第二章彩色电视摄像机

第二章彩色电视摄像机 摄像机是把被摄物体的光图像通过光电转换过程转变成电信号的设备。它是电视系统中重要的环节，它决定了电视节目的图像质量和制作质量。最早的摄像机是黑白的,从而20世纪50年代后才逐渐使用彩色摄像机，到今天广播电视都毫无例外的使用彩色摄像机。第一节电视摄像录像设备的发展历程一、摄像机的发展概况 1. 摄像机和录像机自1960年到今天40年间，发展极为迅速。例如，日本于1960年开办彩色电视广播，当时的彩色电视摄像机系统重量高达500公斤。

2. 1980年便携式电视摄像机系统的重量就只有几公斤了。 3. 90年代，最轻的单管（板）式摄像机的重量为2.7公斤，例索尼公司的BVP-1型摄像机；三管（板）式的摄像机为4.3公斤，例如索尼公司的BVP-3型摄像机。 4. 摄像机和录像机组成的一体化摄像机的总重量就更轻了。例如广播用的摄像机，重量只有2公斤到4公斤左右。家用摄录机的重量已突破1公斤大关。

5. 广播电视用摄像机和录像机分为演播室用和室外用两种。其中室外用指的是便携式的。演播室用设备的特点是价格昂贵，体积大，质量高。便携式设备用于电子新闻采访（ENG）和电子现场节目制作（EFP）。随着元器件的发展和技术水平的提高，ENG/EFP设备的质量有很大提高。国外摄像机目前正朝向两用机的方面发展。 6. 两用机就是摄像机做成便携式的，在室外作ENG/EFP用，拿到演播室只换上大一点（4-5）英寸录像器，把摄像机安装到摄像机三角架上，就可以作为演播室摄像机使用。

7. 摄像机的心脏是摄像器件。摄像器件有固体摄像器件和摄像管两种。摄像管种类有很多种。但是，国内外曾经使用最多的是两种摄像管。即氧化铅摄像管（Plumbicon）和硒砷碲摄像管（Saticon）。氧化铅管自60年代初问世以来，延续使用了近20年，直到硒砷碲管问世后，氧化铅管才进行了较大的改进。改进的标志是采用二极管枪。这一改进使图像质量进一步得到提高。当二极管枪氧化铅管出现后，硒砷碲管不甘落后，也采用了二极管枪，这又迫使氧化铅管进一步发展，研制出低输出电容（LOC）二级管枪氧化铅管了。

8. 摄像管的靶面尺寸有几种，演播室用摄像机，一般使用一英寸摄像管，少数摄像机使用1¼英寸。ENG和EFP使用2/3英寸管。摄录一体机的摄像机有的使用1/2英寸管。 9. 目前，摄像管摄像机的发展已告一段落，大量生产和使用固体摄像器件的摄像机。固体摄像器件的优点是：小型、轻便、耐振动、耐冲击、低功耗、没有烧斑，没有图形失真，在强磁场中也可以使用，尤其是固体摄像器件可靠性高等特点，是摄像管不能比拟的。

10.固体摄像器件有两种：一种是金属 —氧化物—半导体型（Mos及Mos派生的），另一种是电荷耦合器件型（CCD）。国外有许多厂家生产了使用这两种器件的广播用摄像机：日本电器公司（NEC）的SP-3型CCD摄像机；日立公司的CV-1摄像机，使用的是MOS器件。家用摄像机和摄录机，也早使用了这两种器件。目前，数字化固体摄录一体机已广泛应用在广播电视领域。

二、录像机的发展概况 1. 广播电视最早使用的录像机是美国安培（Amper）公司在1956年研制成功的2英寸四磁头黑白录像机，（后来发展为彩色录像机）。这种录像机一直延续了20多年，直到1977年，1英寸螺旋扫描录像机问世后，它才逐渐被淘汰。 2. 1英寸机有两种格式，即C格式和B格式。生产C格式机的厂家是安培和索尼两公司。他采用1英寸磁带Ω绕带,1.5磁头，场不分段（连续场）方式。为了解决单磁头扫描中所产生的信号失落，在磁鼓上除了安装图像主磁头之外，还装有图像信号辅助磁头（有称同步磁头或0.5磁头），因而叫1.5磁头方式。为了实现电子编辑和动态扫描跟踪，通常还装有旋转消磁头和动态跟踪磁头等。我国广播电视台采用C格式录像机。

3. B格式是联邦德国博施（Bosch）公司生产的，采用1英寸磁带，Ω绕带，两个磁头，场分段记录，兼有横向分段扫描和螺旋扫描的特点。场分段记录方式，可以使磁鼓转速高，相同的磁头磁带相对速度下，磁鼓的直径缩小了，磁迹跟踪容易，但不能简单地通过改变带速来实现动态扫描跟踪。当时，1英寸机是广播用标准机了。除此以外，还有一种3/4英寸机，也可作为广播用。它不是一般3/4英寸机，而是3/4英寸高带机，型号是BVU-800，BVU-820、BVU-850及其便携式机种。一般3/4英寸机也用于电视广播，先后使用过VO-2850、VO-2860、VO5850、VO9850、SP3/4机，质量有较大的提高。

4. 目前，广泛应用在我国广播电视和业务领域录像机是BETACAM SP系列、DVCAM DSR系列、DVCPRO AJ系列，三大系列有几十种机型构成多层次，适用不同需求的完整的录像机系列。 5. 家用1/2英寸录像机有三种方式，即VHS（Video Home System ）、Beta max和V-2000。 V-2000是联邦德国格仑底（Grundig）公司研制成功的。由于投放市场较晚，只占有联邦德国、荷兰、沙特阿拉伯三个国家的市场。其它国家的市场早被VHS和Beta max机占领了。其实V-2000有两个很大的特点：一是装有自动磁迹控制装置。对保证重放质量极有好处。而有类似这种装置的只有广播用1英寸C 格式机。一般家用1/2英寸录像是没有的；二是V-2000用一盒1/2英寸磁带可录放8小时。

VHS是VIDEO HOME SYSTEM的缩写，即家用视频系统。采用1/2英寸磁带，俗称大1/2格式，采用高密度倾斜方位角纪录方式，取消了视频磁迹间的保护带，减小了视频磁迹的宽度，降低了走带速度，减少了磁带的消耗量，延长了磁带的记录时间，VHS型录像机在电路上采用了HQ（HIGH QUALITY）技术，这种技术是通过增加预加重系数，提高白峰切割，增加轮廓增强点路等措施，使图像信噪比提高2到3dB，重放图像的细节也得到改善。HQ录像机采用了图像加强电路，因而图像质量有一定的提高。VHS特点：在家用规格中最为普及的格式之一，负载波和频偏狭窄，因此在性能上有局限，不能用于广播。为了提高音质量，1985年，开发了Hi-Fi录像机，并向立体声方向发展。1986年又应用了脉冲编码调制PCM（Pulse Code Modulation）技术，使伴音质量有很大进步，达到较完美的水平。同时，也意味着伴音向数字化迈进了一步。

VHS型的高带型即是S—VHS（SUPPER HIGH BIAND VHS）录像机，电路上采用了亮度信号Y与色度信号C分别处理，增加了独立的Y/C分离接口，避免了亮色干扰增加、图像清晰度的损失，提高了亮度信号的载频，频偏加大，拓展了亮度信号的带宽，使图像的水平清晰度达到400线以上，广泛应用于业务领域。它是JVC公司1987年研制成功的，高质量图像,接近广播用1英寸机的水平。S—VHS特点：由于负载波频率低，所以色度方面难以保证。将白峰提高到7.0MHz使清晰度达到400线。但频偏和普通的VHS不同，故没有兼容性。

Beta max格式采用1/2英寸磁带，带盒尺寸比VHS的小，俗称小1/2格式，与VHS一样采用无保护带，倾斜方位角的高密度记录方式，磁鼓比VHS的大，磁头磁带的相对速度也高，所以，记录频带比VHS的宽，清晰度比VHS型高，但Beta max型视频磁迹比VHS型窄，信噪比不如VHS型的高。 Beta max型的高带型是ED—Beta max（Extended Definition Beta）录像机，即扩展清晰度Beta max录像机。采用金属带，大幅度提高了亮度信号的载频，扩展了亮度信号的带宽，使图像的水平清晰度达到500线。 VHS和Beta max两种格式是不能兼容的，除了磁带盒的结构与外形尺寸不同，关键是录像机得走带方式、信号处理的方式等也完全不同。

8mm格式录像机是1983年由世界上122家公司讨论通过的国际统一格式。它采用8mm宽度的金属磁带，加大了磁头的方位角到正负10度，亮度载频为4.2—5.4MHz,减小磁鼓直径,取消了固定全消磁头而是用旋转消磁头,省去控制磁头,不记录CTL控制信号，而利用视频磁头记录跟踪导频信号TPS（Tracking Pilot Signal），用TPS信号控制伺服电路，调整走带系统的速度和相位，已实现磁迹正确跟踪。声音处理也有特点，以频率分割方式与图像的亮度、色度信号一起用旋转视频磁头一起记录。还增加了PCM（Pulse Code Modulation脉码调制）数字录音的能力，能实现象固定音频磁头记录方式那样的后配音功能。

Hi8型录像机是8mm高带机型，采用高级的ME（蒸发镀膜）型金属磁带，比普通MP（涂抹）型金属带更薄，剩磁能力从2500高斯提高到2700高斯，亮度载频提高到5.7—7.7MHz。图像水平清晰度达到400线以上，信噪比得到了改善，用于业务领域。Hi8的特点：亮度的带宽高，所以对清晰度有利。采用金属磁带大幅度提高了信噪比，2MHz的频偏保证了图像中微妙的层次。随着技术的不断发展，家用录像机的质量有所提高，才产生了高带家用录像机。高带录像机与普通家用录像机兼容，磁带盒尺寸相同，高带带盒上有专门的识别孔，使用高带时以高带格式工作，使用普通带式，以家用录像机的低带格式工作。家用数字式录像机已广泛使用，这种录像机采用了数字电路，增加了录像机的功能。例如可重放多个画面，并可做静帧和慢动作等。

家用高带录像机（S-VHS、ED-Betamax、Hi8）必须采用Y/C分离接口的条件下才能得到高清晰度的图像质量。整个系统都得用Y/C分离接口，费用较高。目前，在发射播出之前，要把信号变成复合信号，普通接收机收到后在转换出Y/C分离信号，如此转换，清晰度就会受到影响，改善不明显。其复制能力不强，复制后的中、高频大幅度下降，信噪比变差，清晰度也受影响。家用高带机是业务领域的有利机种。家用高带录像机（S-VHS、ED-Betamax、Hi8）必须采用Y/C分离接口的条件下才能得到高清晰度的图像质量。整个系统都得用Y/C分离接口，费用较高。目前，在发射播出之前，要把信号变成复合信号，普通接收机收到后在转换出Y/C分离信号，如此转换，清晰度就会受到影响，改善不明显。其复制能力不强，复制后的中、高频大幅度下降，信噪比变差，清晰度也受影响。家用高带机是业务领域的有利机种。

三、摄录一体机的发展概况 摄录机就是把摄像机和录像机一体化。它是用一条电缆将一台录像机与一部摄像机连接起来的摄录设备的基础上发展起来的，称为第二代电子新闻采访（ENG）设备。摄录机的图像质量比早先用的分离式ENG设备好，而且小型轻便，更富有机动性，因而它一出现就受到广播电视部门重视和好评。 1981年4月在美国NAB展览会上首次展出摄录机。展出的公司有松下公司、索尼公司、RCA公司。松下公司展出的摄像机系统称为RECAM（1982年展出时改称为M-Vision），RCA公司展出的系统称为鹰眼（HAWKEYE），索尼公司展出的系统称为BETACAM。

到1983年7月，除上述三家公司的产品之外，（索尼公司1982年新增了三管式Betacam， BVW-3机），还有Amper公司的ARC-10、日立公司的SR-10， SR-10（后改称为CV-1），Bosch公司的BFR-1，松下公司在美国的子公司的Panasonic公司的Recam ，Thomson公司的Betacam（索尼产品）和日本电气公司（NEC）的SP-3。

上面介绍的这些公司生产的摄录机，按照摄录机中录像机的走带机构和使用的录像带，可以分成三种类型，它们是以松下公司为主的M格式系统(包括RCA、Ampex、Panasonic公司和日立公司)；以索尼为主Betacam系统（包括Thomson公司）和以1/4英寸录象机为主的小型CVC系统（包括Bosch和日立工司）。CVC系统尽管都使用1/4英寸录像带，但两公司所采用的记录格式却是不同的。上面介绍的这些公司生产的摄录机，按照摄录机中录像机的走带机构和使用的录像带，可以分成三种类型，它们是以松下公司为主的M格式系统(包括RCA、Ampex、Panasonic公司和日立公司)；以索尼为主Betacam系统（包括Thomson公司）和以1/4英寸录象机为主的小型CVC系统（包括Bosch和日立工司）。CVC系统尽管都使用1/4英寸录像带，但两公司所采用的记录格式却是不同的。 1985年，松下公司新研制了的M-Ⅱ摄录机，采用了新格式，故不能与M格式互换使用。索尼公司为了与松下公司竞争，于1986年研制出BETACAM SP摄录机。

对使用1/2英寸磁带的摄录机来说，这两种摄录机代表了当时的最高水平。美国Amper公司，联邦德国的Bosch公司和法国Thomson公司已与索尼公司联营生产BETACAM SP摄录机。近年来，摄像机的发展突出方面是摄像器件固体化、高清晰度化和数字化。这几方面还在继续发展，而摄像管摄像机的发展已告一段落。特别是微处理技术、数字技术的开发和应用，使摄像机向小型化、数字化、一体化的方向发展。90年代广播电视系统广泛使用数字摄录一体机有松下公司生产的DVCPRO格式、DVCPRO50格式和索尼公司生产的BETACAM SX、 DVCAM格式等等，他们在广播电视领域得到了广泛的应用。

6. DVCPRO格式的摄录一体机 数字信号处理、压缩和传输对电视进行革命的趋势越来越明显，录像机部分有很好的质量，单一和统一的格式，称为数字视频盒带—DVC（Digital Video Casstte）。它由一种压缩标准、一个盒式磁带系统、一种机械格式和一套包括这些技术的芯片四种基本元素构成。DVCPRO格式对数字分量信号进行5比1压缩，音频为两个声道PCM，因此，在很小的1/4英寸磁带上可以长时间记录高质量的视音频信号，DVCPRO格式每帧记录12条磁迹，每条磁迹18微米宽，子码区域用来记录TC/UB，并可在FF/REW高速状态下读出。插入的数据记录在ITI区域，每条磁迹上都有导频信号，因此磁迹精度提高，编辑误差很小。

DVCPRO具有很强的误码矫正能力，信号失落小，质量高，重量轻，可以4倍速传输素材到视频服务器中。使用AJ-CS750磁带转换器，可以重放DV格式磁带，能方便的直接使用许多有价值的新闻素材。DVCPRO格式的摄、录机主要有以下型号：AJ-D640录放机、AJ-D650编辑录像机、AJ-D750编辑录像机、AJ-D850编辑录像机、AJ-LT75膝上型编辑机；AJ-D400摄录一体机、AJ-D700摄录一体AJ-D800摄录一体机等。

7. DVCPRO50格式 该格式以50Mbps的数据率记录，磁带的走带速度和记录磁迹的宽度都是DVCPRO格式的两倍，这不仅可以提供高级节目制作所需的卓越图像质量，而且具有高性能价格比和使用1/4英寸磁带所带来的方便。DVCPRO50可以在便携的1/4英寸磁带上使用4：2：2分量视频，完成诸如带色建合成的电视广告、多层画面叠加及计算机合成等高级节目制作。由于采用3.3比1的压缩比,图像质量的下降在压缩和解压缩中都达到了最小, 4：2：2分量视频记录保持了其卓越的图像质量。DVCPRO50格式在四个通道上记录了48KHz/16bit数字音频，确保了高级节目制作中所需的完美声音质量和可靠性。DVCPRO50格式可以与DVCPRO格式无缝联接，DVCPRO50格式录像机可以以DVCPRO格式记录，并可以重放以DVCPRO格式记录的磁带。

当记录时，可以从记录的质量或记录的时间方面来考虑选择记录的格式，记录的结果可以放心地使用，不必担心格式的兼容性。DVCPRO50格式的数字摄录一体机的代表是AJ-D900W，它内置一台DVCPRO50格式录像机，提供优质的画面和声音，由于采用3.3比1的压缩比，以4：2：2数字分量记录，记录数据率达50Mbps，因而保持了其卓越的图像质量。摄像部分采用三片2/3英寸、600，000像素M-FIT（多通道帧行间转移）CCD，用以匹配录像机部分的卓越图像质量，宽高比在16：9和4：3之间切换，以满足下一代高清晰度电视的需要。AJ-D900W小巧、轻便，在完全操作状态下仅重6.6公斤，功耗29W，对于一台 4：2：2格式的摄录机来说不可思议，足以提供新闻采集所需的机动性和灵活性。AJ-D900W可以以25Mbps DVCPRO格式记录，可以在16：9和4：3之间切换，用户可以在四种记录模式间方便地进行选择，高级的AJ-D900W摄录一体机可用于任何专业视频领域

8. BETACAM SX格式 该格式的摄录一体机采用以先进的MPEG@ML为基准的数字记录格式,从前期摄像到后期制作再到节目播出的整个系统保持了数字分量广播级的图像质量，可以记录8 bit 4：2：2数字分量视频信号，对视频信号进行10:1的压缩,支持四通道16 bit、48kHZ数字音频, BETACAM SX格式具有模拟重放功能,它使用1/2英寸磁带,可以重放BETACAM、 BETACAM SP格式记录的氧化物磁带和金属磁带上的素材，并将其数字化，进行非线性编辑。BETACAM SX格式的摄录一体机的型号有：DNW-7P、DNW-90P、DNW-90WSP等。

9. DVCAM 格式 DVCAM记录格式中，每帧视频信号记录12条磁迹，每条磁迹都有插入磁迹信息（ITI）区、音频区、视频区、子码区。ITI和记录在子码区上的时间码使DVCAM具有很高的编辑精度。 DVCAM数字记录格式是从家用DV格式的基础上发展起来的专业格式，可以重放DV格式的磁带，便于利用素材。并可以以4倍速传输素材到计算机的硬盘上，传输中不需要解压缩和压缩，不需要模数/数模转换，减少了信号在转换中的劣化现象。DVCAM 格式具有索引画面、NG/OK、CUE、MARK功能。型号有：DSR-130P数字可分离式摄录一体机2/3英寸3CCD，DXC-D30P数字摄像机，DSR-1P摄录一体机的录机，DSR-200P1/3英寸3CCD数字摄录一体机，DSR-85P/80P数字编辑录像机，DSR-60P数字放像机，ES-7全功能的盘带结合编辑系统。

四、家用摄录机的发展概况 据国外期刊报导，到1985年，1/2英寸家用录像机的累计数已达一亿部。尽管家用录像机的销量很大。但是，日本的一些厂家早在80年代初就开始着手研制家用摄录机。到1980年有日本的四家公司拿出的五种家用摄录机投放市场。索尼公司1980年7月发表种家用摄录机，它的摄像机采用面阵转移式电荷耦合器件（CCD），单片式。录像机采用螺旋扫描方式，使用8毫米盒式金属磁带，带盒尺寸为56*35*13（毫米），比微型录音磁带盒稍大一些，一盒磁带可录20分钟。摄录机体积为60*191*171（毫米），重2公斤，消耗功率7瓦，录像机重约600克。

松下公司发表两种摄录机，第一种摄录机采用1/2英寸柯斯威康（Cosvicon）摄像管，单管式。第二种摄录机采用CCD单片固体摄像器件。录像机使用7毫米宽蒸发金属磁带，带盒尺寸为94*63*14毫米，一盒磁带可录2个小时。松下公司发表两种摄录机，第一种摄录机采用1/2英寸柯斯威康（Cosvicon）摄像管，单管式。第二种摄录机采用CCD单片固体摄像器件。录像机使用7毫米宽蒸发金属磁带，带盒尺寸为94*63*14毫米，一盒磁带可录2个小时。三洋（SANYO）公司发表的摄录机采用2/3英寸光导摄像管（Vidcon），录像机采用1/4英寸金属磁带，盒的尺寸和索尼的差不多，一盒带可录20分钟。录像磁头采用的铁铝硅合金材料，其记录密度提高一倍。

从上面介绍的情况来看，各公司的摄录机不一样，没有互换性。因此，没有统一的标准，用户购买时对此有顾虑。到1985年下半年开始，情况有变化，各种不同的方式，逐渐形成两种方式，即VHS和Beta方式。从上面介绍的情况来看，各公司的摄录机不一样，没有互换性。因此，没有统一的标准，用户购买时对此有顾虑。到1985年下半年开始，情况有变化，各种不同的方式，逐渐形成两种方式，即VHS和Beta方式。日本各厂家的VHS和Beta摄录机可录放2小时，Beta摄录机能录不能放，这些摄录机的重量在2.4公斤—2.7公斤（包括电池和磁带）。摄录机的寻像器是黑白的，有1/2英寸和2/3英寸二种，除Beta方式采用光学式寻像器外，其余的都采用电子寻像器，松下、日立、三菱、美侬达公司的摄录机需要附件。无论是用户还是生产录像节目带的大公司，都希望产品有互换性，从上面的介绍可以看到，还存在两种不能互换的摄录机。

日本于1982年召集了122家厂商代表讨论录像机统一格式问题，仅在1982年3月到1983年3月间就讨论了五次，确定采用8毫米方式摄录机为全世界统一格式。会是开了，可能由于日本以它的录像和摄录机称雄于世。因而未能继续花费太多的功夫。从1984年美国柯达公司研制出8毫米家用摄录机及8毫米盒式带后，才引起日本各公司的重视，8毫米摄录机有取代8毫米摄影机的趋势，很适合家用，有着广阔的市场，这就是为什么日本有这么多公司生产摄录机，就连原先生产照像机的公司，如小西六（Konica）卡侬（Canon）富士（FuJi）美侬达（Minolta）潘达克斯（Pentax）等公司，也开始生产摄录机。日本于1982年召集了122家厂商代表讨论录像机统一格式问题，仅在1982年3月到1983年3月间就讨论了五次，确定采用8毫米方式摄录机为全世界统一格式。会是开了，可能由于日本以它的录像和摄录机称雄于世。因而未能继续花费太多的功夫。从1984年美国柯达公司研制出8毫米家用摄录机及8毫米盒式带后，才引起日本各公司的重视，8毫米摄录机有取代8毫米摄影机的趋势，很适合家用，有着广阔的市场，这就是为什么日本有这么多公司生产摄录机，就连原先生产照像机的公司，如小西六（Konica）卡侬（Canon）富士（FuJi）美侬达（Minolta）潘达克斯（Pentax）等公司，也开始生产摄录机。

在日本，索尼公司和胜利公司之间竞争激烈，在生产1/2英寸录像机方面，一个拿出了VHS，一个拿出Beta方式，各不相让，也不考虑统一方式，给全世界（包括日本在内）用户带来很能大的不便。在1/2英寸录像机广大，胜利公司（JVC）的VHS占优势，为此索尼公司致力于研制8毫米摄录机。为了对抗8毫米摄录机，胜利公司又研制出VHS-C摄录机。在日本，索尼公司和胜利公司之间竞争激烈，在生产1/2英寸录像机方面，一个拿出了VHS，一个拿出Beta方式，各不相让，也不考虑统一方式，给全世界（包括日本在内）用户带来很能大的不便。在1/2英寸录像机广大，胜利公司（JVC）的VHS占优势，为此索尼公司致力于研制8毫米摄录机。为了对抗8毫米摄录机，胜利公司又研制出VHS-C摄录机。

1986年10月8日至13日在汉城电子产品展览会上首次展出了4毫米摄录机，是南韩三星电子公司的样品，该机的体积为104*214*36毫米，重1.15公斤。录放时间８０分钟。磁鼓直为30毫米，与旋转磁头方式数字录音机相同。摄像部分使用1/2英寸电荷耦合器件，该机有自动聚焦功能，录像器采用2.5英寸彩色液晶显示屏（也可做监视器用）。盒带尺寸与数字录音机不同，为50*33*8.2毫米，这次展示出的样机大约是1年前做出来的，该公司计划在1987年底进行商业性生产。该机型号为“SV-C41”。日本家用电子厂家，例索尼公司等，对这种格式有不同的看法，与三星公司进行了激烈的讨论。

从90年代开始，家用摄录一体机的发展突出方面是摄像器件固体化和高清晰度化。这两方面还在继续发展，而摄像管的发展已告一段落。特别是微处理技术、数字技术的开发和应用，使家用摄录机向小型化、数字化的方向发展。DV格式是家用数字视频的格式，由于DVCAM 格式和DVCPRO格式可以重放DV格式记录的磁带，因此，电视台播放的许多突发性新闻事件，往往是由现场的目击者拍摄的，使业余爱好者可以方便地向电视台提供许多有价值的新闻素材，扩大了新闻素材的来源范围。有DV有很多含义，但主要是指一种数字视频格式，目前广为流行的DV数字摄像机就是以这种格式记录视频数据。DV格式是在家用数字录像机开发研制阶段，为了避免重演模拟格式之争，由世界许多知名公司的电器公司共同制定的一个标准。

对于PAL制信号来讲，他采用4：2：2的采样格式、8比特量化和DCT帧内压缩方式，固定5：1压缩比，记录码率25Mbit/s，信噪比可达54dB。对于音频，可以采用32Khz采样，16比特量化的双声道立体声方式，也可以采用32Khz采样，12比特量化的四声道方式。结合音码和子码以后。DV总的数据率约位36Mbit/s。DV的亮度信号频带带宽达6MHZ，色差信号的带宽也分别达到1.4MHZ和3MHZ，因此质量非常高，远远超过了常见的S-VHS 和Hi8，许多专家认为他已达到了BETACAM SP的图像质量。

DV格式的图像压缩虽然与MOTION-JPEG一样，都采用了DCT 帧内压缩方式，但是压缩技术比MOTION-JPEG更高级，在5：1压缩比下会得到更高的质量。另外，DV格式还采用了自适应的场间压缩方法，如果一帧中两场信号没有差别，他就会将两场信号一起压缩，释放出一些数据位，以利于总体质量的提高。

DV格式在专业领域有几种改进格式，例如DVCPRO和DVCAM等，他们的主要区别在于记录磁迹的宽度。DV格式的宽度为10微米，DVCPRO格式的磁迹宽度是18微米，DVCAM格式的磁迹宽度是15微米，较宽的磁迹，能够有效的提高图像质量。DVCAM与家用DV格式双向兼容，即家用DV格式磁带可以在DVCAM录像机上重放，DVCAM格式的磁带也可以在DV格式的录像机上重放。而DVCPRO只向下兼容家用DV格式。另外，松下公司在DVCPRO的基础上还推出了4：2：2采样、记录码率为50Mbit/s的DVCPRO50的格式，图像信号压缩为3.3:1，旋转磁头数和走带速度都比DVCPRO增加了一倍。

目前的DV设备像摄像机和卡座（DECK），一般都带有IEEE1394卡，如果计算机也装有IEEE1394卡，那么通过连线就可以将DV信号无损地上传到计算机中，编辑处理后再由计算机下载到相关的DV设备中记录。IEEE1394，也称为Fire Wire和i.link，是一种简单的数字传输协议。在视频制作中，你会发现IEEE1394不仅支持DV格式，还支持MPEG-2数据流。许多公司生产家用DV格式数字摄录一体机，例如，索尼公司、松下公司等等，市面上常见的机型有松下公司生产的AG-EZ1、AG-DVC15E等。

第二节摄像机的分类和性能 一、分类 1、按用途分类 ⑴ 广播电视用摄像机根据摄像机的性能和用途不同，可划分为广播级、业务级和家用级。广播级摄像机：档次高，主要应有于广播电视领域，图像质量好，彩色还原准确逼真，几乎没有几何失真。在允许的工作范围内，图像质量波动小，即使在恶劣的环境中，也能拍出令人比较满意的图像。性能稳定、自动化程度高、遥控功能全面。体积稍大，价格也较高。

业务级摄像机：主要应用于闭路电视、工业、医疗、电化教育等领域，图像质量低于广播级，价格便宜，小巧轻便。业务级摄像机：主要应用于闭路电视、工业、医疗、电化教育等领域，图像质量低于广播级，价格便宜，小巧轻便。家用级摄像机：主要应用于家庭娱乐，例如旅游、生日、婚礼、聚会等场合，图像质量一般，价格低廉。它在电视节目制作中也有用途，如业余人员遇到突发事件，用家用机拍摄的场面，或者一些趣闻奇观，都可以在节目中利用这些素材。

⑵ 特殊用途摄像机 除广播电视外，其它用途的摄像机都可以称为特殊用途摄像机。例如工业、商业、交通、医疗图像通讯等方面。此类摄像机要轻便，价格便宜，图像质量一般，但常常有特殊的功能，例如，夜晚监视交通情况，需用对红外线有高灵敏度的摄像机。某些方面也可以用于电视节目的制作。例如，新闻记者利用“钮扣式”的摄像机拍摄的批评性素材，用在新闻节目中，冲击力和真实感极强。

2、按制作方式分类 ⑴ 演播室（ESP）用摄像机 ESP摄像机，图像质量最好，清晰度最高，信噪比最大，体积也稍大，一般为座机。 ⑵ 现场节目制作（EFP）用摄像机该种摄像机图像质量等技术指标略低于ESP摄像机。 ⑶ 电视新闻采访（ENG）用摄像机。 ENG摄像机经常在外景拍摄中使用，要求体积小，重量轻，便于携带，机动灵活、操作简单。

3、按摄像器件分类 摄像机分为摄像管摄像机和固体摄像器件摄像机两大类。摄像管摄像机的质量常用摄像管靶面的材料来衡量。广播级摄像机常用氧化铅作为靶面材料，称为氧化铅管摄像机，其图像质量好，灵敏度高，光电转换线性好。业务级摄像机常用硒砷碲三种硫化物作为靶面材料，称为硒砷碲管摄像机，其图像质量和性能都可以，价格也相对便宜。

固体摄像器件摄像机的光电转换由半导体摄像器件完成的，主要有电荷耦合器件（CCD）、电荷注入摄像器件（CID）和诱发传导方式摄像器件（CPD），这些摄像器件有体积小、重量轻、功耗低、寿命长、防冲击、防磁场等优点。其中广播电视用摄像机是由电荷耦合器件（CCD）构成的。它的主要方式有三种，行间转移方式，即IT方式；帧间转移方式，即FT方式；帧—行间方式，即FIT方式。固体摄像器件摄像机的光电转换由半导体摄像器件完成的，主要有电荷耦合器件（CCD）、电荷注入摄像器件（CID）和诱发传导方式摄像器件（CPD），这些摄像器件有体积小、重量轻、功耗低、寿命长、防冲击、防磁场等优点。其中广播电视用摄像机是由电荷耦合器件（CCD）构成的。它的主要方式有三种，行间转移方式，即IT方式；帧间转移方式，即FT方式；帧—行间方式，即FIT方式。

4、按摄像器件的尺寸分类 ⑴ 5/4英寸管摄像机它们是尺寸较大的摄像管摄像机，灵敏度和清晰度最高，体积庞大，只能作为演播室用摄像机。 ⑵ 1英寸管摄像机其清晰度和灵敏度略低于5/4英寸管摄像机，体积稍小，常作为演播室和现场节目制作用摄像机。 ⑶ 2/3英寸管摄像机图像质量好，体积小，重量轻，作为演播室和现场节目制作用摄像机，并广泛应用于电子新闻采访的场合。

⑷ 1/2英寸管摄像机 多为单管机，图像质量低，作为家用摄像机使用。 ⑸ 2/3英寸CCD摄像机图像质量好，广播级和业务级摄像机中广泛使用。 ⑹ 1/2英寸CCD摄像机三片形式，图像质量好，可以作为业务机使用；单片形式，可作为家用级摄像机。

5、按摄像器件数量分类 ⑴ 三管或三片摄像机摄像机采用三只摄像管或三个CCD芯片，分别产生出红（R）、绿（G）、蓝（B）三个基色信号，然后处理这些信号得到标准电视信号的摄像机，能够获得较高的图像质量，色彩还原好，清晰度和信噪比高，是应用于广播级和业务级的摄像机。 ⑵ 两管或两片摄像机它是利用两只摄像管或两个CCD芯片分别提供亮度信号和色度信号，然后再处理成标准的电视信号。图像质量低于三管或三片摄像机，分辨力较高，价格不便宜，是一种过渡机型。

⑶ 单管或单片摄像机 用一只摄像管或一片CCD芯片，用特殊的方法产生三个独立的红、绿、蓝三个基色信号，处理成标准的电视信号，清晰度低，图像质量一般。但体积小，重量轻，操作简单，价格低廉，广泛应用于监视系统和家庭娱乐。 6、一体化摄录机一体化摄录机是摄像机和录像机结合成一体的设备。可以分为可分离式摄录一体机和不可分离式摄录一体机。可分离式摄录一体机是摄像机可以分离出来配以摄像机附加器，可以单独作为摄像机用。不可分离式摄录一体机是摄像机与录像机完全组合成一个整体，不可分离。

二、摄像机的主要技术指标 1、灵敏度灵敏度是指在同一照度下，拍摄同一景物得到额定输出时，所用光圈系数的大小来衡量的。一般情况下，通常在照度为2000LX（勒克斯），色温为3200K，拍摄反射系数为89.9%的景物，信号输出为700毫伏。此时使用的光圈越小，表示摄像机的灵敏度越高。例如光圈为F8要比光圈为F5.6的灵敏度高。 2、图像清晰度（分辨力）图像清晰度是指摄像机分辨黑白细线条的能力。通常用图像中心部分的水平分解力来表示。例如，水平分解力为750线则表示在拍摄一幅水平方向上具有750条黑白相间垂直线条的图像时，监视器上重现图像中心部分还能看清楚黑白线条。水平分解力越高，图像的清晰度越高。对于CCD图像传感器，整个图像内的水平清晰度都是一致的。

3、信噪比（S/N） 信噪比是指在标准照度（2000LX）下，摄像机图像信号的峰峰值与视频噪波的有效值之比，信噪比的数值与测量条件有关。信噪比是区别不同档次摄像机的主要指标，该指标越高越好。例如信噪比为61dB比58dB要好 4、最低照度最低照度是指在一定的信噪比条件下，比较被摄景物所需照度的大小。照度越低说明摄像机的灵敏度越高。 5、几何失真几何失真表示重现图像与原图像的几何形状的差异，常表现为枕形、桶形、菱形等多种失真形式。它是摄像管摄像机的一大指标。对于广泛使用的CCD摄像机来说几何失真极小，几乎很难测量出来。

6、重合精度 三管或三片式摄像机重现的彩色图像是由红、绿、蓝三基色图像混配出来的，三者在空间的几何位置必须一致，否则混合出的图像必然有红、绿、蓝等色边的出现。摄像机的一般要求是：Ⅰ区内（R=2/5H）的重合误差小于0.1%；Ⅱ区内（R=2/3H）的重合误差小于0.2%；Ⅲ区内的重合误差小于0.5%。对于CCD摄像机来说，整个画面的重合误差均小于0.05%。摄像机还有其它一些指标，例如耐冲击震动的能力，自动化程度，工作环境的温度和湿度的范围要求及信号接口的多功能化，操作的方便性等，选用时应综合考虑。

三、数字摄像机的性能 1、电子柔焦电子柔焦可以提供与柔光滤色镜片相似的效果。它可以通过减少原始信号的细节信号使得画面锐度降低。该功能与肤色细节校正功能配合使用，使粗糙的皮肤变得光滑。经过柔化的画面还可以做自身的细节增强，而摄像师会发现焦距并没有被改变。 2、自动选择双肤色轮廊电路智能型自动主机，包括连续自动黑，给出完美的黑电平和阴影，不需黑平衡，提供一个特殊的调节矩阵，确保荧光灯下拍摄时，获得真实的色彩还原。另外可以提高或降低色温。肤色自动光圈是用来控制光圈，以保证被设定的肤色控制部分保持相同的视频电平。

第二章 彩色电视摄像机