第一节　电视摄像机种类

摄像机是电视节目制作所必不可少的设备，摄像机起着将拍摄的景物图像的光电图像转变为电视机能够接受的图像信号的作用。自从1931年美国RCA无线电公司制作出第一个实用型的摄像管以来，电视摄像摄录设备的发展经历了黑白、彩色、数字等阶段。20世纪70年代的VHS系统的问世标志着家庭摄录时代的到来;80年代的8 mm格式，使摄录设备的小型化发展迅猛;90年代的数码技术，为摄录设备的普及化作出了很大的贡献。进入21世纪以来，全数字格式的光盘和硬盘，以及当下发展势头正猛的移动存储介质摄录机，使摄录设备具备高画质、多功能和轻便易操作等特点。

一、摄像机的分类

摄像机种类繁多，用途各异，有如下分类方法。

(一)按照用途分类

按照性能和用途的不同，摄像机主要可以分成广播级、业务级和家用级三个等级。

1.广播级电视摄像机

广播级电视摄像机(图1-2)一般用于对画面的清晰度、动态、明暗响应范围、色彩还原效果等高要求的场合。广播级电视摄像机的质量高，镜头的光学成像、摄像器件、内部电路等都是专业级的，能适应多种恶劣的工作环境，性能稳定，但价格较高。摄像机的界面操作按钮较多，能够适应多种高质量拍摄要求。目前，一般常见的是三片2/3英寸CCD的摄像机。

图1-2　广播级电视摄像机

2.业务级电视摄像机

业务级电视摄像机(图1-3)经常被称为专业级摄像机。主要用于电化教育、闭路电视、工业、医疗等领域。这种摄像机的图像质量低于广播级摄像机，但价格适中，各项性能指标比较优良，体积比广播级摄像机小而便于携带。目前，一般常见的是三片1/2或1/3英寸CCD摄像机。

图1-3　业务级电视摄像机

3.家用级摄像机

家用摄像机的摄像机(图1-4)种类繁多，款色各异，主要用于家庭中的旅游、婚礼、生日、聚会等场合。主要特点是价格较低，轻巧灵活，使用操作方便，比较复杂的功能常常只能通过菜单操作，而不是像广播级或业务级摄像机那样往往在机身上设有常用的手动功能的操作按钮。图像质量比广播级和业务级摄像机差。目前，常用的是三片或单片的1/3到1/6英寸CCD摄像机。

图1-4　家用级摄像机

想一想:

广播级、专业级和家用机摄像机各自的主要用途。

(二)按照存储介质分类

按照存储介质的不同，摄像机主要可以分为磁带摄像机、光盘摄像机和硬盘摄像机三类。

1.磁带摄像机

磁带摄像机是以磁带为储存介质来存储影像的摄像机。它使用的磁带格式很多，最常见的有VHS、Video 8、DV、HD等格式，可以根据不同的使用要求选用不同的磁带格式。

2.光盘摄像机

光盘摄像机的存储介质是光盘，目前，已经形成四种主要的DVD记录制式，分别是DVD-R、DVR-R、DVD-RW、高清DVD-RW等。

DVD摄像机的最大特点是刻录在光盘上的影像能够在普通DVD机上播放，满足了人们即时分享的愿望。由于采用了非接触式的激光刻录技术，使光盘摄像机不像磁带机那样因磁头或磁带涂层在反复使用中的剥离而形成的影像质量下降。不足之处是光盘摄像机所用光盘的价格与磁带相比稍高，刻录后光盘的保存要求与磁带有所不同，若光盘保存不妥会造成原始数据丢失。

3.硬盘摄像机

硬盘摄像机采用微型硬盘作为存储介质。它以内置的微型硬盘为介质，直接进行非线性录制，实现高效存取和传输。由于硬盘摄录模式没有磁头与磁带的接触，从而避免了因磁头或磁记录介质而导致的图像质量劣化。大容量硬盘摄像机能够确保长时间拍摄，没有磁带机长时间拍摄要换磁带的后顾之忧。

硬盘摄像机在拍摄结束后利用USB线或IEEE 1394线就可轻松完成图像的导出，在随机存取、高速搜索、立即删除和随意编辑等方面是传统磁带摄像机所无法比拟的。(www.daowen.com)

由于硬盘摄像机生产的时间不太长，目前，硬盘摄像机的内置存储量与磁带摄像机的磁带相比还不是很大。随着大存储量硬盘和移动硬盘价格的降低，硬盘摄像机的消费人群必然会大幅增加。

(三)按照摄像器件数量和尺寸分类

摄像机按照摄像器件数量和尺寸分为三片CCD摄像机和单片CCD摄像机。

1.三片CCD摄像机

摄像机采用三片CCD，分别产生出红、绿、蓝的基色信号，能够得到高质量的图像，色彩还原好，清晰度高，信噪比高，主要应用于广播级和业务级摄像机。

摄像器件CCD的尺寸大小直接关系到图像质量，CCD的尺寸大，有效像素多，则图像就清晰。

演播室或现场制作广播级和业务级摄像机常用的CCD尺寸是5/4英寸到1英寸。肩扛式广播级和业务级摄像机常用的CCD尺寸是2/3英寸到1/4英寸。

三片CCD摄像机的三棱镜色散系统，如图1-5所示。

图1-5　三片CCD摄像机的三棱镜色散系统

2.单片CCD摄像机

单片CCD摄像机分色结构如图1-6所示。

图1-6　单片CCD摄像机的分色结构

单片CCD摄像机采用一片CCD，用光栅等方法产生出红、绿、蓝的基色信号，图像质量一般，色彩还原等指标低于三片CCD摄像机，主要用于家庭摄像机和监视器。便携式家用摄像机常用的CCD尺寸是1/3英寸到1/6英寸。

随着摄像机制造技术的不断进步，广播级、业务级和家用级摄像机在很多方面的界限正逐渐变得模糊，后推出的业务级摄像机在很多指标上可能会超出或接近先前推出的同档次的广播级摄像机。

二、摄像机性能

(一)水平分辨率

水平分辨率是显示摄像机拍摄图像清晰度的一个指标，是指在每一个毫米中能区分的垂直线条数目的最高值。当水平分辨率数值越大时，摄像机所拍摄画面的细节、层次、色彩还原等效果越好。水平分辨率达到600TV电视线的摄像机自然要比水平分辨率250TV电视线的摄像机拍出的画面效果好。摄像机的分辨率是摄像机CCD的尺寸、镜头光学系统的质量和摄像机内部的电子电路处理系统的综合指标的反映。

(二)最低照度

摄像机的最低照度是指摄像机可以接收拍摄画面的最低照度，照度单位为勒克斯(lx)。摄像机的低照度工作主要由摄像机本身决定，其中起决定作用的是CCD的感光度。摄像机的镜头和其他电子电路也对低照度的工作性能有一定的影响，在业务级以上的摄像机的操作手册中，很多厂商会对摄像机的最佳拍摄效果给出所需要的照度值。

(三)信噪比

信噪比是指图像信号的峰值与摄像机图像系统所产生的视频噪波(图像变形)的有效值之比，单位为分贝(dB)。由此可见，摄像机的信噪比与摄像机的电子电路处理系统有直接的关联。在使用上，摄像机视频增益功能的使用与信噪比的关系是增益越大，信噪比越小，信号越差。例如，信噪比60 dB就比48 dB要好。

上述三项指标是判断摄像机的主要技术指标。当前，随着技术开发和应用的不断变化，新推出的业务级摄像机在三大技术指标上已经达到甚至超过前几年推出的广播级摄像机。正是如此，使人们在购买摄像机时不再仅仅是关注几个技术指标，而是更多地考虑摄像机技术指标、使用性能、价格系数等综合因素。

下面是高清光盘记录介质广播级、磁带介质广播级、专业级和家用级四台摄像机的三大指标的具体数据，市场价格分别约28万元、12万元、4万元和1.8万元。可从三种指标的变化看出以下高清广播级、专业级、家用级摄像机的某些区别。

高清光盘记录介质广播级摄像机:索尼PDW-F335L

讨论:

以上四款摄像机技术性能的主要区别。