攝像機的組成

攝像機是一種把景物光像轉變為電信號的裝置。從能量的轉變來看，攝像機是一個能夠進行光、電、磁轉換的設備。

彩色攝像機自20世紀產生以來，攝像器件不斷發展，經歷了電子管、晶體管、攝像管及固體攝像器件時代，整機也經歷了從黑白到彩色、從模擬到數字的轉變。目前使用的攝像機大多為數字攝像機。但是由于攝像器件輸出的信號為模擬信號，因此所有的數字攝像機從嚴格意義上講都應稱為"數字處理攝像機"。而一般將數字信號處理電路占70%以上的攝像機稱為數字攝像機。

彩色攝像機的主要功能是將外界的光學景物圖像通過光學系統分解為R、G、B三基色圖像，經固體攝像器件轉換為電信號，并放大處理、最終編碼形成符合標準的電視信號。攝像機就其結構來說可以分成光學系統(包括光學鏡頭和分色棱鏡)、光電轉換系統(主要指固體攝像器件)以及處理電路系統。

1.光學系統

1)光學鏡頭

光學系統的主要部件是光學鏡頭，電視畫面的清晰程度和影像層次是否豐富等表現能力，受光學鏡頭的內在質量所制約。光學鏡頭是精密的器件，由透鏡系統組合而成，而透鏡系統又包含著許多片凸凹不同的透鏡，其中凸透鏡的中心比邊緣厚。當被攝對象經過光學系統透鏡的折射后，在光電轉換系統的攝像管或固體攝像器件的成像面上成像。

鏡頭有固定焦距鏡頭和可變焦距鏡頭兩種，固定鏡頭可劃分為標準鏡頭、長焦距鏡頭和廣角鏡頭。標準鏡頭的焦距和人眼正常的水平視角相似。在使用標準鏡頭拍攝時，被攝對象的空間和透視關系與攝像者在尋像器中所見到的相同。焦距50mm以上稱為長焦距鏡頭，16mm以下的稱為廣角鏡頭。

在攝像機中使用的主要是變焦距鏡頭。亦佳距鏡頭具有在一定范圍內連續改變焦距而成像面位置不變的性質，即一個透鏡系統能實現從"廣角鏡頭"到"標準鏡頭""長焦距鏡頭"的連續轉換。該鏡頭已成為攝像機上運用最廣泛的鏡頭.其作用是將景物聚焦成像在固體攝像器件的感光面上。通常在專業級以上的攝像機中，多采用手動方式調節聚焦。在多數家用攝像機中采用自動聚焦系統，自動聚焦裝置有四種工作方式，即紅外線方式、超聲波方式、海耐烏艾方式和佳能SST方式。它們都有較高的測量精度，分別被應用在不同類型的攝像機之中。

2)濾色片

濾色片包括中性濾色片和色溫濾色片。

中性濾色片主要是對強太陽光進行衰減，它可以對波長在400~700nm之間的光進行等比例衰減，用于晴朗的室外陽光強烈但又不能通過減小光圈( 景深也會發生變化)來達到減少進光量的環境。也可以通過使用中性濾色片而達到增大光圈產生一定藝術效果的拍攝。中性濾色片用ND表示，如1/4ND表示光的透射率為0.25，1/8ND表示光的透射率為0.125。

色溫濾色片用于調節白平衡，安裝在鏡頭的后面，用來改變不同頻率光的入射比例。常用的色溫濾色片有0K、3200K、5600K、5600K+1/8ND幾種。

3)分光棱鏡

分光棱鏡用于將人射光線分解為R、G、B三路成像于攝像器件的三個面上。

2.光電轉換系統

光電轉換系統是攝像機的核心，用于將光信號變為電信號，但其輸出的電信號仍為模擬信號，如在數字攝像機中使用還需進行模數轉換才能形成數字信號。目前，常用的CCD固體攝像器件有單片式和三片式。

3.處理電路

當光學系統把被攝對象的光學圖像轉變成相應的電信號后，便形成了被記錄的信號源。但是這時的信號很微弱，如果不進行后期處理直接記錄的話，很容易會被噪波信號所淹沒。處理電路就是用于將攝像器件輸出的微弱電信號進行放大、處理、校正、最終編碼輸出符合標準的電視信號，主要指視頻處理及編碼電路、系統控制電路等。