号，有数字复合与数字分量之区别，一般用于全比特数字设备。
接口：BNC。
附录：数字分量全比???率：216Mbps
数字分量降比???率：
A. DV ： 25Mbps B. DVCPRO ：25、50、100Mbps
C. Digital Betacam 125Mbps
广播级数字视频码率标准： 大于40Mbps
2. IEEE1394（Fire wire 、 Ilink 、DV ）
Institute of Electrical and Electronics Engineers (美国）电气和电子工程师协会 IEEE1394为美国Apple公司1985年开发的计算机串行接口技术，并得到美国德州仪器和日本SONY的技术支持， Apple公司称之为Fire wire、 SONY公司称之为Ilink。1995年IEEE正式认可其为IEEE1394-1995规范（IEEE1394a）。现已广泛应用于数字多媒体、AV设备中。 IEEE1394接口特点：
A. 传输数据码率：100-400Mbps
B. 支持热拔插(带电拔插)
C. 有6针连接器／6芯（单根）电缆 和4针连接器／4芯（单根）电缆 两种
D. 由IEEE1394接口传输数字视频信号，不需要编解码过程，可保证信号质量，降低设备的复杂程度。
3. USB （Universal Serial Bus-通用串行总线)
1994年11月 Compaq、IBM、Microsoft等公司联合制订的计算机设备接口技术标准。现已广泛应用于数字多媒体、AV设备。
USB 1.1（发表于1998-9 ）
A. 传输数据码率： 有1.5Mbps 和12Mbps两种
B. 支持热拔插(带电拔插)
C. 可为连接设备供电：有100mA和 500mA两种
USB 2.0（发表于1999-4 ）
1999年4月康柏、惠普、英特尔、微软、飞利浦、 NEC等公司又联合制订了USB 2.0标准。
A. 传输数据码率： 480Mbps B. 兼容USB 1.1
三. 模拟音频接口：
1. 平衡接口（专业）：
Cannon-XLR型 、 Tuchel
2. 非平衡接口（非专业）：
RCA
2.5、3.5和6.5mm话筒插头
附录一：四种常用彩色模式
归纳总结：四种常用彩色模式·
1. RGB
相加混色法：红绿蓝三基色。
2. CMYK
相减混色法：青品黄三基色加黑色。
3. HSB
彩色三要素：色调、饱和度和亮度。
4. YUV
电视分量信号：亮度信号和两个色差信号
2-4 摄像机的镜头
· 摄像机通过装在其机身上的镜头来拍摄景物。为了使用的方便，摄像机基本都是配备焦距可连续改变的变焦距镜头。变焦距镜头的许多基本参数与特性与定焦距镜头无异，如焦距、光圈、焦点、景深等，故不赘述。需要讨论的是变焦距镜头装在摄像机上的一些特殊问题。
一．成像尺寸
成像尺寸是指光像在CCD芯片上成像的大小，它与所用
CCD芯片的大小有关。
CCD 对角线 成像尺寸(宽×高) 镜头焦距 参考机型
2/3” 11.0 mm 8.8×6.6 mm 9～143mm AJ-D910WAE
1/2” 8.2 mm 6.6×4.8 mm 8.5～102mm AJ-D700E
1/3” 5.9 mm 4.7×3.5 mm 5.1～51mm DCR-PC330E
1/3.6” 5.0 mm 4.0×3.0 mm 4.5～45mm DCR-TRV75E
1/4” 4.5 mm 3.6×2.7 mm 4.2～42mm DCR-PC115E
1/4.7” 3.8 mm 3.0×2.3 mm 3.6～43mm DCR-HC1000E
1/5 ” 3.6 mm 2.9×2.2 mm 3.2～32mm DCR-VD210E
1/6 ” 3.0 mm 2.4×1.8 mm 2.3～23mm DCR-DVD91E
二．视场角
成像尺寸确定后，镜头具有一个确定的视野。镜头对这个视野的高度或宽的最大张角称为视场角。视场角有垂直视场角和水平视场角两种。若成像高度为H，镜头焦距为f，则在角β内的物体 AB的像正好全部落在成像尺寸内。 β = 2arctg H/ 2f
标准镜头”的概念·
· 一般来说，用镜头焦距长度与成像面对角线长度相当的镜头拍摄的画面，比较符合人眼的???感觉，此时的水平视场角大约为45度，人们把这样焦距的镜头称为“标准镜头”。
· 摄像师要清楚地知道所用摄像机CCD的成像尺寸，这样就能明确标准镜头、广角镜头和长焦镜头分别对应的镜头焦距，这点极为重要！视场角可使我们准确地计算出视场范围的大小。
视场角，焦距与成像尺寸·
视场角、焦距与成像尺寸关系极大,从表上的数据中可清楚看到: 焦距相同的镜头, 用在成像尺寸不同的摄像器件上,其视场角相差很大。一般来说，由于摄像器件成像尺寸较小,装在摄像机上的变焦距镜头，其广角明显不足,窄角（长焦）略显富裕。（这是相对于135mm照像机常用镜头而言的）
三．倍率镜
倍率镜也称扩展镜，放大镜。加入倍率镜后，原镜头的焦距可扩展若干倍。 如加入2倍（×2)的倍率镜 ,原镜头焦距9—143mm，则变为18—286mm。要注意的是，加入倍率镜后，到达成像面上的光通量将减少。加入×2的倍率镜后，光通量是未加时的1/4，光圈要增大2档。
四. 后焦（截）距
镜头的最后一个透镜表面到成象面之间的距离称为后焦（截）距。在此之间放置分色棱镜。后焦距调整好后，不要轻易变动，否则聚焦不清晰。（现象为：长焦端清晰，拉开后短焦端模糊。）
2-5 摄像机的曝光控制
2-5 摄像机的曝光控制
摄像机要拍摄出影调适当、层次丰富的画面，就要掌握好曝光。
一. 两个基本概念
1. 被摄主体的亮度范围
即被摄主体最亮处的亮度值与最暗处的亮度值的差值范围。目前，彩色电视系统能反映景物的亮度范围一般为一比几十,大约为5至6个亮度等级（ 1 ：32至 1 ：64 ） 。
景 物 亮度范围·
01. 画面中有太阳的风景 1：2，000，000
02. 在晦暗的室内拍摄窗外的 1：100，000
明亮景物
03. 通过拱门拍摄明亮的风景 1：1000—1：10000
04. 在狭窄的街道拍摄带有受 1：100—1：500
日光照明的房屋
05. 直射阳光下带有很暗前景 1：100—1：500
的风景
06. 直射阳光下带有前景的风景 1：20—1：60
07. 直射阳光下没有前景的风景 1：10—1：30
08. 雾中没有前景的风景 1：2—1：3
09. 阴暗天气没有前景的风景 1：5—1：10
10. 直射阳光下无前景有山的风景 1：10—1：40
11. 阴天无前景有山的风景 1：5—1：10
12. 阳光下以开敞风景为背景带 1：10—1：15
明亮人物肖像
13. 阳光下以开敞风景为背景带 1：20—1：100
暗色人物肖像
14. 夏季由飞机上拍摄地面 1：3—1：6
15. 冬季由飞机上拍摄地面 1：6—1：10
2. 直线段曝光
即要把被摄主体的亮度范围，控制在光电反应的直线段（线性变化）
的部分，只有这样才能真确反映被摄主体的明暗层次及色彩。
· 摄像机中用于曝光控制的手段主要有四类，即光圈控制、电子快门、动态对比度控制电路和增益控制电路的使用。
二．光圈控制
摄象机中的光圈控制方式有三种，即手动光圈、自动光圈和瞬时（自动）光圈。
1． 手动光圈
手动光圈就是人为地控制光圈的大小，来实现对画面的曝光。手动光圈适用于广泛的拍摄场合，只要光圈的调整与运机、调焦等操作并不矛盾，又能掌握好恰当的曝光量都可采用。
特别注意：由于使用手动光圈时，曝光量的多少全凭摄像师在寻像器中对画面的观察，因而寻像器的亮度和对比度是否正确，对曝光的掌握就显得非常重要。使用前预先的检查是必须的，否则极易引起误差。
2．自动光圈
为了操作的简便快捷，省去摄象师光圈跟踪的麻烦，现代摄像机都设有自动光圈功能。
自动光圈的工作原理简单地说，是在图象的中心部分选取R、G、B三基色信号中电平最大者，再取其平均值。放大后与一基准电平相比较，产生误差电压，用它来驱动光圈控制电机，实现光圈自动调整。从而使信号保持在预定的标准电平上。通常这个基准电平为峰值电平的70%。
· 窗口： “图象的中心部分”即为窗口，也就是选取比较信号的部分。“窗口”面积因摄像机不同而不同，常见的窗口面积为20-40%。显然只有窗口内的景物亮度对自动光圈的控制变化起作用。
· 自动光圈的使用场合：一般为亮度较为均匀，反差不是太大的景物，或是抢拍新闻等难以过细调整光圈的场合。
3．瞬时光圈
瞬时光圈的使用方法因摄像机的不同而不同。但基本上都是小窗口下的自动光圈工作方式。瞬时光圈窗口面积一般只有百分之几的视场面积 。
· 瞬时光圈的使用方法：摄象机工作在手动光圈工作状态下，按下“瞬时光圈”按钮，此时摄像机立即转入“自动光圈”工作方式，只不过此时的窗口为小窗口（因而它是“自动光圈”功能的一个补充），释放“瞬时光圈”按钮，摄像机又恢复“手动光圈”工作方式，此时光圈继续保持刚才自动调整的位置上。
· 瞬时光圈的使用场合：往往是在图像明暗反差很大，拍摄主体处于逆光情况下使用；在用手动光圈拍摄时，突然拍摄到亮度差别较大的景物，需要立即调节光圈时，可使用瞬时光圈。
另外，瞬时光圈还可作为测光表使用。
注：自动光圈和瞬时光圈是摄像机中两项方便曝光的功能。
三. 电子快门
摄像机在拍摄快速运动物体时，由于在一场时间内，物体光像在CCD感光面上的位移，会造成图像的模糊。物体运动速度愈快，图像愈模糊。使用电子快门可以提高物体动态清晰度，改善快速运动物体图像的清晰程度，减轻图像的模糊程度。另外，电子快门和光圈的配合使用，可以对曝光量进行控制，影响景深。
1．电子快门基本原理
在没有电子快门作用时（即常设的1/50秒），光像转变为电子的时间为1/50秒。在此期间内，运动物体的光像在CCD感光面上的位移，使得由此产生的图像电信号包含了位移的信息，因而造成了图像的模糊。
· 当使用电子快门时（如1/100、1/1000秒）光像转变为电子的时间即为电子快门时间，采样时间可大为缩短（可根据运动物体速度选择电子快门速度），产生图像模糊的信息也随之减少，运动物体的轮廓就会清晰起来。
2． 电子快门的使用
由于使用电子快门时采样时间变短，等效于降低了摄像机的灵敏度，视频信号的电平也会随之降低。为了保证视频信号的幅度，必须开大光圈，电子快门速度每提高一档，光圈也要提高一档。
四. 动态对比度控制电路（DCC）
动态对比度控制电路（DCC -Dynamic Contrast Control），又称自动拐点控制电路。
摄像机能够线性地反映景物亮度的范围为一比数十，即动态范围为数十。为了增加摄像机的动态范围，专业摄像机一般都装有动态对比度控制电路（DCC），借以提高摄像机拍摄景物的亮度范围。使用该电路时，摄像机可根据输入信号电平自动调整白压缩的起点（也称拐点）。当景物亮度范围超过数十（如数百）时，拐点降到85%，使重现图像的高亮度
区仍有一定的灰度层次，虽然有些失真，但不至于是什么层次都没有的惨白一片。DCC电路的使用，可将被摄景物的亮度（动态）范围扩大到逼近电影胶片的对比度范围——600%。
五. 增益控制
摄像机中的增益控制也能影响视频信号的幅度。一般来说，增益是指摄像机中的视频处理电路对CCD产生的图像信号（包括有用的信号和干扰信号）的放大能力。
增益是与信噪比有着密切关系的一个参量。
· 当照明条件良好时，有用的图像信号比较强，摄像机的增益量并不需要太大时，就能得到符合标准的视频信号输出幅度（这一点是必须的）。此时其信噪比为正常值。
· 当在一个极暗的拍摄环境中，有用的图信信号是很弱的，为了达到规定的视频幅度。加大增益量是可以的，但于此同时无用的干扰信号也同时被放大了。其效果就是信噪比变低，画面质量下降（画面颗粒状现象加重）。
· 现代摄像机中增益控制有三类：
1、 自动增益 摄像机根据入射光线的强弱在保证一定的信噪比的情况下，自动调整对信号的放大量。这对摄像师来说是十分便利的。这是摄像机基本状态。
2． 正增益 许多摄像机上设有若干档手控增益开关（如+12dB、+24dB、+36dB等），在光线极暗的情况下使用正增益，可得到有图像的画面，但这样做会使信噪比大大降低，画面质量变差。因此要谨慎使用正增益，在条件可能的情况下，还是要增加照明。
3．负增益 负增益并非是负的放大量。而是在光线照明很好时，人为地控制减小对图像信号的放大量，由此带来的好处是提高了信号的信噪比，使画质更好。
六. 摄像机曝光控制的运用
如被摄景物的亮度范围，超过了摄像机能够反映的亮度范围，可用以下方法来改善：
1. 为被摄景物的暗部补光，缩小光比。
2. 根据艺术需要,采用暗部,中部,亮部曝光法。
3. 使用DCC电路。
方法原则：减小光比！ 另外，如有可能：
1. 改变构图，减小光比。
2. 调整画面中的高光景物，减小光比。
2-6 摄像机的色彩控制
· 摄像机要拍摄出色彩还原正确的画面，色彩控制非常重要。摄像机中用于色彩控制的手段主要有两点，即色温转换片与白平衡调整。
· 自然界各种景物呈现的彩色,不仅与景物本身的特性有关,而且与照明光源的颜色(即光谱成分)有关。
一．光源的色温与色温转换片
1．色温：当绝对黑体在某一特定的温度下，
其辐射的光波与某一光源的光波具有相同的特性时，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温。用开氏度（K）表示。
注意：色温是表征光源色度的物理量，而不是表征光源温度的物理量。
2．色温校正片
彩色摄像机的分色装置是以色温为3200K的演播室卤钨灯为基准设计制造的。摄像机在不同光源照明下拍摄同一景物时，由于光源色温的不同，屏幕上重现景物的彩色也会有所不同。摄像机为适应不同光源，必须对光源色温进行校正，以保证正确重现被摄景物的彩色。
具体办法：在变焦距镜头与分色装置之间加入数片色温校正片，利用它的光谱响应特性，补
偿因光源色温不同引起的重现彩色失真。
色温校正片的作用：将（入射到摄像机中的）照明光源的色温转换成（接近）3200K。
注意：经过色温校正片校正过的光源色温，并不能精确等于 3200K。要正确重现被摄景物的彩色，还需要调整摄像机的白平衡。
· 注：使用色温校正片是对光源色温的粗校、调整摄像机的白平衡则是对光源色温的细校。
· 把（3200K，5600K，6500K等）几种不同的色温校正片，安装在一个圆盘上，转动圆盘可以选择不同的色温校正片，以适应不同色温的照明光源。
· 6800K色温校正片 呈浅桔色（衰减蓝光）
2800K色温校正片 呈浅蓝色（衰减红光）。·
3200K色温校正片是无色透明光学玻璃。 ·
二．中性滤光片
当摄像机在强光下工作时，应减小光圈，但有时为了艺术的效果又不能减小光圈。这就需要在光路中加入既能减少入射光的光通量，又不改变入射光的色温的衰减器，这就是中性滤光片。简称ND片（Neutral Density）。透光率有25%，10%，1.5%等几种。由于高色温与高照度往往同时出现，摄像机的中性滤光片常和高色温校正片（5600K以上）合做成一片。
三．白平衡及其调整
1．白平衡 —— 摄像机在拍摄标准白色时，输出的三基色信号电压幅度相等，这样的信号电压才能使显像管荧光屏上重显标准白色，这就是白色平衡（简称白平衡）。
2．白平衡的目的 —— 摄像机只有达到了白平衡后，才能正确重现被摄景物的色彩
3．白平衡调整方法 —— 将摄像机镜头对准标准白色，并使之充满视场。按动白平衡调整按钮，若色温转换片使用恰当，数秒钟后摄像机自动显示装置（信号灯、微机字符显示等）会显示白平衡已调好，否则，变换色温转换片，再进行调整。
4．白平衡调整的实质 —— 根据光源色温的不同（光谱成分能量的不同），改变摄像机视频处理电路中红、绿、蓝三个通道对信号增益量的大小，使得输出的三基色信号电压幅度相等，从而达到白平衡。
四．画面的色彩控制
掌握了白平衡调整的实质，摄像师就能够根据艺术的需要，人为地控制和改变被摄景物的色彩。
如：使拍摄画面的影调比正常情况偏红或偏蓝。具体做法是：若想使画面偏向某种颜色只需在调整白平衡时，使用的白板带有该种颜色的补色即可。
如需画面偏红，则调白平衡的白板偏红色的补色——青色。由于青色中含有绿色和蓝色，青的白板调整白平衡，要使得三基色信号电平相等，则摄像机中绿色和蓝色通道的增益量必小于红色通道的增益量，也就是说红色通道增益量大于绿色和蓝色通道的增益量。用这种工作状态下的摄像机拍摄出的画面，自然就偏红，余理可推。
思考：如要拍摄偏黄的画面该如何做？为什么？
五. 混合光源下色彩的控制
方法：
1. 尽量统一光源色温（如在低色温的光源前加蓝色透明纸）。
2. 以强光的色温来调整白平衡
3. 画面中若有人物，一定要以人的肤色还原为准，白板可放置人脸附近调整白平衡，在光源色温不一致时，更要如此。
六．黑平衡及其调整
1．黑平衡 —— 摄象机在拍摄黑色物体或盖上镜头盖时，输出的三个基色信号电压幅度应相等，此时显象管荧光屏上能重现纯黑色，这就是黑色平衡（简称黑平衡）。
2．黑平衡的意义 —— 摄像机只有达到了黑平衡后，才能正确重现被摄景物的色彩和确定视频信号的电平。
3．黑平衡调整方法 —— 将摄象机的镜头盖盖上，按动自动黑平衡的按钮，数秒钟后，显示装置会显示黑平衡已调整好。
注：调整黑白平衡的次序以最后一次调整白平衡为准（有时黑白平衡须反复调整）。
2-7 摄像机的电子特性
摄像机的电子特性可分为指标性和功能性两类.
一. 指标性
1. CCD性能 2. 分解力
3. 信噪比 4. 灵敏度
二. 功能性
1. 自动白平衡 2. 自动聚焦 3. 数码变焦
4. 图像稳定器 5. 夜视功能 6. 同步扫描
7. 程式自动曝光 8. 数码特技 9. SP -LP 模式
一. 指标性电子特性
1. CCD 的性能指标
摄像机上的光电转换器——电荷耦合器件(CCD -Charge Coupled Device),是摄像机中最重要的部件，其性能指标的高低是决定摄像机档次最主要、最直接的因素。从画面质量上来看，无论是“优良的画面”，还是“不够好的画面”，都可以在CCD中找到最主要的???
（1）CCD的数量
A. 单CCD摄像机 摄像机里只有一片CCD，用其进行亮度信号及色度信号的光电转换。其中色度信号是用CCD上特殊的彩色遮罩装置，结合电路完成的。由于一片CCD同时要完成亮度信号和色度信号的转换，使得拍摄出来的画面在彩色还原上达不到专业水平的要求。
B. 三CCD摄像机 摄像机中有三片CCD，分别用其转换红、绿、蓝光信号。拍摄出来的画面从彩色还原上，比单CCD丰富自然。亮度及清晰度也比单CCD好。只是价格要比单CCD贵.
（2）CCD的大小
CCD的大小（用其对角线衡量）有多种规格：
专业： 2/3” 1/2”
非专业： 1/3”1/3.6”1/4”1/4.7”1/5 ”1/6 ”
在有效像素相同、明亮光线照明情况下，较大尺寸的CCD与较小尺寸的CCD差别不太明显，但光线较暗时，差别就比较明显，画面的色彩、清晰度、信噪比都可明显看出不同。
（3）CCD的类型
CCD按照工作原理 (电荷转移方式) 的不同，可分为以下三种类型：
A. 帧转移方式FT（Frame—Transfer）
主要用于家用摄像机
B. 行间转移方式IT（Interline Transfer）
主要用于专业摄像机
C. 帧行间转移方式FIT（Frame-Interline Transfer)
主要用于广播摄像机
（4）CCD的总像素和有效像素
A. 总像素是指CCD所具有的像素，即一片CCD上所有的像素。有效像素是指画面上能看到的像素，即用来拍摄运动画面或静止照片的像素。一般我们用有效像素体现画面的清晰度.
B. 对于2/3 ” 、1/2” 系统来说，总像素和有效像素只有几十个像素的差别，而对于1/3 ”及以下尺寸的CCD相差可达30％。由于采用了一些新技术，如四重密度像素分布
技术，可将像素数提高到惊人的水平，但这只对拍摄数码照片有用，对视频画面并没有改进.
C. 就标准清晰度电视系统而言，CCD有效像素有数十万就可满足要求，多出的像素只对拍摄数码照片、数码图像稳定器起作用。
D. 另外值得指出的是：同一片CCD用作运动画面和静态照片拍摄的有效像素是不同的。
如某台摄像机CCD的总像素为133万，运动有效像素为69万，静态有效像素为125万。
2. 分解力与电视线
分解力是指摄像机分解图像细节的能力。有时又称清晰度。衡量标准是摄像机拍摄一个黑白相间垂直条纹测试卡时，在电视画面中心部位，人眼能够分辨出水平方向上的黑白线数.
摄像机的分解力一般用电视线（TV L）表示。若有N条黑白相间垂直条纹落在像宽W的范围内，那么在水平方向上等于像高H的宽度内的线数就是：NH/W。电视系统中，将这样经过折算后的线定义为电视线，简称线。
摄像机的分解力受镜头质量、CCD像素数目的多少、视频带宽等因素影响。一般3片式
1/2英寸CCD摄像机为800线左右，
2/3英寸CCD摄像机为880线左右。
DV摄像机的清晰度有两种：摄像机水平清晰度和记录水平清晰度。 记录水平清晰度指记录在DV录像带重放时能够达到的指标，一般为500线以上，目前厂商标注的最大值可达540线。一般摄像机的水平分解力要大于录像机的水平清晰度。
3. 信噪比（S/N）
信噪比是指有用的图像信号与夹杂在其中无用的干扰信号（表现为画面中黑白或彩色颗粒状跳动的小点）的比值。这个数值越大，说明其拍摄出的画面干扰愈小。也就是业内人士常说的，画面“干净”、“透彻”。这种感觉初学者要通过仔细观察来体会。 信噪比用 dB（对数）表示。即得到比值后再取对数。 DV数码摄像机可轻松达到60dB， 有些机型已达62dB。
4. 灵敏度
摄像机的灵敏度是用同一照度下，拍摄同一景物得到额定输出时，所用光圈的大小来衡量的。通常取照度2000Lx，色温3200K，拍摄白反射系数89.9 %的景物，视频信号输出为700毫伏，此时使用光圈越小，表示摄像机灵敏度越高。（广播档摄像机灵敏度一般为：F8.0）
显然F值为8的摄像机的灵敏度要高于F值为5.6的摄像机。在微光情况下（如只有几个Lx——大约相当点燃一根光柴的亮度），观察摄像机拍摄的画面质量如何，也是衡量摄像机灵敏度的重要依据。摄像机在低照度下的表现，判断的依据更多的是主观感觉。
虽然有些摄像机号称可在几个Lx的微光下拍摄，但这时拍摄出的画面大多为轮廓不清、信噪比很低、基本无色彩的“不良画面”。
二. 功能性电子特性
1. 自动白平衡（AWB）
非专业摄像机上往往装有自动白平衡感应器，其调整范围大约在2500 K ~7000 K之间。
在下列情况下，自动白平衡会失灵：
（1）夜间拍摄蜡烛光或室外拍摄烟火时；
（2）水银灯、钠蒸汽灯等极亮照明下时；
（3）两种不同色温的光源混合时；
（4）强逆光拍摄及运用微距功能拍摄时；
（5）在蒙蒙细雨和雪地拍摄时；
（6）环境亮度低于摄像机的规定照度时；
（7）日落、日出或带有强烈红色调时；
（8）移动拍摄中摄像机从明亮处移到光线相对暗处时的一段时间内，如从室外移到室内。
2. 自动聚焦（AF-Auto Focus）
当摄像机对准拍摄物体时，镜头能自动把焦距调在焦点上，叫做自动聚焦。目前摄像机镜头的自动聚焦方式很多，大致可分为两类：一类为有源方式聚焦，包括红外线方
式和超声波方式；另一类为无源方式聚焦。家用摄像机通常采用有源聚焦方式。原理是当镜头对准目标时，摄像机镜头内下方的发射器，发出红外线或超声波，经被摄物体反射回来，由摄像机红外线传感器或超声波传感器接收下来，测定出距离，根据测定的距离驱动摄像机聚焦装置聚实焦点。
其优点是不受光线条件影响，能在完全???的情况下工作。缺点是不能透过玻璃进行工作、对吸收红外线或超声波的物体、远距离的物体等不能正常工作。专业摄像机多采用无源聚焦方式。常见的有佳能公司（Canon）研制开发的“固态三角测量”聚焦系统SST（Solid State Triangulation），胜利公司（JVC）研制开发的“图像传感方式”聚焦系统TCL等。
无源聚焦方式有远距离聚焦准确，对焦没有视差等优点，不足之处就是当光线太暗和被摄物体反差小时不能正常工作。摄像机自动聚焦装置的检测视角一般只有几度。当镜头处于长焦端时，画面大部分进入自动聚焦控制范围，聚焦效果良好；而镜头处于短焦时，只有画面中央很小范围是自动焦点的检测范围。这一小范围内的物体的焦点能够自动聚实，如果被摄物体不在画面中央这一范围内，自动聚焦就会出现偏差。
另外，自动聚焦系统受光线、亮度、被摄物等条件的影响很大，在一些特殊情况下会出现聚焦偏差，在这些场合最好还是使用手动聚焦效果比较好。
不适合采用自动聚焦拍摄的景物如下：
不适合采用自动聚焦拍摄的景物：
(1) 快速运动的物体
(2) 被摄体距离太远
(3) 很暗环境中的物体
(4) 远离画面中心的景物
(5) 下雨、下雪或地面有水
(6) 能吸收红外线或超声波的物体
(7) 网、栏栅、成排的树或柱子后的景物
(8) 反差太弱或无垂直轮廓的景物，
(如一面白墙)
(9) 表面有光泽、光线反射太强或周围太亮的景物
(10) 被摄物体一端离摄像机很近， 另一端离得很远
(11) 玻璃后面的物体 (在玻璃前拍摄时，可贴紧玻璃拍摄）
3. 光学变焦与数码变焦
镜头是由透镜组组成的，其焦距是可以改变的。光学变焦是依靠镜头内部结构的改变来实现变焦的（1/f = 1/f1 +1/f2 -d/f1×f2 ) ，它实实在在地改变了镜头的焦距。
镜头的最大焦距除以最小焦距就是光学变焦比。非专业摄像机镜头的光学变焦比通常在15倍以下。
数码摄像机大多具有数码变焦功能，但数码变焦并没有改变镜头的焦距。只是一种画面
放大，即把原来CCD上的一部分影像放大到几十甚至于几百倍而成为一整幅画面，在视觉上给人一种远处景物被拉近放大的感觉。此时影像变得模糊不清，颗粒状明显。利用数码变焦功能拍摄的画面粗糙，影像模糊，并无多少实际使用价值。
4. 光学防抖与电子防抖
拍摄影像时，持机的手臂常常不可避免地发生抖动，使拍摄出来的影像画面模糊不清。DV摄像机一般都具有防抖功能。
DV的防抖功能通常有两种，即光学防抖和电子防抖。
光学防抖是机械式的防抖，它是在镜头随手臂一起抖动时，自动调节镜头中镜片位置来消除抖动的影响，使得拍摄的画面清晰稳定。其特点是画质不受影响，但防抖效果不明显。
电子防抖是将影像放大，取中间部份的影像相成为主影像，其馀周边的影像则为防震产生时的运动空间，因为影像被放大，所以画质变差，但是防抖效果明显。
摄象机尽管有了防抖功能，但并不意味着拍摄时就不怕晃动了。当手臂和身体有较大运动时，仍会使影像画面不稳，这时还需要用三脚架来支持拍摄。
5. 摄像机的夜视功能
夜视功能又称之为红外夜视功能，在???的夜晚，周围环境的照度很低，通常只有几个勒克斯（Lx），甚至于为人的视力无法辨认的0Lx 的全黑环境。有夜视功能的摄像机，能够
发射出红外线，拍摄周围10英尺（约3米） 范围内的影像。
6. 同步扫描 (Synchro Scan)
摄像机中同步扫描功能的设置，是使摄像机的扫描频率与被拍摄荧光屏扫描频率相同，不使拍摄画面中的荧光屏出现水平条纹。
同步扫描功能就是可变速电子快门。
如某摄像机的可变速电子快门为：1/50.3秒～1/201.4秒共234档（0.1秒一档）
专业机有此功能
7. 程式自动曝光
许多摄像机上设有程式自动曝光模式，可根据不同拍摄情况选择。常见的有射灯模式、运动物体模式、柔和人像模式、日落模式、海滩及滑雪模式、风景模式、月夜模式等。
这些模式是摄像机根据拍摄环境和所要达到的画面效果，对光圈、快门、聚焦、白平衡和增益控制等参数进行的综合设定。
8. 数码特技
许多数码摄像机设有多种数字画面特技效果，如多屏、频闪、静帧、拖曳影像、怀旧电影、负片效果、镶拼图案、黑白模式等。有些机型还设有扩阔模式，以改变画面的纵横比。
这些数字画面特技，为制作者提供了丰富画面效果的手段。有些特技效果还是不错的。
9. SP 和LP 模式
DV摄录机通常有两种录播模式： SP和LP。SP(Standard play)是标准录播模式、LP(Long play)是长时间录播模式。在LP模式下，可延长记录和播放时间、延长倍数依不同摄录机的不同而不同，流行的有1.5倍和2倍。使用LP模式在1.5倍时，可在60分钟的录影带上摄录90分的影像。
LP模式是使用较少的录像带存储相同数量的影像。录像机标准的记录存储速度是一定的.如在SP模式下，数据以每秒3/4英寸的走带速度存储，而在LP模式下，数据存储速度则为每秒1/2英寸录像带。同样的数据就会占用较短的录像带。LP模式是以降低影像质量为代价的，特别是使用旧录像带时，在LP模式下图像信噪比会明显变差。使用中可根据需要进行选择。
2-8 摄像机使用技巧 (技术类)
1. 寻像器的预调（亮度、对比度）
(1) 用机内彩条发生器产生彩条信号预调。
(2) 拍摄反差适中的景物预调。
2. 彩色监视器的调整（亮度、对比度、色度 ）
(1) 75Ω负载电阻开关置于ON位置。
(2) 将色度旋纽调到零。
(3) 用彩条信号调整监视器的亮度和对比度。
(4) 将色度旋纽调到适当的位置。
注： 以上两项的预调，在摄像机使用手动光圈时，非常重要。
3. 曝光控制类
（1）面部曝光法
用自动光圈测定人物面部的F值并固定，然后使用手动光圈拍摄。适用于景物（包括人物）亮度范围，超出了摄像机能反映的亮度范围的情形。
（2）曝光对色彩的影响
曝光过度：色彩变淡，发白。
曝光不足：色彩变暗。
（3）曝光模式与补偿
DV摄像机往往设有曝光模式与补偿功能，如逆光拍摄、运动物体的拍摄等。这些模式和补偿实际上就是在使用手动光圈控制方式和改变电子快门的速度。
（4）改变构图对曝光的影响
4. 色彩控制类
（1）光源的显色性
光源的显色性表示光源显示色彩的能力。它以某光源照射下物体的颜色，与其在阳光下呈现的颜色相符合的程度，来衡量该光源的显色性。国际照明委员会（CIE）规定，阳光的显色指数为100，人造光源的显色指数越高，表示显色性能越好。一般用于电视照明光源的显色指数应在85以上。
常见光源的显色指数
光 源 显色指数 光 源 显色指数
太阳光 100 氙灯 90～95
白炽灯 95～100 镝灯 85～95
日光灯 65～80 高压钠灯 20～25
卤钨灯 85～99 高压汞灯 30～40
碘钨灯 95～100 三基色日光灯 85
（2）白平衡的调整
A. 标准白板的选择。
B. 白板的位置与角度。
C. 肤色（还原）控制原则。
D. 环境色对白平衡调整的影响。
E. 光线暗时尽量采用3200K色温转换片。
（3） DV摄像机白平衡（模式）的使用
5. 夜间拍摄技巧
色彩还原的关键在白平衡调整，如摄像机无手动白平衡调整，
可将白平衡功能模式（(White balance)，设为“室外晴天 ”。
6. 频闪现象
频闪现象是指摄像机摇摄时，画面出现的闪烁现象。
摄像机拍摄直立的物体时（如树林、栏栅等），摇摄速度过快，很容易出现频闪现象。
频闪现象长焦比短焦严重，物距小比物距大严重，反差大的景物比反差小的严重。
7. 超焦距的使用
（1）超焦距： 当镜头聚焦在无穷远时，从景深的近限点到镜头的距离称超焦点距离，简称超焦距。超焦距之内的景物在成像面上是模糊的， 超焦距至无穷远景物是清晰的。
（2）超焦距的使用：若将镜头焦点对准超焦距(点)，
则最近清晰点可从超焦距的位置移至超焦距一半的位置，即清晰点离镜头近了，扩大了镜头的景深范围。
（3）超焦距的计算：超焦距=1000×（焦距÷光圈F数值）
8. 最佳光孔
由于衍射（光线因折射而分出彩色）现象的存在，最佳光孔（成像清晰度、色彩饱和度最好）不是最小光孔，而是稍大一点的光孔。
根据实验，最佳光孔是从镜头的最大光孔收小2 ～3档处。如某镜头最大光圈为F2，
则最佳光孔为：F 4～ F5.6。
9. 外出拍摄时携带的器材
(1) 摄像机三脚架
(2) 耳机
拍摄前试音、拍摄中???、拍摄后回放时声音细致的检查。
(3) 手持话筒和连线
通常摄像机上的话筒在离音源较远时，录制的声音会不清晰，对于有嘉宾采访和现场报道的场景，手持话筒是必不可少工具。
(4) 无线颈挂式话筒
可能的话，带上一个无线颈挂式话筒，它能使采访对象和摄像机保持一定的距离，并且这个小东西不会分散他太多的注意力。
(5) 标准电池
为话筒和其它设备准备好备用电池。
(6) 各类转接器和电缆
准备一些各类视音频及其它设备的接插头,转接器和连接电缆，在外出工作时很有必要。
(7) 辅助灯
电池灯或轻便式灯具能够帮助你更好地完成拍摄任务，而不是在光线很暗时还在勉强地凑合。上车前不要忘记带上滤色纸。
(8) 反光板
调节反光板可让你灵活地调整反射光线，以便更好地照亮要拍摄的景物。
(9) 各种镜头滤光镜
偏振滤光镜，可减少反射光和直射强光的作用( 如在水面上或水边拍摄时，尤为重要)。
其它滤光镜可以提高拍摄画面的质量。如拍摄落日时可增强气氛；拍摄浪漫情景时能增加柔和的光泽等。滤光镜很便宜，但很有用。
(10) 镜头纸
带上一些镜头纸或毛刷，以清洁镜头上的灰尘、脏物及湿气，不要用面巾纸或衬衣袖子擦拭，这样可能会严重划伤镜头。
(11) 摄像机电池和充电器
(12) 空白录像带
(13) 调白平衡用的白板
(14) 化妆用品
(15) 电源插座
(16) 简单的工具
(17) 防雨用具
(18) 磁带标签纸、胶带、纸、笔等
(19) 摄影包