数字摄像机的性能比较与选用
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点击下载一. 数字摄像机选型 数字摄像机选型应从用途、性能、功能和价格等方面综合考虑。 用途：ENG用摄像机要求启动快速、机身重量轻、电力消耗小和自动白平衡跟踪功能。摄录一体机具有优异的图像质量和许多专业机的功能，在机动性、操作的方便性和系统的灵活性方面可满足需要；EFP用摄像机要求高图像质量、重量轻和彩色一致性，能调校局部图像颜色，从4∶3格式向16∶9格式互换已成趋势；户外广播/演播室用摄像机要求图像指标高、彩色还原好，并能长时间工作，带有交流供电装置，逐步向HDTV发展。 性能主要考虑的指标有清晰度、灵敏度、最低照度、耗电量和重量等。清晰度越来越高，信噪比越来越大，灵敏度越来越好。在一段时期摄像机的技术指标均可满足录像机的指标需要，在设备选型上应以实用、够用为原则。电视台播出信号的指标与整套前期拍摄、后期编辑制作和播出系统的所有设备密切相关，不能只注重一部分，而忽视整体，必须平衡发展。不能攀比，要从实际出发，根据本单位实际需要选取设备型号。 功能：数字摄像机使用大规模IC，元器件数量和须调整的电位器大大减少；采用数字存储，不随温度、时间变化，提高了可靠性和稳定性，自动化程度更高。许多轮廓校正功能，使图像更细腻，色彩更逼真。自动白平衡和许多简单的调整模式使操作更简单。功能需求应以实际需要和经常使用为主，不能追求多而全。录像格式可根据本单位的主流格式及资金情况，选定一种数字格式的编辑系统，再配置同格式的摄像机。演播室使用应选择具有三同轴数字输出接口、HDTV或4∶3与16∶9转换功能的数字机型。 价格是采购中的关键因素。新闻采访应以节省成本为原则，尽管在某些场合质量是重要的，但在新闻业，只要节目磁带能支持每天所用，磁带的内容才是最紧要的。广告和电视剧制作应以技术指标为优先选择，广播级摄像机在视频指标方面比业务级高，在电路补偿和校正也较复杂，画面清晰透彻，色彩还原性好。一般专题和教育性节目应以业务机为主，技术指标略高于编辑系统的即可。在选购中必须综合考虑产品成本、磁带成本、维护成本和机器使用寿命等因素。
二. 数字摄像机性能比较 采用数字电路处理信号，能够保证最佳的图像质量，同时保证摄像机性能稳定。各生产厂家生产的数字摄像机性能比较见附图。 各生产厂家生产的数字摄像机性能比较详情请见附图 CCD类型：IT CCD具有OCL以提高灵敏度，并采用黑掩膜处理，减少漫反射来改善杂散光特性；FT CCD固有图像质量相当高，不存在垂直拖尾现象；FIT CCD采用先进的芯片上镜头技术，在低亮度拍摄时能提供低噪声和高性能，并提供最小的拖尾、高质量图像和高灵敏度；M-FIT CCD具有一个光线采集区，可适合于16∶9的宽高比，同样提供了较宽的动态范围和最小的拖尾；Power HAD CCD传感器有IT和FIT两种类型，进一步减少了垂直拖尾，扩展了画面创作的自由度，同时灵敏度也得到了提高，即使在光线较暗的环境下进行拍摄，良好的信噪比仍能获得出色的画面。CCD尺寸越大，象素数越多，图像细节越丰富，广播档摄像机多采用2/3英寸CCD；摄像机水平清晰度越高，输出图像越清晰、细腻，目前摄录一体机、便携式摄像机、HDTV摄像机的最高清晰度分别为850、900、和1200线；信噪比越高，传输图像信号质量越高，目前最高信噪比为63dB；最低照度越小，对拍摄环境照度要求越低，可以在较暗的照明条件下得到干净的图像，适应性越强。最低照度是在最大光圈、最大增益和双象素读出等数字处理技术共同作用下所能得到的最低程度。电子手段提高了灵敏度，但清晰度有所下降，目前最低照度多为理论计算值。有些摄像机在使用中若打开最高增益开关时，应将图像噪声抑制开关同时打开，以减少画面杂波。 灵敏度越高，在同样环境下拍摄的图像越清晰、透彻，层次感越强，目前最高灵敏度为F11.0。摄像机的高灵敏度使景深加深，并能得到满意的聚焦，即使在最快的快门速度下，也可以在一定的光线下进行拍摄。体积越小，运输和携带越方便；重量越轻，摄像师的负担越小；功率小，耗电越少，同样容量的电池可使用的时间越长，磁带记录的时间也越长；小巧、轻便使电视记者等专业人员可以迅速、方便地采集素材，轻量的摄像机，即使长时间拍摄也能舒适地扛在肩上。 数/模转换比特数越大，传输质量越好。高比特量化可使量化噪声更小，有更多的量化级别，对电平分析更准确，动态扫描范围更大。数字摄像机输出的信号质量要达到ITU-R601演播室数字信号编码规定的最低要求是用8b量化，目前A/D变换比特数已提高到12b。数字摄像机的心脏部分-DSP采用低功耗大规模集成电路数字处理，具有较小的噪波、更好的色彩还原和绝佳的对比度，目前多为10b数字信号处理，最大值30b。数字处理比特数越大，对图像细节处理得越好，可增强自然细节，消除斑点噪声，准确地再现暗部和高光部分的色彩，量化噪声降低，信噪比提高。真正的全数字化摄录一体机，摄像机部分采用了全数字化处理技术、从摄像机到录像机实现数字分量传输、数字记录，其信号一直保持数字形式。因此图像质量高，画面自然，可避免模/数和数/模多次转换所引起的分辨率的损失。
三. 技术特点 数字摄像机不仅保持了模拟摄像机的功能和质量外，还有许多优点，如信号处理精确，从而提高了图像的质量，工作稳定可靠、调整方便等。 预拐点数字处理，稳定高质量画面；伽码轮廓校正数字处理，高信噪比，高清晰度，避免信号的降级。轮廓校正功能有对角线轮廓、软轮廓、肌肤轮廓。对角线轮廓除校正水平和垂直边缘外，还可校正对角线方向的边缘，使画面显得更加自然，并减轻串色现象。肤色轮廓可对脸部等肤色部分的细节加以软化，以适应特定画面显示的需要。超级V采用帧存储方式和1/50电子快门的超级V功能，垂直清晰度提高20%；扩展清晰扫描可在50Hz之下增加一段选择范围，例如25.4-48.5Hz，使拍摄影片影像时不出现横向干扰条纹。连续可调电子快门，在拍摄电脑或电视显示屏无滚动、闪烁或黑道。 多区彩色线性矩阵，可以自动选择某一特定颜色，色彩饱和度有20级可调整范围，补偿光学系统的色还原性，重现自然鲜明的色调，有助于尽量降低后期制作时，进行彩色校正的费用。皮肤细节调整功能对有效区域进行自动检测，使拍摄对象的脸部肤色令人满意，同时仍能保持画面其他部分的清晰度。RGB轮廓采用R、G、B各个信号分别为独立的垂直轮廓信号，大幅度提高红、蓝色被照体的清晰度。并以亮度、色调和饱和度三方面处理视频信号，保证在极端高亮度的条件下也无特别明显的彩色失真。 动态范围达600%，对比度较高的被照物体也可得到对比度合适的图像；根据视频信号电平分布直方图来自动地控制每一象素的对比度，以利用视频信号标准的有限动态范围。通过数字化系列处理，动态对比度控制技术将动态范围很宽的自然光压缩记录在有限的视频电平内，以达到可清晰再现高亮度区图像细节的目的。黑扩展，只增强暗处细节和灰度层次，不影响亮处的图像，将低照度的图像电平提高，从而改善其被照体的沉黯部分，扩展电平3%-7%；黑压缩只提高暗处的对比度，不影响亮处的图像。 自动跟踪白平衡是在色温发生变化的情况下，如从室外到室内，从日光下到荧光灯下，做连续跟踪拍摄，又没有机会重新手动调整白平衡的情况下进行的，能满足专业需求，提高了白平衡调节的精确度，实现白平衡自动跟踪。全电平控制系统可将在自动光圈控制范围之外（高或低于控制范围）的入射光，通过使用由AGC及CCD AE组成的自动光圈控制，获得正确的图像曝光，它使操作高级摄像机变得简单且保持了低噪声的特性。肤色自动光圈功能用来控制镜头光圈，以保证画面中由肤色细节控制部分设定的区域，始终保持相同的视频电平。 工程师菜单调整时能同时看出调整后的效果，并能在调整中非常容易恢复初始值（00标准值，+ -为调整值）。用微处理器自动控制，大大减轻了摄像机工作状态的预设操作，并易于维持其稳定性和提高节目制作效率。如EZ模式，可迅速地将摄像机设置为标准或自动位置； EZ聚焦功能可以帮助用户快速精确聚焦而不必手动改变镜头的光圈，按下EZ聚焦按钮将自动打开光圈以减小景深，以便精确的聚焦，同时电子快门将自动设置以获得准确的亮度。
四. 使用技巧 常规操作：电池使用前一定要充足电。使用中若想节省电源，应少变焦，少用摄像机前、后录像工作指示灯，少用显示窗或仪表盘显示。不要在摄像机电源开关处于接通状态时同外电源连通或更换电池。不要将未加镜头盖的摄像机直接对准强光源。不要在过热、过冷或者过于潮湿的环境下使用摄像机。要经常保持摄像机清洁。应选取画面精彩、构图精炼，最佳色彩和最佳清晰度的稳定画面记录。在更换场景或变换内容记录前应先记录10-30秒彩条，以便编辑时选取画面参考。 光圈的设置一般设定在自动状态。虽然一般摄像机光圈能自动调节，但要取得真正满意的画质，特别是在特殊效果、逆光或极强对比度的场景拍摄时应设定在手动光圈，同时参考在广角和特写状态即时光圈的两个参照值，折衷作为手动光圈的设定值，并调妥黑白平衡及摄像机的各种参数，才能取得真正满意的画质。在现场拍摄时，必须先选好色片，调整好黑、白平衡，可使用白纸作为目标调整白平衡。阴天、早晨、傍晚或不同色温环境下拍摄时，如果色温不好确定，可将摄像机的ATW打开，可以自动跟踪照明条件的变化，对白平衡进行自动调整。但受拍摄条件的影响，自动调节不一定给出最佳效果。广播档摄像机的白平衡设定预置值随色温滤镜变换自动调节到不同色温，在某些特殊的拍摄条件下，预置值可能会给出比人眼调整更好的效果。 特殊操作：数字式摄录一体机使用中要注意，磁带记录的时间码一定要连续，不能断续，否则在正常编辑或用于非线性编辑时，出现时间码不连续的提示而不能编辑。因数字式摄录一体机记录一帧画面需要6-24条磁迹，而时间码则是每一帧画面、每一条磁迹定位标记。充分利用肤色细节校正功能可以控制画面中某些特定颜色的细节程度。当节目主角的皮肤上有缺陷时，可以对画面中被选定区域进行增强或柔化处理，其他剩余的部分仍然保持原有的锐度。应尽量减少A/D和D/A变换次数。使用数字摄像机最好直接传送串行数字分量信号，保持优质的录制技术质量和优越的多版录制性能。在目前设备的过渡时期或尚未完全上数字化设备，建议使用者在编辑制作过程中，应充分利用数字接口和数字连线，若特技机和字幕机是分量接口，制作时尽可能少用分量或模拟接口。各种接口的指标排序为：数字>RGB>YUV>Y/C>复合。
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