数码摄像机技术指标及选型知识

文章摘要： 在室内观察，图像中最低亮度与最高亮度之比在1：20的范围内是适当的。如果这个比例太大，长时间观看的结果，容易产生视觉疲劳。在这个范围内，灰度层次在11级左右，可以获得满意的观看效果。3、动态范围和拐点特性 有时，电视摄像是在强光照明条件下，或者是在太阳光下进行的，某些反射体反射出特别明亮的光点，摄像机将产生特别强的信号。如果不加以限制，那么，在电路的处理过程中，信号可能遭受限幅，也就是说，受到白切割。在显示的图像中，将出现一块惨白，没有层次的部分，影响了图像的视觉效果。在电路处理中，是将超亮部分进行逐步压缩，使得在后续处理中不会出现白切割，在图像中的超亮部分保留一定程度的层次，则

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    在室内观察，图像中最低亮度与最高亮度之比在1：20的范围内是适当的。如果这个比例太大，长时间观看的结果，容易产生视觉疲劳。在这个范围内，灰度层次在11级左右，可以获得满意的观看效果。

3、动态范围和拐点特性
    有时，电视摄像是在强光照明条件下，或者是在太阳光下进行的，某些反射体反射出特别明亮的光点，摄像机将产生特别强的信号。如果不加以限制，那么，在电路的处理过程中，信号可能遭受限幅，也就是说，受到白切割。在显示的图像中，将出现一块惨白，没有层次的部分，影响了图像的视觉效果。在电路处理中，是将超亮部分进行逐步压缩，使得在后续处理中不会出现白切割，在图像中的超亮部分保留一定程度的层次，则可以大大改善图像的视觉效果。这种未压缩的输入信号与压缩后输出信号的幅度关系曲线中，表现为在高幅值位置出现曲线的拐点，这就是拐点处理。摄像机能够处理输入光通量超过正常最大光通量的比例，是摄像机的动态范围。现在，优良摄像机的动态范围可以达到600％。

4、量化比特数
    现代数字摄像机的取样一般都符合ITU-R 601（即CCIR 601）4：2：2的取样规格。就是说，Y信号的取样频率为13.5兆赫兹，R-Y，B-Y信号的取样频率分别为6.75兆赫兹。量化级可以为8、10、12比特。比特级越大，则产生的量化噪声越小，量化噪声是数字摄像机的重要固有噪声源。对于演播室使用的摄像机，应尽可能选用量化比特级高的摄像机。除了量化噪声小外，在运算和处理中，可以获得较高的处理和调整精度，得到更好的效果，有的摄像机采用4：4：4的取样格式，甚至4：4：4：4的取样格式，是在亮度、两种色差信号之外，还增加了专用的键信号，供信号处理过程中使用。每种信号的取样频率都是13.5兆赫兹。因为摄像机一般都采用不压缩（比特透明）的数字处理方式，因此，信号的码率非常之高，对于信号处理速度的要求是非常苛刻的。

5、中性滤色片
    新型摄像机有时设置多个中性滤色片，滤色片的作用是减少光通量，这是因为，在强光的情况下，由于自动光圈的作用，光圈会变得很小，产生的图像会显得比较生硬，镜头不能工作在最佳的状态下。使用适当的中性滤色片，使得自动光圈张大一些，则图像就会显得比较柔和，提高了电视图像的总体效果。

6、镜头的选择
    现代摄像机都使用变焦距镜头。应该根据实际使用的场合，选择不同变焦范围的镜头。如果用于摄取会议画面，通常必须选择短焦距的变焦镜头，有利于摄取广角画面。如果用于摄取室外画面，进行远距离摄像，例如，摄取野生动物的镜头，或需要进行远距离偷拍时，宜选择长焦距的变焦镜头。可以选择适当的远摄倍率镜或广角倍率镜。对于ENG使用的镜头，现在，广角镜头的焦距可以做到小于4.8毫米（镜头型号A10×4.8BEVM-28）。对于具体的摄像机，成像大小决于CCD的尺寸,像距也是确定的，因此，根据最短焦距可以计算出摄像的张角。最短焦距在4.8毫米时，摄像的张角约在85～90度范围（与CCD的尺寸有关）。望远镜头的焦距可以做到大于700毫米（镜头型号A36×14.5BERD-R28）。有的时候，一部摄像机可以备用2种或多种镜头，根据实际使用的需要，可以在适当的时候，更换相应的镜头。还有一种称为鱼眼附加器的镜头装置，很适合于某些特定场合（例如偷拍）时使用。镜头的另一个重要的参数是最大相对孔径，相对孔径越大，则失真越小，光的利用效率就越高。优良的大口径镜头，不仅在中心区域有很高的分辨力，而且在边缘区域，也具有很高的分辨力，较小的图像和彩色失真。
    彩色还原能力也是摄像机的一个重要特性。但是它难以用测试指标来说明，一般的摄像机厂商也没有提供关于该性能的指标数据，通常可以根据实际观察的效果，通过比较进行判断。
    对于电真空型的摄像器件，还有RGB重合精度的指标，对于CCD摄像机，这个指标已经不再成为问题了。

四、数字处理摄像机的优点
    下面简要说明数字处理摄像机的特点。

1、适合于使用计算机处理
    在现代的数字处理摄像机中，普遍采用了微处理机（MCP）作为中心处理元件，实现控制、调整、运算的功能，并且采用了多种专用的大规模集成电路，使得摄像机的处理能力，自动化功能获得极大增强。

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