一、鏡頭系統(tǒng)
1. 焦距與調(diào)焦
①焦距:對(duì)攝像機(jī)來說鏡頭的焦距與像距近似相等。即f≈L2
調(diào)焦:與照相機(jī)的調(diào)焦原理一樣,物距改變成像面也要改變,但攝像管或CCD是固定的,因此只能通過改變鏡頭與景物的距離,使成像面不變。
前聚焦:根據(jù)景物的距離,調(diào)節(jié)鏡頭前部的調(diào)焦環(huán),使成像清晰。
后聚焦:即調(diào)整鏡頭的后截距。當(dāng)鏡頭和攝像機(jī)器件之間距離與后截距不一致時(shí),成像面就落不到受光面上。圖像就會(huì)模糊。通過后聚焦環(huán)來調(diào)節(jié),最后一組鏡頭的位置,使成像清晰,調(diào)整完畢固定下來。不換鏡頭就不需要經(jīng)常調(diào)整。
經(jīng)常做的工作是調(diào)整前聚焦,簡(jiǎn)稱調(diào)焦。
目前家用攝像機(jī)多采用自動(dòng)聚焦,無需人工調(diào)整;專業(yè)攝像機(jī)一般采用手動(dòng)聚焦方式,現(xiàn)在也有部分?jǐn)z像機(jī)有自動(dòng)調(diào)焦功能。
②視場(chǎng)角:從鏡頭主平面中心向景物范圍兩邊或成像范圍兩邊所張的角叫視場(chǎng)角。
f--焦距,
H2靶面高度,θ為垂直視場(chǎng)角;
H2為靶面水平寬度,θ為水平視場(chǎng)角。
θ越大,看到的景物范圍越大;
θ越小,看到的景物范圍越小。
H2確定后:f越大,θ越小,景物范圍也越?。籪越小,θ越大,景物范圍也越大。
一般:θ>300,稱為廣角鏡頭;
θ為20~270,稱為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭(普通鏡頭)
θ<200,稱為窄角鏡頭(長焦鏡頭)
③鏡頭的工作特性
標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的工作特性:
標(biāo)準(zhǔn)鏡頭或中等焦距范圍的變焦鏡頭,提供的視場(chǎng)和我們眼睛所看到的視場(chǎng)差不多(200~270),所拍攝的圖像中,前景物、中景物和背景物之間的比例,深度等空間關(guān)系看起來也接近我們正常的視覺規(guī)律,有真實(shí)的透視感。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭拍攝的圖像基本上沒有失真。
廣角鏡頭的工作特性:(θ>300)
廣角鏡夸大前、中、背景物之間的比例關(guān)系。在視覺上造成前景物和背景物之間距離加大,即深度增加。透視增強(qiáng),太近的物體,圖像產(chǎn)生桶形失真。
廣角鏡頭景深范圍大,畫面內(nèi)所有物體都能很好地被聚焦。適用于移動(dòng)拍攝。
廣角鏡頭易產(chǎn)生鏡頭眩光。移動(dòng)攝像機(jī)或加光罩來清除。
窄角(長焦)鏡頭的工作特性。(θ<200)
長焦鏡頭壓縮了前、中、背景物之間的比例關(guān)系,看起來被攝體間相對(duì)距離縮小了,造成被攝體密集的感覺。
長焦鏡頭景深很小,主體周圍很小區(qū)域內(nèi)可聚焦清晰。不適于運(yùn)動(dòng)拍攝。稍微的振動(dòng)會(huì)引起圖像大的跳動(dòng)。
④變焦鏡頭:有兩組以上的透鏡組成,在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),實(shí)現(xiàn)畫面景物范圍的改變。
變焦比:最長焦距與最短焦距之比。
如DXC-M3A 915B變焦比:15倍,9.5mm~143 mm
DXC-537 916B 變焦比:16倍。
變焦的方式有兩種:手動(dòng),電動(dòng)。由“手動(dòng)/伺服”開關(guān)來選擇。
電動(dòng)用船型開關(guān)控制:W方向是廣角,T方向是長焦。變焦的速度由壓力的大小來控制。
手動(dòng)變焦時(shí)將“手動(dòng)/伺服”開關(guān)打到“手動(dòng)”,就可用變焦環(huán)手動(dòng)變焦。
2. 光圈
光圈的主要作用是控制進(jìn)光量的多少。進(jìn)光量的多少與有效孔徑D有關(guān)。
有效孔徑D受兩個(gè)因素影響:光圈孔徑大小和光圈到透鏡的距離。統(tǒng)一考慮兩種因素對(duì)透光能力的影響,定義相對(duì)孔徑。
相對(duì)孔徑:O=D/f D-有效孔徑,f-焦距。
光圈指數(shù):F=f/D (相對(duì)孔徑O的倒數(shù))
光圈環(huán)上標(biāo)出光圈指數(shù)有:1.4 2 2.8 4 5.6 8 16
F越小,表示光圈越大,透光能力越強(qiáng),最大相對(duì)孔徑是反映鏡頭質(zhì)量的參數(shù);其大小反映了鏡頭最大收集光線的能力。
如鏡頭有標(biāo)有:1:1.4 1:1.7 1:2.1等。
由于焦距的變化也會(huì)影響鏡頭的相對(duì)孔徑,所以攝像機(jī)的變焦鏡頭在進(jìn)行變焦操作時(shí),為保證成像面照度不變,就必須要求相對(duì)孔徑不變。由于光圈大小是不隨透鏡焦距而變的,可以通過改變透鏡與光圈之間的位置來改變D,焦距也逐漸增大,D也就增大。這樣變焦時(shí),就不至于影響圖像的亮度了。
光圈的另一作用是控制圖像的球面像差。F指數(shù)越大,光圈開的越小,攝下的圖像越清楚;反之光圈開的越大,圖像就越模糊。P101-14圖。
光圈的調(diào)整有兩種:手動(dòng)和自動(dòng)。一般情況采用自動(dòng)方式-AUTO。在亮背景下拍人物,或黑背景下拍較亮的物體。晚上的月亮可采用手動(dòng)光圈,以獲得理想的圖像。
3.景深:
①景深與鏡頭的焦距長短有關(guān):在物距、光圈不變時(shí),鏡頭焦距越短,景深越大;鏡頭焦距越長,景深范圍越小。利用這個(gè)特點(diǎn)可通過變換焦距,獲得前虛后實(shí)或前實(shí)后虛的對(duì)比畫面。
②景深與光圈的大小有關(guān);在焦距、物距固定時(shí),光圈越小,景深越大;光圈越大,景深越小。利用這個(gè)特點(diǎn)可拍攝虛實(shí)對(duì)比的畫面。
③景深與物距長短有關(guān);在焦距、光圈一定時(shí),物距越長,景深越大;物距越短,景深越小。
★二、主機(jī)
包括五部分:攝像頭、視頻信號(hào)處理單元、同步信號(hào)發(fā)生器、編碼器、供電系統(tǒng)
1.攝像頭:內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng),攝像器件,預(yù)放電路和電子快門。
(1) 內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng):色溫濾色鏡和分光系統(tǒng)組成。
(2) 攝像器件:攝像管或CCD。CCD的尺寸一般有2/3英寸和1/2英寸兩種。
(3) 預(yù)放電路:要求放大信號(hào)噪聲低、增益高(90dB)、頻帶寬。
(4) 電子快門:用于室外高亮度情況下拍攝快速運(yùn)動(dòng)的物體。有的攝象機(jī)還具有清晰度掃描開關(guān),用于拍攝計(jì)算機(jī)屏幕。(如DXC-537攝像機(jī))
2.視頻信號(hào)處理單元
視頻信號(hào)處理單元,包括各種電子補(bǔ)償、電子校正電路和調(diào)整、控制電路。如黑斑校正、孔闌校正、彩色校正、雜散光校正、γ校正、黑白切割、電纜補(bǔ)償?shù)纫约肮馊ψ詣?dòng)調(diào)整、黑白平衡調(diào)整、黑電平調(diào)整、重合調(diào)整、增益控制等。
3.同步信號(hào)發(fā)生器
同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)同步信號(hào),保證整個(gè)系統(tǒng)同步工作。攝像機(jī)需要的同步信號(hào)可由內(nèi)部同步信號(hào)發(fā)生器供給,也可用外部輸入的同步信號(hào)或用一個(gè)外同步信號(hào)來控制該機(jī)的內(nèi)同步信號(hào),(稱為同步鎖相或臺(tái)從鎖相)因而攝像機(jī)的同步有內(nèi)同步、外同步或同步鎖相三種不同方式。
現(xiàn)在大多數(shù)攝像機(jī)是自動(dòng)轉(zhuǎn)換的,沒有選擇開關(guān),當(dāng)接到外來的同步信號(hào)時(shí),可從內(nèi)同步自動(dòng)轉(zhuǎn)換成同步鎖相方式。
攝像機(jī)工作在同步鎖相方式時(shí),本身的工作是正常的。然而若把它的視頻輸出信號(hào)與其它具有同一同步源的視頻信號(hào)進(jìn)行混合、切換或一些特技轉(zhuǎn)換時(shí),雖然它們之間在頻率上能同步工作,但在相位上卻會(huì)有差別。這是由于鎖相電路本身的誤差以及電纜傳輸視頻信號(hào)時(shí)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的延時(shí)作用造成的。反映到圖像上,一個(gè)是整個(gè)畫面向右偏移,即行相位的延遲,再一個(gè)就是畫面中圖像的顏色“面目全非”,有時(shí)無色、色淡,有時(shí)紅色變青、藍(lán)色變黃,人臉膚色也成藍(lán)色了,這是副載波相位偏移。行相位偏移還看不太出來,而副載波相位的偏移就非常明顯,因?yàn)楦陛d波周期很短,副載波的初相角又決定著彩色的色調(diào),因此稍有幾度的差別(大于3°),人眼就可察覺出色調(diào)有變化。鑒于此種情況,在攝像機(jī)上都裝有調(diào)節(jié)行相位(HPHASE)和副載波相位(SC PHASE)的調(diào)節(jié)旋鈕(副載波相位還有一個(gè)粗調(diào)開關(guān)),以便在以同步鎖相方式進(jìn)行多機(jī)拍攝然后有特技臺(tái)上進(jìn)行信號(hào)混合時(shí),調(diào)節(jié)各攝像機(jī)的行同步以及副載波信號(hào)相位的提前量,使信號(hào)到特技臺(tái)時(shí)的相位正好與標(biāo)準(zhǔn)同步信號(hào)的相位相吻合。
4.編碼器
將紅綠藍(lán)三種信號(hào)編成彩色全電視信號(hào),以適用于傳輸和適應(yīng)與黑白電視相兼容的需要。三種不同的彩色電視PAL、NTSC、SECAM各有其不同的編碼器,到達(dá)接收機(jī)后使用相應(yīng)的解碼器還原出三基色圖像。輸出信號(hào)的方式:VIDEO OUT ;Y/C;RGB;Y、B-Y、R-Y 。
5.供電系統(tǒng)。
輸入到攝像機(jī)中的電源都是12V直流電,而攝像機(jī)中各個(gè)部件所需電壓不盡相同,因此,攝像機(jī)中都有一套供電系統(tǒng),負(fù)責(zé)把12V電壓轉(zhuǎn)換成其他各種不同的電壓,以供不同之需。
★三、尋像器
兩個(gè)調(diào)節(jié)鈕,亮度的對(duì)比度鈕,調(diào)節(jié)圖像清晰。
尋像器上的各種指示:
(1) 尋像器指示REC 錄像時(shí)點(diǎn)亮。
(2) 演播指示TALLY 選取中此機(jī)信號(hào)時(shí),燈亮。
(3) 白平衡指示。
(4) 錄像機(jī)告警。(磁帶結(jié)束告警)
(5) 低照度告警。
(6) 電池告警。
(7) 增益指示等。
★四、電源
12V電池塊,或交流結(jié)合器提供12V電源,電池的使用注意見P34。
電源可以從攝像機(jī)控制單元通過電纜提供,也可利用交流電源附加器,通過攝像機(jī)電纜或四芯專用電纜提供,在室外拍攝時(shí)還可經(jīng)過電纜使用便攜攝像機(jī)的電源或直接用自身所配的電池供電。
★五、傳聲器
為了在攝像機(jī)拍攝圖像時(shí)能同時(shí)拾取聲音,一些較小的攝像機(jī)把話筒內(nèi)裝在攝像機(jī)的頭部。而專業(yè)級(jí)的較大的攝像機(jī)則往往在機(jī)身頭部有一個(gè)話筒支架,可用來安裝話筒,在機(jī)身上有話筒電纜線的插座,連接后可以把話筒拾取的聲音信號(hào)送入攝像機(jī)內(nèi),再經(jīng)過攝像機(jī)電纜送入錄像機(jī)錄下。
為獲得較高的靈敏度和較寬的頻率特性,攝像機(jī)上的話筒多選用電容話筒。其電源可用電池或由攝像機(jī)通過話筒電纜提供。
有的話筒裝有開關(guān),可根據(jù)不同情況選擇其位置。
電源開關(guān):在使用話筒內(nèi)部電池時(shí),如果不用要及時(shí)關(guān)閉,以免消耗電能。
頻率特性開關(guān)有三檔:M、V1、V2
開關(guān)撥至M位置,使話筒頻率特性較寬用于錄制音樂節(jié)目;開關(guān)撥到V1、V2位置用于錄制語言信號(hào),這時(shí)低頻信號(hào)衰減,突出中頻,使聲音更清晰。V2的位置低頻信號(hào)衰減更多。
話筒輸出電平開關(guān):有-60dB和-20dB兩種,-20dB輸出電平較高,適合于話筒電纜和攝像電纜較長時(shí)使用。
(C-74強(qiáng)指向性。高靈敏度,可用專用話筒電池,或由攝像機(jī)提供電源9V)
★六、通訊系統(tǒng)
1.內(nèi)部通話系統(tǒng)。
這個(gè)系統(tǒng)供控制室導(dǎo)演和攝像人員聯(lián)絡(luò)用。攝像機(jī)上通常都有一個(gè)三芯的對(duì)講插座,可以插上既有話筒 又有聽筒的對(duì)講耳機(jī),這樣攝像人員就可以與其它攝像人員以及控制室里的導(dǎo)演等人進(jìn)行通話聯(lián)絡(luò),接受導(dǎo)演的指揮。耳機(jī)音量的大小可通過設(shè)置的音量調(diào)節(jié)鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.演播指示系統(tǒng)。
前面已經(jīng)講到,尋像器里有個(gè)演播指示燈,當(dāng)這個(gè)攝像機(jī)所攝圖像在特技切換臺(tái)上被導(dǎo)演選用而正在播出時(shí),這個(gè)指示燈就會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮。它能提醒攝像人員進(jìn)行正確操作或按導(dǎo)演意圖拍攝出所需要的圖象。
3.視頻返送系統(tǒng)。
攝像機(jī)不光能輸出視頻信號(hào),也可以利用尋像器監(jiān)看從外部設(shè)備送入的信號(hào)。一種情況是當(dāng)攝像機(jī)通過多芯專用電纜與便攜式錄像機(jī)相連時(shí),錄像機(jī)重放的圖像,有些機(jī)器則用一個(gè)視頻返送按鈕或開關(guān)來進(jìn)行這個(gè)轉(zhuǎn)換。還有一種情況,當(dāng)攝像機(jī)經(jīng)過多芯電纜與特技臺(tái)相連時(shí),按下視頻返送按鈕或開磁,則可從尋像器上看到特技臺(tái)上節(jié)目播出的圖像,這個(gè)圖像可能是別的攝像機(jī)拍攝的,也可能是本機(jī)拍攝的,還可能是兩個(gè)攝像機(jī)經(jīng)過特技合成的圖像。這樣攝像人員可根據(jù)這些播出的圖像來調(diào)整自己的拍攝工作。
4.遙控起啟/停系統(tǒng)。
便攜式攝像機(jī)通常都能通過電纜對(duì)便攜式錄像機(jī)的啟動(dòng)和停止進(jìn)行搖控。只要錄像機(jī)上同時(shí)按下了錄、入兩個(gè)鈕,就處于錄制的待命狀態(tài)。這時(shí)磁帶并不運(yùn)轉(zhuǎn),相當(dāng)于“暫停”方式 。按一下攝像機(jī)上的啟停鈕,錄像帶才開始運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)行工作,當(dāng)再按一下啟停鈕,錄像帶便停止運(yùn)轉(zhuǎn),錄像機(jī)又回到待命狀態(tài)。
攝像機(jī)上對(duì)錄像機(jī)啟/停控制鈕,一般安裝在攝像機(jī)的扶手上,由右手大拇指來操作。許多攝像機(jī)還在機(jī)身前后再加安1-2個(gè),以利攝像機(jī)在其它工作情況和環(huán)境下使用。
★七、攝像機(jī)電纜
攝像機(jī)與后級(jí)設(shè)備連接一般都使用多芯電纜,有10芯、14芯、26芯等,以14芯最常見。通過電纜可傳輸攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)、音頻信號(hào),以及攝像機(jī)搖控錄像機(jī)啟停信號(hào)、返送視頻信號(hào)、演播指示信號(hào)、告警信號(hào)、內(nèi)部對(duì)講通話信號(hào)、CCU搖控?cái)z像機(jī)的控制信號(hào)等等。其長度有2米、5米、10米、25米、50米、100米等。
★八、攝像機(jī)支撐系統(tǒng)
(1) 三角架:
三角架是由輕金屬或木頭制成的三條腿的支架,其三條腿可各自伸縮和調(diào)整高度,以適于在高低不平的地面上架設(shè)。有的三角架有中心連桿,使三個(gè)腳分開的角度可以同時(shí)變化;有的三角架卻沒有連桿,可以各自分開不同的角度,為防止三條腿過度分開,導(dǎo)致傾倒,可用環(huán)扣皮帶,或鐵皮條、鏈條等把它們拴在一起。
(2) 搖攝云臺(tái):
為了確保攝像機(jī)既有穩(wěn)固的支承,又能向四面八方旋轉(zhuǎn)自如,需要用搖攝支臺(tái)作為連接機(jī)構(gòu)把攝像機(jī)固定在支架或底座上。支臺(tái)可使攝像機(jī)水平方向旋轉(zhuǎn)、上下俯仰以及作左右與俯仰的復(fù)合移動(dòng)。支臺(tái)的一側(cè)或兩側(cè)裝有把手,便于攝像人員操縱和控制攝像機(jī)的移動(dòng),并可安裝遙控鏡頭變焦聚焦的遙控附件。在支臺(tái)上面有朝上的螺栓,可以擰到攝像機(jī)底部的螺孔中,用以連接攝像機(jī)。支臺(tái)本身則安裝在支架或底座的上方。
一般在搖攝支臺(tái)的運(yùn)動(dòng)中特意引入經(jīng)過精心擬定的摩擦量,這一摩擦作用使攝像機(jī)啟停和運(yùn)動(dòng)過程更加平衡,減少抖動(dòng),緩沖或者消除了人操作時(shí)施力的不均勻性。
平衡調(diào)整:
調(diào)松搖攝支臺(tái)與攝像機(jī)連接的螺栓,前后移動(dòng)攝像機(jī),使其重心盡量落在云貴臺(tái)的中心,以達(dá)到前后平衡,再鎖緊連接螺栓。帶有滑動(dòng)平臺(tái)的支臺(tái),則只需調(diào)整滑動(dòng)平臺(tái),即可達(dá)到平衡。
水平調(diào)整:
較好的支臺(tái)都帶有水平儀,可參看水平儀里氣泡的位置,通過球連接調(diào)平裝置來調(diào)整支臺(tái)本身的水平度。有些簡(jiǎn)易支臺(tái)是與三角架連成一體的,可改變?nèi)齻€(gè)腳的長度來調(diào)整三角架整體的水平度。
俯仰調(diào)整:
通過松緊螺絲來調(diào)節(jié)俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力,并可使機(jī)頭在垂直方向上鎖定。通常用兩個(gè)螺絲分別完成調(diào)阻力與鎖定兩種功能。
左右橫搖調(diào)整:
通過松緊螺絲來調(diào)節(jié)左右轉(zhuǎn)動(dòng)即水平橫向搖攝的摩擦阻力,擰緊此螺絲亦可使機(jī)頭在水平方向上鎖定。一般也可以用兩個(gè)螺絲分別完成調(diào)阻力與鎖定兩種功能。
當(dāng)拍攝固定鏡頭時(shí),要把搖攝支臺(tái)的俯仰及左右橫搖螺絲鎖住,以防攝像機(jī)失去平衡。
(3) 攝像機(jī)托板:
托板又稱托架或三角架連接器。便攜式攝像機(jī)安了肩托后下面就沒有螺孔的位置了,托板是這種攝像機(jī)與支臺(tái)之間能適配的一塊連接板。板上面有卡座可卡住攝像機(jī),板下面有通用的螺孔,可與云臺(tái)相連。各種攝像機(jī)所用托板的卡座方式均有差別,一般不能通用,所以托板通常是作為攝像機(jī)的附件來供給。
內(nèi)容
1、 數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)
2、 數(shù)碼相機(jī)主要部件的作用
3、 數(shù)碼相機(jī)的特性
4、 數(shù)碼相機(jī)的開機(jī)步驟,工作原理,工作流程
5、 介紹數(shù)碼相機(jī)( CI )的結(jié)構(gòu),工作原理,故障現(xiàn)象,以及判斷方法
6、 數(shù)碼相機(jī)電源管理芯片的工作方式,故障判斷
7、 數(shù)碼相機(jī)閃光燈電路的原理。
8、 數(shù)碼相機(jī)中卡倉, LCD 的故障現(xiàn)象及處理方法
9、 數(shù)碼相機(jī)的拆裝方法,以及拆裝機(jī)的注意事項(xiàng)
10、 數(shù)碼機(jī)機(jī)鏡頭方面的故障及處理方法(如鏡頭卡死、不能伸縮等)
11、 數(shù)碼相機(jī)鏡頭的拆裝
12、 數(shù)碼相機(jī)維修是目前市場(chǎng)上僅存的暴利性維修項(xiàng)目之一,經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí),可以獨(dú)立修復(fù)數(shù)碼相機(jī)的常見故障。