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摄像机的组成.doc

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摄像机的组成一、镜头系统1. 焦距与调焦①焦距:对摄像机来说镜头的焦距与像距近似相等。即f≈L2调焦:与照相机的调焦原理一样,物距改变成像面也要改变,但摄像管或 CCD是固定的,因此只能通过改变镜头与景物的距离,使成像面不变。前聚焦:根据景物的距离,调节镜头前部的调焦环,使成像清晰。后聚焦:即调整镜头的后截距。当镜头和摄像机器件之间距离与后截距不一致时,成像面就落不到受光面上。图像就会模糊。通过后聚焦环来调节,最后一组镜头的位置,使成像清晰,调整完毕固定下来。不换镜头就不需要经常调整。经常做的工作是调整前聚焦,简称调焦。目前家用摄像机多采用自动聚焦,无需人工调整;专业摄像机一般采用手动聚焦方式,现在也有部分摄像机有自动调焦功能。②视场角:从镜头主平面中心向景物范围两边或成像范围两边所张的角叫视场角。f--焦距,H2靶面高度,θ 为垂直视场角;H2为靶面水平宽度,θ 为水平视场角。θ 越大,看到的景物范围越大;θ 越小,看到的景物范围越小。H2确定后:f 越大,θ 越小,景物范围也越小;f 越小,θ越大,景物范围也越大。一般:θ>300,称为广角镜头;θ 为 20~270,称为标准镜头(普通镜头)θ<200,称为窄角镜头(长焦镜头)③镜头的工作特性标准镜头的工作特性:标准镜头或中等焦距范围的变焦镜头,提供的视场和我们眼睛所看到的视场差不多(200~270) ,所拍摄的图像中,前景物、中景物和背景物之间的比例,深度等空间关系看起来也接近我们正常的视觉规律,有真实的透视感。标准镜头拍摄的图像基本上没有失真。广角镜头的工作特性:(θ>300)广角镜夸大前、中、背景物之间的比例关系。在视觉上造成前景物和背景物之间距离加大,即深度增加。透视增强,太近的物体,图像产生桶形失真。广角镜头景深范围大,画面内所有物体都能很好地被聚焦。适用于移动拍摄。广角镜头易产生镜头眩光。移动摄像机或加光罩来清除。窄角(长焦)镜头的工作特性。 (θ<200)长焦镜头压缩了前、中、背景物之间的比例关系,看起来被摄体间相对距离缩小了,造成被摄体密集的感觉。长焦镜头景深很小,主体周围很小区域内可聚焦清晰。不适于运动拍摄。稍微的振动会引起图像大的跳动。④变焦镜头:有两组以上的透镜组成,在一定范围内连续可调,实现画面景物范围的改变。变焦比:最长焦距与最短焦距之比。如 DXC-M3A 915B变焦比:15 倍,9.5mm~143 mmDXC-537 916B 变焦比:16 倍。变焦的方式有两种:手动,电动。由“手动/伺服”开关来选择。电动用船型开关控制:W 方向是广角,T 方向是长焦。变焦的速度由压力的大小来控制。手动变焦时将“手动/伺服”开关打到“手动” ,就可用变焦环手动变焦。2. 光圈光圈的主要作用是控制进光量的多少。进光量的多少与有效孔径 D有关。有效孔径 D受两个因素影响:光圈孔径大小和光圈到透镜的距离。统一考虑两种因素对透光能力的影响,定义相对孔径。相对孔径:O=D/f D-有效孔径,f-焦距。光圈指数:F=f/D (相对孔径 O的倒数)光圈环上标出光圈指数有:1.4 2 2.8 4 5.6 8 16F越小,表示光圈越大,透光能力越强,最大相对孔径是反映镜头质量的参数;其大小反映了镜头最大收集光线的能力。如镜头有标有:1:1.4 1:1.7 1:2.1 等。由于焦距的变化也会影响镜头的相对孔径,所以摄像机的变焦镜头在进行变焦操作时,为保证成像面照度不变,就必须要求相对孔径不变。由于光圈大小是不随透镜焦距而变的,可以通过改变透镜与光圈之间的位置来改变 D,焦距也逐渐增大,D 也就增大。这样变焦时,就不至于影响图像的亮度了。光圈的另一作用是控制图像的球面像差。F 指数越大,光圈开的越小,摄下的图像越清楚;反之光圈开的越大,图像就越模糊。P101-14图。光圈的调整有两种:手动和自动。一般情况采用自动方式-AUTO。在亮背景下拍人物,或黑背景下拍较亮的物体。晚上的月亮可采用手动光圈,以获得理想的图像。3.景深:①景深与镜头的焦距长短有关:在物距、光圈不变时,镜头焦距越短,景深越大;镜头焦距越长,景深范围越小。利用这个特点可通过变换焦距,获得前虚后实或前实后虚的对比画面。②景深与光圈的大小有关;在焦距、物距固定时,光圈越小,景深越大;光圈越大,景深越小。利用这个特点可拍摄虚实对比的画面。③景深与物距长短有关;在焦距、光圈一定时,物距越长,景深越大;物距越短,景深越小。★二、主机包括五部分:摄像头、视频信号处理单元、同步信号发生器、编码器、供电系统1.摄像头:内部光学系统,摄像器件,预放电路和电子快门。(1) 内部光学系统:色温滤色镜和分光系统组成。(2) 摄像器件:摄像管或 CCD。CCD 的尺寸一般有 2/3英寸和1/2英寸两种。(3) 预放电路:要求放大信号噪声低、
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