1.3 摄像机的基本组成
从摄像机外观结构来说,摄像机由镜头、机身、寻像器、话筒、电源和附件等部分组成;从摄像机原理来说,摄像机由光学系统、光电转换器件、视频处理系统、编码器、同步信号发生器等组成。
家用级摄像机组成
业务级摄像机组成
1.3.1 镜头
与照相机的镜头形式相似,摄像机的镜头也是由若干组透镜组成的,被摄景物通过镜头成像在摄像器件上。镜头可分为固定焦距镜头(固定镜头)和变焦镜头。固定焦距镜头又可分为标准镜头、长焦镜头和短焦镜头。而变焦镜头则是把这3类镜头组合在一起,并可以在三者之间连续变化。现在广泛使用的是变焦镜头。变焦镜头的最长焦距与最短焦距之比为变焦倍数。
摄像机镜头
1.镜头的焦距
从技术上讲,焦距是指从镜头的光学中心到镜头中影像聚焦的那一点的距离,是镜头的重要性能指标,镜头焦距的长短决定着拍摄的成像大小、视场角大小、景深大小和画面的透视强弱。镜头的焦距以毫米(mm)为计量单位,已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离后,可根据下面两个公式估算所需要的镜头焦距:f=hD/H或f=vD/V。
镜头的焦距
焦距与镜头所获得的观察视角互为因果,小焦距镜头具有大的观察视角,而长焦距镜头具有望远效果并具有窄小的观察视角。通常把与人眼观察的视角相似的镜头称作普通标准镜头。
从操作上讲,焦距是镜头的一个基本特性,它可以决定影像的放大倍数和镜头所摄的水平视角的大小。焦距越短,水平视角就越开阔,影像也就越小。标准镜头拍出的景物的大小、比例、距离感与人眼直接看到的景物最接近。短焦距镜头(广角镜头)拍出的景物比标准镜头小而远,但可视范围广、视角大。长焦距镜头(望远镜头)可以把远处的景物变近、放大,但视角小。
镜头的变焦距
因此,焦距决定一个特定的摄像机视域的宽窄,对变焦镜头而言,镜头可在其最宽的水平视角到其最窄的水平视角的整个范围内连续变化,水平视角在变焦过程中随着焦距的增加而变窄,被摄物体随之变大,摄像师可从任一焦距开始以任意速度推、拉变焦镜头,以改变被摄体的大小和水平视角的范围。
2.镜头的聚焦
当穿过镜头后部的光线准确地汇聚在摄像管的屏面上时,该摄像机便处于焦点调好的状态了。由于这个距离随着镜头的焦距以及摄像机至被摄体距离的变化而变化,因此必须不断地调节镜头和摄像管之间的距离,以便保持准确的聚焦。
焦距与视角范围的关系
未聚焦的镜头
聚焦的镜头
聚焦调整有手动和自动两种,可以通过机身上的控制键进行选择。通常使用自动对焦方式,特殊情况下难以对焦时,使用手动对焦的方式,通过旋转手动聚集环进行聚集,与相机聚集方式近似。在一些情况下,采用手动对焦和自动对焦所得到的影像效果是不同的。采用自动对焦的图像,一般整体会比较清晰,而采用手动对焦,通常是对准某一物体进行对焦,有时会产生前面的物体模糊,后面的物体清晰的影像。需要表现特殊效果时,通常采用手动对焦的方式;拍摄常规影像时,为了满足整体图像清晰的要求,通常采用自动对焦的方式。
手动聚集环
对变焦镜头最基本的要求是变焦时图像的亮度和清晰度不变。被摄体离摄像机镜头越近,镜头与摄像管之间的距离就要越大,才能获得清晰的图像。所有镜头(变焦和固定焦距的镜头)均有一个最小的被摄体聚焦距离,亦即被摄体和镜头之间可以允许的最短距离,在此距离上仍能获得对焦清晰的图像。一般来说,焦距较短的镜头比焦距较长的镜头可以拍摄距离镜头更近的被摄体,因为短焦距使得镜头与摄像管之间的距离无需很大也能进行清晰的对焦。随着焦距的增加,镜头与摄像管之间的距离也要随之加大。
3.镜头的光圈
光圈的作用是控制进入镜头的光线的强弱。当外界光线强时,应缩小光圈,当光线弱时,应增大光圈,使得通过镜头的光线强度保持稳定,从而使得到的图像不致过亮或过暗。光圈的大小用光圈指数F表示。F的标值通常为这样一组数字:22,16,11,8,5.6,4,2.8,2,1.4,1.2……数字越小,表示光圈越大。镜头上往往会标出其最大光圈数,如“F1.2”。同时,光圈大小控制镜头的视角不同,会形成不同的影像效果。
镜头的光圈
镜头光圈与视场角
1.3.2 机身
机身包括摄像器件、信号处理电路和录像单元。摄像器件的作用是把经过镜头送入的光信号变为电信号,再经过各种电路处理,最后得到被称为视频信号的电信号;信号处理电路是摄像机中对电子信号进行处理的单元;录像单元用于将视频信号存储于记录单元之中。
1.3.3 寻像器
摄像机的寻像器(也叫取景器)实际上是一个微型监视器,其作用是用来取景,只有在通电的情况下才能使用。
摄像机寻像器
LCD取景器
1.3.4 话筒
话筒能将声音信号变成音频电信号,是拾音采录的重要工具。摄像机上主要配置了内部话筒和外接话筒两部分,内部话筒用来录制语言清晰度要求不是很高的现场同期声。为了更清晰、准确地录制现场同期声,可采用外接话筒。
摄像机外接话筒
1.3.5 电源
电源是保证摄像活动正常进行的动力,摄像机可由交流电源和直流电源供电。交流供电时,交流电源通过电源适配器转换为供摄像机使用的直流电源,只要电网不停电,摄像机都能正常工作。在流动性摄像活动中,需要采用电源供电。尤其在户外拍摄,没有交流电源时,电池就成了摄像活动的唯一能源。
摄像机使用的外接电源
摄像机电池
1.3.6 三脚架
三脚架用于固定摄像机,可以起到减轻长时间持机拍摄的疲劳和稳固画面的作用,尤其是在拍运动镜头时,可得到平滑、流畅、和顺、均匀的画面。
摄像机三脚架
三脚架使用注意事项如下。
(1)凡拍摄现场条件允许,尽量使用三脚架。长焦距、微距拍摄更应当使用三脚架,力求画面的稳定。
(2)注意检查三脚架的各个支脚是否拉伸自如,各个固定螺丝能否旋紧。
(3)确保三脚架与摄像机连接牢固,确认无误才可放手,以防不测。
(4)使用时先校准三脚架的水平面,从而保证拍摄效果。
微课视频
摄像机三脚架的使用1
摄像机三脚架的使用2
摄像机三脚架的使用3
项目一 找找看看
预备知识
摄像机由镜头、机身、寻像器、话筒、电源和附件等部分组成;从摄像机原理来说,摄像机由光学系统、光电转换器件、视频处理系统、编码器、同步信号发生器等组成。
实践内容
(1)观察摄像机镜头与相机镜头的异同。
(2)调节镜头的光圈、变焦等可控部件。
(3)观察摄像机机身上有哪些部件。
(4)找找寻像器在什么位置。
(5)使用寻像器,观察寻像器中看到的画面与实际画面的异同。
(6)寻找摄像机的话筒在什么位置。
(7)寻找摄像机的电源在什么位置。
(8)观察哪些部件属于光学系统。
(9)观察哪些部件自己不认识,叫不出名称。
项目二 扛起我的摄像机
预备知识
摄像机用途广泛、种类繁多,按不同的标准有多种分类方法,通常主要按其功能用途及图像品质划分,大致可分为广播级、业务级和家用级三大类。学习单元2会对肩扛方式做详细介绍,本次实践以自主探究为主。
实践内容
(1)观察实践所用摄像机类型。
(2)采用肩扛式,左右手如何配合?
(3)肩扛摄像机时,身体各个部位如何配合?
(4)拍摄一张自己肩扛摄像机的工作照。
问题与思考
1.摄像的发展历程有哪些?未来的发展方向与趋势如何?
2.摄像机如何分类?每一类中有哪些具体机型?
3.摄像机的基本工作原理是什么?
4.思考摄像机与照相机在工作原理与操作上的异同。