摄像机光学系统.ppt

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1、广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）2.2 摄像机光学系统1广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）学习 点难1.广角镜头的特征学习 点重1.水平视场角2.色温的概念3.电视摄像机滤镜系统2.长焦镜头的特征2广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）3光学变焦镜头壹壹标准镜头视场角的概念广角镜头长焦镜头焦距F视场角HH:成像高度垂直视场角 =2arctg H/2f 水平视场角 =2arctg W/2f W:成像宽度F:镜头焦距。即从镜头的光学中心到成像面焦点的距离。广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒

2、体方向）视场角和焦距的关系(以135胶片为例)135胶片尺寸:36mm24mm对角线长度:43.3mm若取f=50mm,则水平视场角为：=2arctg W/2f =2*arctg36/2*50 45。若取f=35mm,则水平视场角为：=2arctg W/2f =2*arctg36/2*35 63。若取f=80mm,则水平视场角为：=2arctg W/2f =2*arctg36/2*80 30。4广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）视场角和焦距的关系(以135胶片为例)视 角 焦 距（135）超长焦镜头 300mm45度 50mm标准镜头 80mm长焦镜头 广角镜头6

3、0度 90度 60。，大景深，呈现开阔的视野。2.有强烈的透视效果和纵深感。镜头前的景物，离镜头越近，成像越大，离镜头越远，成像越小。3.近距离拍摄时会因线条畸变而具有某种夸张和变形的效果。4.加快物体纵深运动速度，形成强烈的视觉冲击力，但不适合强化横向运动物体的动感。原 因：一方面，强烈的纵深线条变化，使物体由小到大或由大到校的梯度变化显著加快。另一方面，视场角宽，空间开阔，即使运动很快的物体也是很慢才出画。广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）11长焦镜头标准镜头视场角的概念广角镜头广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）12长焦镜头标准镜

4、头视场角的概念广角镜头广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）13长焦镜头标准镜头广角镜头视场角的概念长焦镜头特征1.视场角30度，成像面积大。能跨越复杂空间，拍摄难以接近的物体或场面，有望远拍摄效果。2.小景深，有助于简化背景突出主体。3.压缩了现实中的纵向空间，形成挤压重叠的效果，透视感弱。4.横向运动动势强，纵向运动动势弱。原 因：一方面，由于长焦距镜头视场角窄，运动体在比较短的时间内就可以划过视场角内的视域区；另一方面，由于长焦距镜头压缩了景物的纵向空间，较长的路径被挤压在一起，减缓了物体运动引起的自身形象的变化速度。广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技

5、术学（数字媒体方向）30.3mm 394mm43.2mm 518.4mm32.5mm 325mm型 号CCD尺寸光学变焦范围相当于135胶片1/3英寸松下 AG-HVX20313X4.2mm 55mm12X6mm 72mmSONY DSR-250P1/3英寸10X4.5mm 45mm松下 AG-DVC1801/3英寸4.8mm3.6mm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）14广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（

6、数字媒体方向）15贰贰 滤镜系统色温校正片色 温中性滤光片当绝对黑体被加热时，能辐射出连续光谱，随着温度升高，颜色依次变化为：暗红橘红浅黄纯白浅蓝纯蓝当绝对黑体在某一特定温度下，其辐射的光波与某一光源的光波具有相同的特性时，则绝对黑体这一特定温度称为该光源的色温，单位是开氏度（K）。根据色温的定义，一个温度为2800K的钨丝灯泡所发出的光色和绝对黑体在温度为2854K时的光色相同，那么灯泡发出的光的色温是多少？2854K?广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）一些光源的典型色温日出和日落1800K左右日出后一小时3500K左右中午前后2小时5500K左右阴天散射光72

7、00K左右蓝天的天空光15000K左右白炽灯2600K左右日光色荧光灯5700K左右卤钨灯（电视演播室常用光源）3200K氙灯6000K自然光人造光16广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）17贰贰 滤镜系统色温校正片色 温中性滤光片彩色摄像机是以色温为3200K的演播室卤钨灯为基准设计制造的。在光学变焦距镜头与分色棱镜之间加入数片色温校正片，利用其光谱响应特性，补偿因光源色温不同引起的重现彩色失真。例如：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的光学玻璃色温校正片的作用是将（入射到摄像机中的）照明光源

8、的色温转换成约3200K左右。广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）18色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统正 常不正常室外高色温照明（晴天，中午）使用5600K色温校正片使用3200K色温校正片广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）19色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统室内低色温照明（晴天，中午）使用3200K色温校正片使用5600K色温校正片正 常不正常广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）20色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统A、B开关：帮助用户将不同场景下的白平衡值分别存储在两个存储器中。PR

9、ST预置档：用于交替选择高色温和低色温校正片，适用于对色彩进 行粗校或来不及进行仔细调整的场合。有的专业级摄象机提供预置档(PRST)，拨动开关选择色温校正片。广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）21色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统高色温预置低色温预置色温校正片还可以安装在一个圆盘上，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。如JVC GY-DV5001广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）22色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统注 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

10、物的彩色，还需要调整摄像机的白平衡。使用色温校正片是对光源色温的粗调，调整摄像机的白平衡则是对光源色温的细调。广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）23色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统当摄像机在强光下工作时，即使将光圈调到最小，也有可能得不到理想的曝光。中性滤光片既能减少入射光的光通量，又不改变入射光的色温。光圈光圈F16F16，ND OFFND OFFF16F16，1/8ND1/8ND广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）24色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统SONY DSR-250P-OFF，1/4，1/32松下AG-HVX203-OFF，1/8，1/64有的摄象机设有单独的灰镜档，和色温校正片互相独立，透光率可手动选择广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）25色温校正片色 温中性滤光片贰贰 滤镜系统由于高色温与高照度往往同时出现，有的摄像机将中性滤光片和色温校正片的选择开关安装在同一个圆盘上，如GY-DV5001高色温预置档，光通量衰减至1/64高色温预置档，光通量衰减至1/8广播电视技术概论/南通大学教育科学学院教育技术学（数字媒体方向）分光棱镜分光系统将景物的入射光分解成红、绿、蓝三种原色光。分色棱镜系统体积小，结构紧凑，安装方便，广泛应用于专业级别摄像机中。叁叁26