2-3 视音频信号与接口
2. IEEE1394（Fire wire 、 Ilink 、DV ）
Institute of Electrical and Electronics Engineers(美国）电气和电子工程师协会 IEEE1394为美国Apple公司1995年开发的计算机串行接口技术。现已广泛应用于数字多媒体、AV设备中。
A. 传输数据码率：100-400Mbps B. 支持热拔插(带电拔插)
C. 有6针连接器／6芯（单根）电缆
和4针连接器／4芯（单根）电缆 两种 2-3 视音频信号与接口
3. USB （Universal Serial Bus-通用串行总线) 1994年11月 Compaq、IBM、Microsoft等公司联合制订的计算机设备接口技术标准。现已广泛应用于数字多媒体、AV设备。 USB 1.1（发表于1998-9 ）
A. 传输数据码率： 有1.5Mbps 和12Mbps两种 B. 支持热拔插(带电拔插)
C. 可为连接设备供电：有100mA和 500mA两种
USB 2.0（发表于1999-4 ）
1999年4月康柏、惠普、英特尔、微软、飞利浦、 NEC等公司又联合制订了USB 2.0标准。
A. 传输数据码率： 480Mbps B. 兼容USB 1.1 2-3 视音频信号与接口
三. 模拟音频接口： 1. 平衡接口（专业）：
Cannon-XLR型 、 Tuchel 2. 非平衡接口（非专业）： RCA
2.5、3.5和6.5mm话筒插头 附录一：四种常用彩色模式 归纳总结：四种常用彩色模式 1. RGB
相加混色法：红绿蓝三基色。 2. CMYK
相减混色法：青品黄三基色加黑色。 3. HSB
彩色三要素：色调、饱和度和亮度。 4. YUV
电视分量信号：亮度信号和两个色差信号。 附录二：彩色电视系统传像示意 附录三：彩色电视制式
第四章节时、摄像机的镜头
教学目的：了解摄像机的镜头 教学重点：摄像机的镜头分类
教学难点：摄像机镜头的工作原理
摄像机通过装在其机身上的镜头来拍摄景物。为了使用的方便，摄像机基本都是配备焦距可连续改变的变焦距镜头。变焦距镜头的许多基本参数与特性与定焦距镜头无异，如焦距、光圈、焦点、景深等，故不赘述。需要讨论的是变焦距镜头装在摄像机上的一些特殊问题。 2-4 摄像机的镜头 一．成像尺寸
成像尺寸是指光像在CCD芯片上成像的大小，它与所用 CCD芯片的大小有关。
CCD 对角线 成像尺寸(宽×高) 镜头焦距 参考机型 2/3〞 11.0 mm 8.8×6.6 mm 9～143mm AJ-D910WAE 1/2〞 8.2 mm 6.6×4.8 mm 8.5～102mm AJ-D700E 1/3〞 5.9 mm 4.7×3.5 mm 5.1～51mm DCR-PC330E 1/3.6〞 5.0 mm 4.0×3.0 mm 4.5～45mm DCR-TRV75E 1/4〞 4.5 mm 3.6×2.7 mm 4.2～42mm DCR-PC115E 1/4.7〞 3.8 mm 3.0×2.3 mm 3.6～43mm DCR-HC1000E 1/5 3.6 mm 2.9×2.2 mm 3.2～32mm DCR-VD210E 1/6 3.0 mm 2.4×1.8 mm 2.3～23mm DCR-DVD91E 2-4 摄像机的镜头
二．视场角
成像尺寸确定后，镜头具有一个确定的视野。镜头对这个视野的高度或宽的最大张角称为视场角。视场角有垂直视场角和水平视场角两种。若成像高度为H， 2-4 摄像机的镜头 标准镜头”的概念
一般来说，用镜头焦距长度与成像面对角线长度相当的镜头拍摄的画面，比较符合人眼的透视感觉，此时的水平视场角大约为45度，人们把这样焦距的镜头称为“标准镜头”。 摄像师要清楚地知道所用摄像机CCD的成像尺寸，这样就能明确标准镜头、广角镜头和长焦镜头分别对应的镜头焦距，这点极为重要！视场角可使我们准确地计算出视场范围的大小。
2-4 摄像机的镜头 2-4 摄像机的镜头 视场角，焦距与成像尺寸
视场角、焦距与成像尺寸关系极大,从表上的数据中可清楚看到: 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） 2-4 摄像机的镜头
三．倍率镜
倍率镜也称扩展镜，放大镜。加入倍率镜后，原镜头的焦距可扩展若干倍。 如加入2倍（×2)的倍率镜 ,原镜头焦距9—143mm，则变为18—286mm。要注意的是，加入倍率镜后，到达成像面上的光通量将减少。加入×2的倍率镜后，光通量是未加时的1/4，光 圈要增大2档。
2-4 摄像机的镜头 四. 后焦（截）距
镜头的最后一个透镜表面到成象面之间的距离称为后焦（截）距。在此之间放置色棱镜。后焦距调整好后，不要轻易变动，否则聚焦不清晰。（现象为：长焦端清晰，拉开后短焦端模糊。）
2-4 摄像机的镜头
2-5 摄像机的曝光控制
2-5 摄像机的曝光控制
摄像机要拍摄出影调适当、层次丰富的画面，就要掌握好曝光。
第五章节、摄像光线
教学目的：了解摄像拍摄的光线需要 教学重点：被摄主体的亮度范围 教学难点：被摄主体的亮度范围
1. 被摄主体的亮度范围
即被摄主体最亮处的亮度值与最暗处的亮度值的差值范围。目前，彩色电视系统能反映景物的亮度范围一般为一比几十,大约为5至6个亮度等级（ 1 ：32至 1 ：64 ） 。 2-5 摄像机的曝光控制
景 物 亮度范围 01. 画面中有太阳的风景 1：2，000，000 02. 在晦暗的室内拍摄窗外的 1：100，000 明亮景物
03. 通过拱门拍摄明亮的风景 1：1000—1：10000 04. 在狭窄的街道拍摄带有受 1：100—1：500 日光照明的房屋
05. 直射阳光下带有很暗前景 1：100—1：500 的风景
06. 直射阳光下带有前景的风景 1：20—1：60 07. 直射阳光下没有前景的风景 1：10—1：30 2-5 摄像机的曝光控制
景物 亮度范围 08. 雾中没有前景的风景 1：2—1：3 09. 阴暗天气没有前景的风景 1：5—1：10 10. 直射阳光下无前景有山的风景 1：10—1：40 11. 阴天无前景有山的风景 1：5—1：10 12. 阳光下以开敞风景为背景带 1：10—1：15 明亮人物肖像
13. 阳光下以开敞风景为背景带 1：20—1：100 暗色人物肖像
14. 夏季由飞机上拍摄地面 1：3—1：6 15. 冬季由飞机上拍摄地面 1：6—1：10 2-5 摄像机的曝光控制
2. 直线段曝光
即要把被摄主体的亮度范围，控制在光电反应的直线段（线性变化）的部分，只有这样才能真确反映被摄主体的明暗层次及色彩。 2-5 摄像机的曝光控制
摄像机中用于曝光控制的手段主要有四类，即光圈控制、电子快门、动态对比度控 制电路和增益控制电路的使用。 二．光圈控制
摄象机中的光圈控制方式有三种，即手 动光圈、自动光圈和瞬时（自动）光圈。 2-5 摄像机的曝光控制 1． 手动光圈
手动光圈就是人为地控制光圈的大小，来实现对画面的曝光。手动光圈适用于广泛的拍摄场合，只要光圈的调整与运机、调焦等操作并不矛盾，又能掌握好恰当的曝光量都可采用。
特别注意：由于使用手动光圈时，曝光量的多少全凭摄像师在寻像器中对画面的观察，因而寻像器的亮度和对比度是否正确，对曝光的掌握就显得非常重要。使用前预先的检查是必须的，否则极易引起误差。
2-5 摄像机的曝光控制 2．自动光圈
为了操作的简便快捷，省去摄象师光圈跟踪的麻烦，现代摄像机都设有自动光圈功能。 自动光圈的工作原理简单地说，是在图象的心部分选取R、G、B三基色信号中电平最大者，再取其平均值。放大后与一基准电平相比较，产生误差电压，用它来驱动光圈控制电机，实现光圈自动调整。从而使信号保持在预定的标准电平上。通常这个基准电平为峰值电平的70%。
2-5 摄像机的曝光控制
窗口： “图象的中心部分”即为窗口，也就是选取比较信号的部分。“窗口”面积因摄像机不同而不同，常见的窗口面积为20-40%。显然只有窗口内的景物亮度对自动光圈的控 制变化起作用。自动光圈的使用场合：一般为亮度较为均
匀，反差不是太大的景物，或是抢拍新闻等难以过细调整光圈的场合。 2-5 摄像机的曝光控制 3．瞬时光圈
瞬时光圈的使用方法因摄像机的不同而不同。但基本上都是小窗口下的自动光圈工 作方式。
2-5 摄像机的曝光控制
瞬时光圈的使用方法：摄象机工作在手动光圈工作状态下，按下“瞬时光圈”按钮，此时摄像机立即转入“自动光圈”工作方式，只不过此时的窗口为小窗口（因而它是“自动光圈”功能的一个补充），释放“瞬时光圈”按钮，摄像机又恢复“手动光圈”工作方式，此时光圈继续保持刚才自动调整的位置上。
2-5 摄像机的曝光控制
瞬时光圈的使用场合：往往是在图像明暗反差很大，拍摄主体处于逆光情况下使用；在用手动光圈拍摄时，突然拍摄到亮度差别较大的景物，需要立即调节光圈时，可使用瞬时光圈。
另外，瞬时光圈还可作为测光表使用。注：自动光圈和瞬时光圈是摄像机中两项方便 曝光的功能。
2-5 摄像机的曝光控制
三. 电子快门
摄像机在拍摄快速运动物体时，由于在一场时间内，物体光像在CCD感光面上的位移，会造成图像的模糊。物体运动速度愈快，图像愈模糊。使用电子快门可以提高物体动态清晰度，改善快速运动物体图像的清晰程度，减轻图像的模糊程度。另外，电子快门和光圈的配合使用，可以对曝光量进行控制，影响景深。 2-5 摄像机的曝光控制 1．电子快门基本原理
在没有电子快门作用时（即常设的1/50秒），光像转变为电子的时间为1/50秒。在此期间内，运动物体的光像在CCD感光面上的位移，使得由此产生的图像电信号包含了位移的信息，因而造成了图像的模糊。 2-5 摄像机的曝光控制 当使用电子快门时
（如1/100、1/1000秒）光像转变为电子的时间即为电子快门时间，采样时间可大为缩短（可根据运动物体速度选择电子快门速度），产生图像模糊的信息也随之减少，运动物体的轮廓 就会清晰起来。
2-5 摄像机的曝光控制
2． 电子快门的使用
由于使用电子快门时采样时间变短，等效于降低了摄像机的灵敏度，视频信号的电平也会随之降低。为了保证视频信号的幅度，必须开大光圈，电子快门速度每提高一档，圈也要提高一档。
2-5 摄像机的曝光控制
四. 动态对比度控制电路（DCC）
动态对比度控制电路（DCC -Dynamic Contrast Control），又称自动拐点控制电路。 摄像机能够线性地反映景物亮度的范围为一比数十，即动态范围为数十。为了增加摄像机的动态范围，专业摄像机一般都装有动态对比度控制电路（DCC），借以提高摄像机拍摄景物的亮度范围。
2-5 摄像机的曝光控制使用该电路时，摄像机可根据输入信号电平自动调整白压缩的起点（也称拐点）。当景物亮度范围超过数十（如数百）时，拐点降到85%，使重现图像的高亮度区仍有一定的灰度层次，虽然有些失真，但不至于是什么层次都没有的惨白一片。 DCC电路的使用，可将被摄景物的亮度（动态）范围扩大到逼近电影胶片的对比度 范围——600%。
2-5 摄像机的曝光控制
五. 增益控制
像机中的增益控制也能影响视频信号的幅度。一般来说，增益是指摄像机中的视频处理电路对CCD产生的图像信号（包括有用的信号和干扰信号）的放大能力。 增益是与信噪比有着密切关系的一个参量。
2-5 摄像机的曝光控制
当照明条件良好时，有用的图像信号比较强，摄像机的增益量并不需要太大时，就能得到符合标准的视频信号输出幅度（这一点是必须的）。此时其信噪比为正常值。
当在一个极暗的拍摄环境中，有用的图信信号是很弱的，为了达到规定的视频幅度。加大增益量是可以的，但于此同时无用的干扰信号也同时被放大了。其效果就是信噪比变低，画面质量下降（画面颗粒状现象加重）。 现代摄像机中增益控制有三类：
摄影摄像基础教案
