攝影攝像技術(shù)-數(shù)碼攝像機的種類與特點

第五章數(shù)碼攝像概述本章簡介:本章將主要介紹數(shù)碼攝像機地基礎(chǔ)知識,包括數(shù)碼攝像機地種類,特點,結(jié)構(gòu),工作原理,以及攝像機地選購與維護保養(yǎng)地有關(guān)知識。通過對本章知識地學(xué),讀者可以初步認(rèn)識與了解數(shù)碼攝像,為日后數(shù)碼攝像技術(shù)水地提高打下堅實地基礎(chǔ)。學(xué)目地了解數(shù)碼攝像機地種類與特點了解數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)與與工作原理了解數(shù)碼攝像機地選購與維護保養(yǎng)

五.一數(shù)碼攝像機地種類與特點數(shù)碼攝像機地種類數(shù)碼攝像機地特點

五.一.一數(shù)碼攝像機地種類按用途及成像質(zhì)量分?jǐn)?shù)碼攝像機按照用途及成像質(zhì)量可以分為廣播級,專業(yè)級與家用級三種。（一）廣播級攝像機廣播級攝像機主要應(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域,如電視臺節(jié)目地拍攝,影視劇地拍攝等。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類（二）專業(yè)級攝像機專業(yè)級攝像機一般應(yīng)用于廣播電視以外地其它比較專業(yè)地領(lǐng)域,如會議,專訪,展演,婚慶,電化教育等,也適合攝像發(fā)燒友使用。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類（三）家用級攝像機家用級攝像機主要適合于那些對拍攝結(jié)果要求不高,但卻需要機器操作簡單,易掌握地情況,比如時家用,記錄朋友聚會,旅游出行,孩子地成長等。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類按存儲介質(zhì)分?jǐn)?shù)碼攝像機根據(jù)存儲方式地不同,可分為磁帶式,硬盤式,DVD光盤式及閃存卡式等。隨著技術(shù)地更新?lián)Q代與市場地優(yōu)勝劣汰,目前數(shù)碼攝像機基本都是閃存卡式。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類（一）磁帶式攝像機這種攝像機以磁帶作為存儲介質(zhì),影像質(zhì)量好,但是記錄地影像屬于模擬信號,要編輯視頻地話需要先用視頻采集卡等設(shè)備行模擬信號到數(shù)字信號地轉(zhuǎn)換,后期制作過程繁瑣,且有比較強地技術(shù)要求,磁帶也不宜多次抹錄使用,而且多次拷貝后地圖像質(zhì)量會下降,磁頭與磁帶要行接觸才能讀取,也會產(chǎn)生磨損。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類（二）硬盤式攝像機這種攝像機以機械硬盤作為存儲介質(zhì),優(yōu)點是存儲量大,能確保長時間拍攝,傳輸時僅需要用數(shù)據(jù)線與電腦連接就可以將錄制地影像導(dǎo)出,對于普通家庭來說都可以輕松地行后期編輯,并且能反復(fù)刪除與錄制,后期投入小。但是受機械硬盤工作原理地限制,硬盤式攝像機故障率高,功耗大,在特殊環(huán)境,如高海拔,高熱高寒地區(qū)等,硬盤地工作穩(wěn)定無法保證,有時完全無法工作。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類（三）DVD光盤式攝像機這種攝像機以DVD刻錄光盤作為存儲介質(zhì)。它幾乎跟硬盤式攝像機同時出現(xiàn),只是將存儲介質(zhì)換成了DVD刻錄光盤,就是在機器內(nèi)整合了一個光盤刻錄機,拍攝時通過同步刻錄光盤來行視頻文件地記錄。優(yōu)點是操作簡單,攜帶方便,傳輸便捷,安全與穩(wěn)定也不錯。五.一.一數(shù)碼攝像機地種類（四）閃存卡式攝像機這種攝像機以閃存卡作為存儲介質(zhì),具備DVD光盤式與硬盤式攝像機地所有優(yōu)點,又避免了它們地缺點,體積可以做到更小巧,可以高速存儲數(shù)據(jù),換取存儲卡快捷方便還易于攜帶,存儲穩(wěn)定也更高,抗冷熱,抗震,甚至在一些極限環(huán)境也能正常工作。五.一.二數(shù)碼攝像機地特點清晰度高數(shù)碼攝像機記錄地是數(shù)字信號,圖像分辨率高,畫面清晰細(xì)膩,目前普通家用級數(shù)碼攝像機地圖像分辨率早已普及了高清HD一零八零P（像素一九二零×一零八零）,開始向四K發(fā)展,廣播級地數(shù)碼攝像機圖像分辨率基本都達(dá)到了四K（像素四零九六×二一六零）超精細(xì)畫面。五.一.二數(shù)碼攝像機地特點色彩逼真數(shù)碼攝像機記錄與還原色度與亮度信號地能力相比磁帶模擬攝像機大幅提高,而記錄與還原色度與亮度地能力又是決定最終成像質(zhì)量地關(guān)鍵因素,所以數(shù)碼攝像機拍攝地影像色彩就更加絢麗與純正,顏色真實還原度更高。五.一.二數(shù)碼攝像機地特點無損復(fù)制數(shù)碼攝像機用地是數(shù)字記錄模式,所以在反復(fù)拷貝后都無損影像質(zhì)量,有利于傳播與制作品質(zhì)較高地影像。五.一.二數(shù)碼攝像機地特點方便后期播放與處理數(shù)碼攝像機拍攝完成后可以馬上在液晶顯示器里回放拍好地影像,還可以方便地與電視連接后播放,也可以像相機那樣隨時拍攝靜止照片,與電腦地連接傳輸也很簡單,便于使用編輯軟件行后期處理,做出各種特效與添加各種濾鏡,從而增強畫面地藝術(shù)感染力,使其更具觀賞。五.二數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)與工作原理數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)數(shù)碼攝像機地工作原理

五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)數(shù)碼攝像機是集成了非常復(fù)雜地電子,光學(xué)及機械系統(tǒng)地綜合體。從外觀上看,數(shù)碼攝像機包括鏡頭,取景器,液晶顯示屏,機身,話筒等部分;內(nèi)部主要由光學(xué)系統(tǒng),成像系統(tǒng),信號處理系統(tǒng),存儲與輸出系統(tǒng),控制系統(tǒng)與電源系統(tǒng)等部分組成。數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)數(shù)碼攝像機地外部結(jié)構(gòu)（一）鏡頭鏡頭是指安裝在攝像機上地由鏡筒與許多光學(xué)透鏡鏡片等部件組合而成地光學(xué)裝置。攝像機鏡頭地作用與照相機鏡頭基本一樣,都是用來捕捉與收集被攝主體反射來地光,使其聚焦成像再投射到圖像傳感器地感光面上。攝像機地鏡頭都是鍍膜鏡頭,就是在鏡片上鍍上多層透明材料,一是通過減少鏡片本身地反射率來提高鏡頭地透光能力,并且不容易產(chǎn)生逆光光暈,使逆光拍攝地能有明顯提高;二是減少雜散光干擾帶來地色散現(xiàn)象,確保畫面地清晰度。根據(jù)焦距長短,鏡頭可分為廣角鏡頭,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與長焦鏡頭,其變焦倍數(shù)從兩倍到幾十倍不等。家用級數(shù)碼攝像機都是機器上固定地變焦鏡頭,很多高端攝像機則可以根據(jù)需要更換鏡頭。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（二）取景器取景器也稱為尋像器,是通過目鏡用于取景構(gòu)圖與監(jiān)視整個拍攝情況地部件,目前普通家用級攝像機已經(jīng)取消了取景器,只有高端攝像機才有,因為取景器對于專業(yè)領(lǐng)域與攝像發(fā)燒友來說還是一個必要地部件。目前市場上地攝像機基本都是電子取景器,就是將一塊微型LCD屏放在目鏡里,可以實時取景,并顯示拍攝地各種有關(guān)信息等。因為是目鏡,所以攝像者要閉上一只眼睛觀察,為了利于攝像者在明亮地光線下取景,取景器都有眼罩做遮擋,一些高端攝像機地取景器像素比液晶顯示屏還要高,這更利于攝像者看清拍攝畫面。取景器功耗較低,不用液晶顯示屏只用取景器拍攝,會非常節(jié)電。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（三）液晶顯示屏液晶顯示屏是一個小型地畫面監(jiān)視器,通常是LCD屏,位于數(shù)碼攝像機機身地旁邊,它可以在拍攝時實時取景,還可以回放所拍攝地視頻,方便攝像者查看視頻狀況并行取舍,另外一個主要作用是顯示設(shè)置菜單,設(shè)置完畢后地各種信息,視頻地有關(guān)信息并監(jiān)看攝像機本身地工作狀態(tài),如鏡頭地焦點虛實,電池缺電警告等信息。目前攝像機基本都配備了可以大角度旋轉(zhuǎn)地觸摸顯示屏,攝像者可以在顯示屏上直接觸摸設(shè)置與操作,不用再去找各種按鈕,因此操作十分簡單便利。同時,也可以通過旋轉(zhuǎn)顯示屏來實現(xiàn)拍攝角度地多樣化。液晶顯示屏可以調(diào)節(jié)亮度與對比度,起到在多種場景下看清拍攝畫面地作用。但是在光線太強地環(huán)境還是會受很大影響,經(jīng)常無法看清畫面地細(xì)節(jié)。這時可以通過改變拍攝角度與調(diào)整旋轉(zhuǎn)顯示屏角度來減少光線地影響。液晶顯示屏地功耗比較大,所以比較耗電。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（四）機身機身是攝像機地主體部分,載有攝像機地所有元部件,表面有各種功能按鍵,各種接口,內(nèi)置閃光燈,電池及話筒等。話筒五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)數(shù)碼攝像機地內(nèi)部架構(gòu)（一）光學(xué)系統(tǒng)傳統(tǒng)意義上地攝像機光學(xué)系統(tǒng)由鏡頭,濾光片與分光棱鏡組成。攝像機通過鏡頭采集光線,通過調(diào)節(jié)光圈與快門來決定接受地光線大小,鏡頭后面有一個低通彩色濾光片,用來過濾光線不同地波長光線,避免產(chǎn)生不同頻率地光信號,而影響圖像感光器對色彩地判斷。再后面就是分光棱鏡,其作用是將過濾后地光線分解成紅,綠,藍(lán)三種顏色地光線,并投射到感光元件上。而現(xiàn)在地OS圖像傳感器,可以將彩色濾光鏡覆蓋在OS表面直接過濾光線,然后由OS集成地模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,再把這些數(shù)字信號一步處理后,根據(jù)不同色度要求形成紅,綠,藍(lán)三色信號,起到分光棱鏡地作用,所以目前數(shù)碼攝像機地光學(xué)系統(tǒng)基本就剩下鏡頭。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（二）成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)地核心部件是OS圖像傳感器,是高度集成芯片,可以獨立完成從光線轉(zhuǎn)換成電信號再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號地整個過程。同等像素條件下,OS地面積大則每個像素點面積也大,接受光線地能力也強,畫質(zhì)自然也更好。所以O(shè)S地面積大小對攝像機地成像品質(zhì)有著舉足輕重地作用,更是攝像機檔次與能地體現(xiàn)。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（三）信號處理系統(tǒng)數(shù)碼攝像機地信號處理系統(tǒng)主要由圖像預(yù)處理器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器,圖像信號處理器與數(shù)字信號處理器（DSP）四部分組成。其圖像預(yù)處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器都集成在OS圖像傳感器里。信號處理系統(tǒng)五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（四）存儲與輸出系統(tǒng)存儲與輸出系統(tǒng)是把數(shù)字視頻信號與數(shù)字音頻信號經(jīng)過合成,壓縮后以指定地格式寫入存儲介質(zhì)或直接傳送至各種外接輸出接口上。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（五）控制系統(tǒng)數(shù)碼相機地控制系統(tǒng)指地是可以操控機器地各種裝置,如對焦變焦裝置,光圈,快門,防抖開關(guān),色彩調(diào)節(jié)裝置等,通過控制系統(tǒng),可以使圖像畫面清晰,曝光準(zhǔn)確,色彩真實,并完整保存下來。五.二.一數(shù)碼攝像機地結(jié)構(gòu)（六）電源系統(tǒng)數(shù)碼攝像機地電源系統(tǒng)是將電池地電壓通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成攝像機各個部分需要地工作電壓。五.二.二數(shù)碼攝像機地工作原理數(shù)碼攝像機拍攝視頻過程地基本工作原理簡單地說就是光,電,數(shù)字信號地轉(zhuǎn)換與傳輸。即鏡頭收集到光線后傳輸?shù)絆S圖像傳感器上,OS將光線轉(zhuǎn)換成模擬電信號,再通過集成地模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,該數(shù)字信號先由圖像信號處理器行處理,然后由數(shù)字信號處理器將視頻信號與同步處理完地音頻信號行合成,壓縮后以特定格式寫入存儲介質(zhì)。五.三數(shù)碼攝像機地選購與維護保養(yǎng)數(shù)碼攝像機地選購數(shù)碼攝像機地維護與保養(yǎng)

五.三.一數(shù)碼攝像機地選購目前市場上數(shù)碼攝像機地品牌較多,常見地有索尼,佳能,松下,三星,JVC等,各品牌地高端攝像機都有自己地獨有技術(shù)與操控特色,而在較低端家用級攝像機,各品牌地部件結(jié)構(gòu)與技術(shù)手段都趨于同質(zhì)化,但在使用功能方面卻都能盡量體現(xiàn)自己地品牌特點,所以選購時要根據(jù)自身經(jīng)濟條件與拍攝用途,有針對地選擇。選購時應(yīng)從圖像傳感器面積,變焦能,防抖能,操控等幾方面行考慮。圖像傳感器面積選購攝像機時應(yīng)盡量購買圖像傳感器面積較大地,面積越大捕獲地光線越多,記錄光信號地能力也越強,信噪比越高,拍攝地影像畫質(zhì)越出色。五.三.一數(shù)碼攝像機地選購焦變能數(shù)碼攝像機地變焦會同時帶有光學(xué)變焦與數(shù)碼變焦,光學(xué)變焦是物理光學(xué)手段變焦,對畫質(zhì)影響小,數(shù)碼變焦實際是通過軟件對成像行部分裁切,使得眼睛看起來畫幅變大了,而畫幅放大后畫質(zhì)就會下降,拍攝時應(yīng)盡量少用數(shù)碼變焦。購買攝像機時,在變焦能力這一項上主要看機器地光學(xué)變焦能力,光學(xué)變焦倍數(shù)越大,就越可以在畫質(zhì)影響小與不改變拍攝距離地情況下得到更多地取景范圍,如全景,遠(yuǎn)景,景,近景,特寫等。五.三.一數(shù)碼攝像機地選購防抖能由于拍攝視頻過程,只要不使用三腳架,攝像者即使只端著攝像機原地拍攝,也不可能做到絕對穩(wěn),何況很多時候還要移動拍攝,這就可能造成視頻畫面因抖動而模糊。為了防止與盡量減少這種情況,目前地數(shù)碼攝像機都帶有防抖功能,只是因攝像機檔次高低不同,而實現(xiàn)防抖地方式與防抖地能也不同。低端攝像機基本是電子防抖,利用機內(nèi)軟件通過各種算法對抖動后畫面行修補,防抖效果不佳,畫質(zhì)會有所降低,但這種攝像機價格較低。高端攝像機則都是物理干預(yù)地機身防抖與光學(xué)防抖,也就是機身里或者鏡頭加上復(fù)雜地可活動結(jié)構(gòu)行防抖,效果好,畫質(zhì)受影響小,但價格高。機身防抖因為攝像機技術(shù)地步與規(guī)?；a(chǎn)后地成本下降,有向低端攝像機延伸地趨勢。購買時可根據(jù)需要與經(jīng)濟能力行選擇。五.三.一數(shù)碼攝像機地選購操作方便購買數(shù)碼攝像機時,盡量選擇操作簡單,操控好地機型。五.三.二數(shù)碼攝像機地維護與保養(yǎng)數(shù)碼攝像機結(jié)構(gòu)精密,電路復(fù)雜,并且機器本身也比較貴重,想要延長攝像機地壽命并保持穩(wěn)定地能,除了熟悉各個部件及掌握熟練地操控方法,還要靠精心地維護與保養(yǎng)。防潮數(shù)碼攝像機盡量避開雨天拍攝,攝像機被雨淋或在環(huán)境濕度很高地條件下拍攝,內(nèi)部容易水,機器內(nèi)地精密部件與復(fù)雜電路會被水與潮氣破壞,而造成嚴(yán)重地機器故障。如果需要雨天拍攝,就一定要使用防雨罩。冬天將數(shù)碼攝像機從室外拿到室內(nèi)時,因為環(huán)境由冷到暖地改變,機身與鏡頭會出現(xiàn)凝露現(xiàn)象,這時不能馬上啟動,應(yīng)等機器溫度回升到與室內(nèi)溫度差不多,且凝露蒸發(fā)完后再使用。五.三.二數(shù)碼攝像機地維護與保養(yǎng)防塵數(shù)碼攝像機在使用時鏡頭,機身與液晶顯示屏等部位難免會沾上灰塵,這時可以使用氣吹球去吹掉灰塵,也可以用專業(yè)地鏡頭紙或鏡頭布輕柔擦拭,而不能用手摸觸鏡頭片表面,也不能使勁擦拭,否則會損傷鏡面鍍膜,造成無法挽回地傷痕。拍攝時碰到沙塵比較大地天氣時,要使用防塵罩。五.三.二數(shù)碼攝像機地維護與保養(yǎng)防磁不要在強磁場使用數(shù)碼攝像機,更不能將其存放在這種環(huán)境,否則會引起圖像失真與電路故障。五.