数字摄影与摄像第2章

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,数字摄影与摄像,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,数字摄影与摄像,主编：詹青龙 袁东斌 刘光勇,第,2,章 数字摄像机及其使用,2.1,数字摄像机的分类与特点,2.1.1,数字摄像机的分类,1,按成像质量分类,1,）广播级摄像机,广播级演播室专用数字摄像机（,BVP-E30P,和,BVP-900P,）,2,）专业级摄像机,专业级数字摄像机（,DSR-250P,和,DSR-PD198P,）,2,按存储介质分类,1,）磁带式,常见的录像带,3,）家用级摄像机,家用级数字摄像机,2,）光盘式,光盘摄像机,3,）硬盘式,第一款硬盘数字摄像机,4,）存储卡式,SxS,存储卡及,PMW-EX1R,摄像机,3,按传感器类型分类,1,）,CCD,摄像机,CCD,摄像机,2,）,CMOS,摄像机,CMOS,摄像机,4,按清晰度分类,按清晰度分类，数字摄像机可分为标清摄像机和高清摄像机。二者在外观结构、开关设置及操作使用上大致相同，最主要的区别在于分辨率。标清摄像机的图像分辨率为,576i,（,i,表示隔行扫描），即,720576,，画幅长宽比为,4,：,3,或,16,：,9,，是现行电视制式下使用最广泛的摄像机。而高清摄像机的图像分辨率包括,720p,、,1080i,和,1080p,（,p,表示逐行扫描），即,1280720,和,19201080,，画幅长宽比一般为,16,：,9,，在画面效果和色彩还原度上远胜于标清摄像机。,2.1.2,数字摄像机的特点,1,高清晰度,2,色彩更加纯正,3,无损复制,2.2,数字摄像机的构造和原理,2.2.1,数字摄像机的基本结构,数字摄像机基本结构框图,1,光学系统,1,）变焦距镜头,变焦距镜头结构示意图,2,）滤色片,滤色片介于变焦距镜头和分光棱镜之间，包括色温校正片和中性滤光片。色温校正片用于白平衡的调节。在摄像机中，所谓白平衡是指当它拍摄白色景物时，产生的三个基色（,RGB,）信号电平相等，这样，输出信号送给监视器或电视机才能准确重现不带任何杂色的画面。,3,）分光棱镜,通常，专业级以上的数字摄像机还装配有分光棱镜。分光棱镜的作用是将进入摄像机的光线按照一定的光谱响应要求分解成,R,、,G,、,B,三路基色光，也就是说将一幅彩色图像分解成三幅基色图像，分别投射到三片,CCD,或,CMOS,摄像器件的感光面上。,2,成像系统,成像系统是获得图像信号的关键部分，其核心器件是图像传感器。主要作用是将光学系统捕获的图像从光信号转换为电信号，通常采用,CCD,或,CMOS,作为图像传感器，这是数字摄像机与传统摄像机最本质的区别。图像传感器位于变焦距镜头的后面，与镜头在同一轴线上，镜头所捕获的景物画面就在其感光面上成像。它的质量水平（像素多少和感光面积大小）不仅决定了数字摄像机的成像品质，而且也能反映出数字摄像机的档次和性能。,3,信号处理系统,信号处理系统主要包括图像预放电路、,A/D,转换电路、数字视频信号处理与压缩电路和数字音频信号处理电路四部分。,4,存储与输出系统,存储与输出系统主要利用,AV,信号记录电路，把经过数字化处理和压缩编码后的视音频信号，以指定的格式记录到存储介质（如磁带、存储卡、硬盘）上，或传送至各种输出接口（如,AV,、,BNC,、,S-Video,、,SDI,）。同时还可以将数字信号处理器输出的亮度、色度信号送至寻像器（取景器）和,LCD,显示屏，进行显示。,5,控制系统,控制系统用于控制，协调全机各功能电路的状态切换及机械动作，根据人的干预操作指令，完成各种操作。它主要由微型处理器接收人工操作指令和各种状态传感器的反馈信号，进行比较判别，输出正确的控制指令，经驱动与执行电路完成工作状态的切换及操作要求，从而使画面聚焦更清晰，曝光更准确，色彩还原更真实。,6,电源系统,电源系统是为数字摄像机中各电子元件及电路提供工作电压的电路，它主要是由直流变换电路（,DC/DC,转换器）和电源等部分组成。因为在数字摄像机中，不同的电子元件需要不同的工作电压，如镜头驱动马达、,LCD,显示屏、背光等。而电池（或交直流充电器）只能提供一种电压，经,DC/DC,转换后可输出多种电压供各部件使用。,2.2.2,数字摄像机的工作原理,3CCD,数字摄像机工作原理,2.3,数字摄像机的调整,2.3.1,滤色片,1.,色温,色温是用来描述光源光谱辐射特性的表述方法，它所表示的是光源的色彩成分，而不是光源本身的实际温度。其含义是：当绝对黑体在某一特定温度的作用下，所辐射出的光与某一光源的光具有相同的性质时，绝对黑体这时的特定温度就被定义为该光源的色温，单位为开尔文（,K,）。,人工光,自然光,光源,色温（,K,）,光源,色温（,K,）,蜡烛光,1900,日出日落,1850,煤油灯,2000,日出日落前半小时,2350,家用白炽灯,20W,260-2800,9,时,15,时,5500,家用白炽灯,100W,2850,9,时前、,15,时后,4800-5000,家用白炽灯,500W,2960,平均日光,5400,水银灯,5700,夏季中午直射光,5800,碘钨灯,3200,秋季中午直射光,6000,6500,钨丝灯,3200,蓝天阴影中,12500,照相强光灯,3400,蓝天空光,12500,镝灯,5500,薄云天空光,13000,万次闪光灯,500-6000,云雾天空光,7500-8500,荧光灯,4800,阴天天空,6400-7000,2.,广播级数字摄像机滤色片选择,广播级数字摄像机大多配备有双光学滤镜，即色温转换片和中密度滤光片，可方便地进行色彩和曝光控制。此外，有些摄像机还具有电子色温校正功能，拍摄时，可根据需要，选择光学方式或电子方式进行色温校正。,滤色片旋钮,CC,滤色片类型,描述,A,十字线滤镜,可把星星、灯光等发出的光修饰成十字光，增强图像的感染力。,B,3200K,在色温为,3200K,光照条件下使用。,C,4300K,在色温为,4300K,光照条件下使用。,D,6300K,在色温为,6300K,光照条件下使用。,色温转换片对照表,拍摄条件,CC,滤色片,ND,滤色片,日出和日落；演播室内,B,1,晴朗的天空,C,或,D,2,或,3,阴雨天气,D,1,或,2,非常明亮（雪地、高原或海滨）,C,或,D,3,或,4,拍摄条件及滤色片组合举例,3.,专业级数字摄像机滤色片选择,常见的专业级数字摄像机，,包括,OFF,档在内，共有三档中密,度滤光片,OFF,、,ND1,和,ND2,选用的原则要根据现场光线的亮度而定。一般情况下，,ND1,表示,1/4ND,，相当于将光照强度减小到,1/4,；,ND2,表示,1/32ND,，相当于将光照强度减小到,1/32,。,OFF,则表示不减小光照强度，经过摄像机镜头的光线可全部通过。实际拍摄时，只需按照摄像机取景器中的提示信息操作即可。,中密度滤光片选择器,2.3.2,黑平衡,广播级摄像机都有黑平衡（,BLACK BALANCE,）调整电路，它是摄像机的一个重要参数，指摄像机在拍摄黑色景物或者盖上镜头盖时，输出的,3,个基色电平应相等，使在监视器屏幕上重现出黑色。正确调整黑平衡对摄像机的最佳工作状态非常重要。首次使用摄像机或长时间不使用摄像机，以及温度突然变化时，都需要进行黑平衡的调整，以确保在拍摄时获得最佳的影像质量。,通常，在调整黑平衡时，摄像机一般置于自动光圈位置，然后启动黑平衡调整开关，摄像机的光圈会自动关闭，经过几秒钟黑平衡调整自动完成。,2.3.3,白平衡,简单的说，白平衡的调整就是摄像机根据光源中光谱成分的变化，通过调整图像传感器输出的视频信号电平，使红、绿、蓝三路信号电平保持,1,：,1,：,1,的状态，以准确地重现白色。,由于不同的光源会产生不同的光线色彩，而随着光线的变化，处在光线照射下的被摄物表面颜色会发生变化。因此，每当主光源改变的时候，都需要对白平衡进行调整。所有数字摄像机都包含有自动白平衡调整功能，专业级以上摄像机还可进行手动调整，以达到更加精确的彩色还原。,2.3.4,光圈,目前的数字摄像机，在镜头光圈的控制上，通常采用自动控制和手动控制两种方式。自动光圈一般是按景物的平均亮度来确定曝光值，它的效果和目的完全是出于技术上的考虑。当景物亮度分布比较均匀、明暗反差不大时，自动光圈可以获得比较满意的效果。由于现实景物和光线条件的复杂性，也由于摄像机在记录光线反差较大景物时的局限性，纯技术上的处理往往很难令人满意。因此在特殊情况，比如明暗反差较大或逆光环境下，运用手动光圈进行人工处理就成为必要。通常情况，可以根据自动光圈所确定的曝光值，结合拍摄时的主观想法，适当开大或缩小光圈，以充分表现景物亮部或暗部的层次细节。,2.3.5,变焦,变焦（,ZOOM,），即在拍摄过程中改变焦距，其作用是将镜头推出（远摄）或拉近（广角），以改变被摄物在画面中的大小，使景物处于理想位置。当要拍摄特写画面时，将镜头推至远摄端（,T,）；拍摄全景画面时，将镜头拉向广角端（,W,）。,摄像机有电动变焦（,S,）和手动变焦（,M,）两种方式。电动变焦用来进行平稳的、均匀的变焦。手动变焦可以快速或变速变焦，用来产生特殊的效果，以增强视觉冲击力。,2.3.6,聚焦,通常情况下，保证拍摄画面的清晰是摄像最基本的要求，而聚焦（,FOCUS,）调节是保证画面清晰度最重要的一环，摄像机聚焦的过程就是对画面清晰度调节的过程。,目前的数字摄像机，都有自动聚焦和手动聚焦功能。自动聚焦受光线的影响很大，光线明亮时，自动聚焦能达到比较理想的效果。此时，摄像机光圈缩小，景深变大，对焦范围变宽，容易得到清晰的画面。这种情况下，即使被摄物移动或进行运动拍摄，也不会出现焦点不实的现象。而在光线较暗的环境下拍摄时，由于摄像机光圈开大，景深变小，自动聚焦将变得困难，应切换到手动聚焦。,在下述拍摄目标或拍摄条件下应使用手动聚焦：,被摄主体远离画面中心；,被摄主体位于布满灰尘或水滴的透明体后面；,拍摄在栏栅、网格、成排的树木后的景物；,拍摄表面光滑或高反光物体；,拍摄快速运动物体；,拍摄运动物体后面的景物；,拍摄反差太小或轮廓不明显的景物；,在下雨、下雪天气进行拍摄。,后焦距,后焦距的调整又称为法兰（,F,B,）焦距调整，主要是通过调整后焦环（,F,B,环）来调节摄像机镜头轴向定位面到焦平面之间的距离，使理想的像平面与图像传感器的靶面重合。拍摄的时候，如果镜头从长焦向广角变焦时，画面变虚，则需要对后焦距进行调整。,星形后焦调整卡,2.3.8,其他调整,1.,增益,2.,斑马纹,3.,快门,2.4,数字摄像的基本操作,2.4.1,数字摄像的准备工作,1.,熟悉摄像机,是否能正常且顺利地完成拍摄任务，很大程度上取决于对所用摄像机的熟悉程度，这是拍摄前最基本的要求。具体包括摄像机的特点、性能指标、主要操作方法和控制技巧，尤其要特别熟悉滤色片、黑白平衡和光圈的调整与设置方法。根据现场情况，将摄像机调至最佳工作状态。,2.,电池,电池是外出摄像的必备器件。拍摄前应检查电池是否充满，以保证摄像工作的顺利进行。为了防止突发事件的发生，还应准备备用电池，做到有备无患。这也是作为一名合格的摄像师应具备的素质。,如果在室内摄像，除了使用电池，还可以用交直流适配器（充电器）将交流电转换为直流电，然后给摄像机供电。但是这种供电方式限制了摄像机的移动范围，有一定的局限性，适合固定机位使用。,3.,存储介质,目前的数字摄像机多以录像带、,DVD,光盘和闪存卡为存储介质。插入摄像机前，应在规定位置贴上标签，并写清楚主题内容。对于一盘新的录像带，在正式使用之前应该做快进与倒带处理，以防磁带上有局部粘结或轻微变形等现象。新录像带如果不做处理就马上使用，一旦遇到有粘接或变形现象，势必加大磁带拉力，影响走带稳定性及图像质量。,DVD,光盘和闪存卡不存在这种现象。,不管采用哪种存储介质，都要准备足够的备用带（盘、卡）。,4.,三脚架,三脚架是拍摄过程中的重要工具，其作用主要是防止画面晃动，以便精确构图。用带云台和遥控手柄的三脚架来支撑摄像机，效果最好。不但能有效地防止机器的晃动，保持画面的清晰稳定、无重影，而且在上下移摄与左右摇摄时也会运行平滑、过度自然，轻松完成拍摄任务。,2.4.2,数字摄像的基本要领,1.,平,平是指所拍摄画面中的水平线要与地平面保持平行，这是拍摄正常画面的基本要求。当画面中有水平线或垂直线时，如果这些线条发生歪斜，就会给观众造成某种主观错觉，这是摄像工作的大忌。,摄像时确保画面水平的关键是调整好三脚架，使三脚架云台处于水平状态。对于肩扛摄像，应当利用画面中景物的垂直或水平线条作参考，使这些线条与寻像器（取景器）的边框平行。,2.,稳,稳是指画面要保持稳定，拍摄时要消除任何不必要的晃动。,手持或肩扛摄像机拍摄时，应将摄像机架稳，以右手为主用力握住摄像机并进行变焦操作，左手操作聚焦环。,拍摄时胳膊肘适当夹住身体两侧，双脚分开站稳，重心要低，呼吸要平稳，这样拍摄到的图像才能较为稳定。,此外，还可借助身旁的辅助支撑物（如墙壁、树干、桌椅等）进行拍摄。,3.,准,1,）构图要准,2,）色彩还原要准,4.,清,清是力求画面清晰。为了使摄像机拍摄的画面清晰，首先应保证摄像机镜头的清洁。如果摄像机镜头上有灰尘或污垢，应按规定方法仔细清洁，即用镜头纸或清洁镜头用的毛刷、橡皮吹等专业工具进行清理。,由于某种原因使用自动聚焦不能满足拍摄要求时，要采用手动聚焦。对主、陪体变化的情况，要做好记号，最好先试验再拍摄，做到一次到位，使画面主体聚焦清晰。对有一定景深要求的画面，可采用小光圈、短焦距或远距离拍摄。在拍摄推镜头时，应先在长焦端聚焦清晰，再回到广角端，从广角开始推，这样画面才能在整个过程都保持清晰。,5.,匀,匀是针对运动镜头而言的，是指镜头运动的速度要均匀，不能忽快忽慢。推、拉镜头使用摄像机电动变焦装置是很有效的。摇镜头的匀速进行依赖于三脚架云台的良好阻尼特性。移动拍摄主要是操纵和控制好移动工具，使其保持匀速运动。开机起幅时应缓慢地作匀加速运动，达到一定速度后保持匀速，至落幅时要慢慢地匀减速，直至摄像机镜头停止运动。,2.4.3,数字摄像的执机方式,1.,肩扛式,肩扛式操作方法,2.,固定式,3.,徒手式,2.4.4,数字摄像的注意事项,拍摄人物近景时，应把画面中较大的空白安排在人物目光的前方，以免给人“面壁思过”的感觉，同时要处理好人物的轮廓及其后面的线条，如树木、电线杆、建筑物边缘等。,拍摄人物全景时，要考虑在主体的四周留有适当的空白，避免“顶天立地”，以适应观众的欣赏习惯。,拍摄特写画面时，应尽量少用长焦镜头，可以靠近被摄人物，选择适中的焦距进行拍摄，保证画面的稳定性和清晰度。,拍摄运动镜头要干脆果断，推就是推，拉就是拉，不能犹豫不决，更不能出现推拉混用的现象，运动的过程中要保持匀速。同时，要留出起幅和落幅画面，并且起幅和落幅的位置一定要准确，便于后期画面剪辑。摇镜头也是如此。,尽量不要在逆光下拍摄，以免出现前景暗、背景亮的画面。,拍摄的画面不能空洞无物，要充分运用画面语言，表达主题要完整、突出，使人一目了然。,2.5,数字摄像机的选购与维护,2.5.1,数字摄像机的选购,购买时，应着重考虑以下几点：,1.,光学变焦,2.,灵敏度,3.,信噪比,4.,水平清晰度,5.,最低照度,6.,动态范围,7.,几何失真,2.5.2,数字摄像机的维护与保养,能否正确地维护与保养数字摄像机，是衡量一名摄像师是否合格的最重要指标之一。为了延长数字摄像机的使用寿命，在维护与保养的过程中，必须做到“四防三不”。,1,）防潮,2,）防尘,3,）防振,4,）防磁,5,）不长时间连续使用,6,）不使用不合格的电源,7,）不擅自拆装,Thank You!,