超高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī)

超高壓水射流流場(chǎng)分析，超高壓水射流切割過(guò)程動(dòng)態(tài)分析，自激振蕩水射流的射流束結(jié)構(gòu)分析，自激震蕩水射流淹沒(méi)條件下空化特性分析，超臨界二氧化碳射流流場(chǎng)分析。

單個(gè)像素尺寸大小為28微米，一百萬(wàn)像素分辨率下拍攝，23000幀/秒，內(nèi)存72G，可擴(kuò)展，通訊接口：千兆以太網(wǎng)，10Gb以太網(wǎng)，時(shí)間精度18ns，支持burst mode，。

數(shù)字?jǐn)z像機(jī)自從問(wèn)世以來(lái)，記錄圖像的質(zhì)量飛快發(fā)展。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)隨著攝像機(jī)普及的程度不斷提高，在各個(gè)領(lǐng)域中人們使用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的頻率不斷加大。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的種類(lèi)也是紛繁眾多，根據(jù)不同的用途，不同的分類(lèi)方法將數(shù)攝像機(jī)進(jìn)行了多種方式的分類(lèi)。

• 一、按照成像質(zhì)量分類(lèi)

1.廣播級(jí)攝像機(jī)這類(lèi)攝像機(jī)圖像質(zhì)量非常高，色彩影調(diào)還原逼真，調(diào)整精度比較高，工作性能全面，但價(jià)格比較貴。標(biāo)清廣播級(jí)像素面積為720×576（PAL），傳輸碼率為50Mb′s，高清廣播級(jí)像素面積為1920×1080（PAL），傳輸碼率為50Mb/s。廣播級(jí)攝像機(jī)主要應(yīng)用于數(shù)字電影拍攝制作和廣播電視領(lǐng)域，如電視臺(tái)、廣告公司和影視劇制作單位的拍攝使用。

2.專(zhuān)業(yè)級(jí)攝像機(jī)（又稱(chēng)業(yè)務(wù)用攝像機(jī)）

專(zhuān)業(yè)級(jí)攝像機(jī)應(yīng)用在廣播電視以外的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中，如教育領(lǐng)域、部隊(duì)科教宣傳方面、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域等。這就突出強(qiáng)調(diào)了攝像機(jī)的要求要輕便、價(jià)錢(qián)便宜，圖像質(zhì)量低于廣播專(zhuān)用的攝像機(jī)，標(biāo)清業(yè)務(wù)級(jí)像素面積為720×576（PAL），傳輸碼率為25Mb/s，高清廣播級(jí)像素面積為1280×720（PAL），傳輸碼率為25Mb/s。

3.民用級(jí)攝像機(jī)（又稱(chēng)家用攝像機(jī)）

民用攝像機(jī)應(yīng)用在圖像質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，如DV格式的數(shù)字掌中寶攝像機(jī)，標(biāo)清攝像機(jī)面積為720×576（PAL），高清一般能達(dá)到1280×720（PAL）傳輸碼率，水平清晰度約在500電視線(xiàn)，信噪比約在50dB，這類(lèi)攝像機(jī)具有超小型化的特點(diǎn)，比如SONY/ PANASONIC/JvC掌中寶系列的攝像機(jī)都屬于這種類(lèi)型，因此，使許多特殊條件下的拍攝成為可能。體育的特技攝像,小型攝像機(jī)機(jī)頭可安裝在主裁判的保護(hù)面罩上;國(guó)際摩托車(chē)比賽,小型攝像機(jī)可安裝在摩托車(chē)上,從運(yùn)動(dòng)員角度進(jìn)行攝像等,這些在節(jié)目制作上有一定的作用。在近幾年的發(fā)展中民用攝像機(jī)也逐步跨入高清的領(lǐng)域,成像質(zhì)量也得到了飛速發(fā)展。民用攝像機(jī)的另一個(gè)特點(diǎn)是價(jià)格最便宜,我國(guó)這類(lèi)攝像機(jī)正在以迅雷之勢(shì)開(kāi)始普及,如今普遍進(jìn)入家庭消費(fèi),因而稱(chēng)之為家用攝像機(jī)。

• 二、根據(jù)節(jié)目制作方式分類(lèi)

在廣播電視領(lǐng)域根據(jù)電視節(jié)目制作方式的不同,它們又可以分為以下三種:

1.演播室使用(ESP)的攝像機(jī)ESP,即“電子演播室制作”( Electronic Studio Production),它主要是指在演播室內(nèi)

進(jìn)行的錄像或直播節(jié)目制作。在這種制作模式下使用的攝像機(jī),工作的條件非常有利于高質(zhì)量畫(huà)面的獲取,如照明強(qiáng)度、色溫等適度、高保真音響等。如新聞演播室出像、一臺(tái)綜藝晚會(huì)等,為了提高性能指標(biāo),通常采用尺寸較大的攝像器件。因此,它們的清晰度最高,信噪比最大,圖像質(zhì)量最好。當(dāng)然,它們的體積大,價(jià)格也昂貴。

2.電子新聞采訪(ENG)攝像機(jī)ENG,即電子新聞采集(Electronic News Gathering)。這種方式制作節(jié)目的特點(diǎn)是使用便攜式的攝像、錄像設(shè)備來(lái)采集電視新聞;節(jié)目分為前期拍攝與后期編輯兩個(gè)階段。

由于新聞拍攝的現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變,ENG攝像機(jī)一般機(jī)器體積小,質(zhì)量輕,便于攜帶,對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)照明情況具有良好的適應(yīng)性,在惡劣環(huán)境中(如工作溫度大范圍的變化)具有很好的安全穩(wěn)定性,在調(diào)試操作使用中具有很大的方便性(全自動(dòng)方式)。它們的圖像質(zhì)量比演播室用攝像機(jī)稍低,價(jià)格也相對(duì)便宜一點(diǎn)。

3.現(xiàn)場(chǎng)節(jié)目制作(EFP)攝像機(jī)

EFP,即電子現(xiàn)場(chǎng)制作( Electronic Field Production)。這種方式制作節(jié)目的特點(diǎn)是多種設(shè)備同時(shí)使用,包括多臺(tái)攝像機(jī)、切換臺(tái)、調(diào)音臺(tái)以及其他輔助設(shè)備(燈光、話(huà)筒錄像機(jī)和運(yùn)載工具);信號(hào)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)切換提供連續(xù)不斷的一次性信號(hào),節(jié)目可以在現(xiàn)場(chǎng)制作完成后可以直播或錄播;于是該種節(jié)目制作方式現(xiàn)場(chǎng)性強(qiáng)。EFP攝像機(jī)工作條件介于上述兩種攝像機(jī)之間,性能指標(biāo)也兼顧到這兩個(gè)方面。它們的圖像質(zhì)量與演播室使用的攝像機(jī)很相近,但體積小一些,能滿(mǎn)足輕便型現(xiàn)場(chǎng)節(jié)目制作的需求。

• 三、按照攝像器件數(shù)量分類(lèi)

三片攝像機(jī)攝像機(jī)成像單元采用三個(gè)成像器件芯片組成,光線(xiàn)通過(guò)三棱鏡將攝入鏡頭的光線(xiàn)分為三原色(紅綠、藍(lán)),將它們輸入不同的成像器件,由于每一個(gè)成像器件都有一個(gè)很大的光線(xiàn)采集區(qū)域,并且每個(gè)成像器件所獲得的紅綠藍(lán)信息都是入射光線(xiàn)本身所帶的信息。所以以該種方式形成的圖像質(zhì)量高,色彩還原好,清晰度與信噪比高。專(zhuān)業(yè)級(jí)、廣播級(jí)攝像機(jī)多采用該種方式。三片成像器件雖然成功解決了分色的問(wèn)題,但它并不完美。首先,它必須一一個(gè)棱鏡,這就使得它的體積很難減小。如果成像器件的尺寸要加大,那么棱鏡的尺寸也必須加大。并且棱鏡本身也是光學(xué)器件,它的光學(xué)失真會(huì)直接造成畫(huà)面失真。這種天然的障礙使得三片成像器件的成像方式很難實(shí)現(xiàn)大尺寸成像畫(huà)幅。三片成像器件的最大畫(huà)幅也就做到2/3in,再往上,效果和成本都令人無(wú)法接受。這也是為什么三片成像器件的攝像機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)體積比較大,同時(shí)這也是三片成像器件只應(yīng)用在攝像機(jī)而無(wú)法應(yīng)用在照相機(jī)上的原因。

2.單片攝像機(jī)

攝像機(jī)采用一個(gè)成像器件芯片,影像只有一路成像在成像器件上。反映三基色RGB的信號(hào),是用每一個(gè)像素上配置拜爾片陣濾色片以及這種濾色片匹配的特定的信號(hào)處理器來(lái)完成色彩的重現(xiàn)。但從拜爾片陣顏色轉(zhuǎn)化成原色必須通過(guò)數(shù)碼攝像機(jī)進(jìn)行演繹,而演繹的過(guò)程卻會(huì)引致色彩誤差。所以傳統(tǒng)單片攝像機(jī)的圖像質(zhì)量一般,多用于非專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。

• 四、按照一體化程度分類(lèi)

1.一體化攝像機(jī)

一體化攝像機(jī)是攝像機(jī)和錄像機(jī)結(jié)合成為一體的設(shè)備。該種攝像機(jī)的攝像單元與錄像單元不能分

離,在工作的時(shí)候即完成將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過(guò)程(攝像過(guò)程),并且最后將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)記錄在記錄載體

上(錄像過(guò)程)。一體化攝像機(jī)又稱(chēng)為攝錄放一體機(jī)。

2.可分離攝像機(jī)

可分離攝像機(jī)是攝像機(jī)配以攝像機(jī)附加器,可單獨(dú)作為攝像機(jī)用。如在ESP方式制作的綜藝晚會(huì)節(jié)目中的多臺(tái)攝像機(jī),每臺(tái)攝像機(jī)上就可以不配備錄像單元,只需要最終在切換臺(tái)處的錄像機(jī)記錄即可。也可配合單獨(dú)的便攜式的錄像機(jī)作為攝錄機(jī)使用,這樣由于節(jié)目制作的不同需要可以配合不同格式的錄像機(jī)。

• 五、按攝像器件的尺寸分類(lèi)

攝像器件的尺寸大小直接關(guān)系圖像質(zhì)量的好壞。在相同制造工藝下,尺寸越大有效像素就多,圖像清晰度就越好,同時(shí)靈敏度也會(huì)提高。當(dāng)然攝像機(jī)體積也會(huì)增大。

六、按照存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi)

1.磁帶攝像機(jī)

磁帶攝像機(jī)以磁帶為存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)儲(chǔ)存動(dòng)態(tài)影像的攝像機(jī)。由于磁帶攝像機(jī)按照視頻格式的不同,使用的不同格式的磁帶種類(lèi)繁。根據(jù)不同的要求使用不同的磁帶格式。

2.光盤(pán)攝像機(jī)

該類(lèi)攝像機(jī)采用的是以光盤(pán)作為其存儲(chǔ)介質(zhì)。可擦寫(xiě)DVD光盤(pán)等。民用DVD數(shù)碼攝像機(jī)(光盤(pán)式DV)的存儲(chǔ)介質(zhì)是采用DVDR,DVR R,或是DVD-RW,DVD RW來(lái)存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)視頻圖像的。

家用DVD數(shù)碼攝像機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是“即拍即放”,能快速在大部分DVD播放機(jī)上播放。不足之處是DD光盤(pán)的價(jià)格與磁帶DV相比略微偏高了一點(diǎn)。

3.硬盤(pán)攝像機(jī)

4.存儲(chǔ)卡式攝像機(jī)

該種攝像機(jī)省電、體積小、攝像時(shí)耗材使用少、后期剪輯方便,工作狀態(tài)穩(wěn)定。

數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的構(gòu)成及工作原理與模擬攝像機(jī)基本相同。不過(guò)，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)具有一些模擬攝像機(jī)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如具有較高的穩(wěn)定性和可靠性、可進(jìn)行精確調(diào)整等。更重要的是，由于采用了數(shù)字處理技術(shù)，使得很多在模擬攝像機(jī)中無(wú)法完成的工作得以實(shí)現(xiàn)，這大大提高了攝像機(jī)的整機(jī)性能，同時(shí)也在很大程度上改善了圖像質(zhì)量 。

數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的視頻處理放大器分為兩大部分，即模擬處理部分和數(shù)字處理部分。

模擬處理部分主要包括預(yù)放器、黑斑校正、增益提升、白平衡調(diào)節(jié)、白斑校正、雜散光校正、黑平衡調(diào)節(jié)、預(yù)彎曲等。經(jīng)過(guò)上述處理的模擬三基色信號(hào)再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后變?yōu)?0bit或12bit的數(shù)字信號(hào)。

數(shù)字處理部分主要有A/D變換、數(shù)據(jù)檢測(cè)、輪廓校正、彩色校正、1校正、白壓縮、混消隱、白切割等。經(jīng)數(shù)字處理之后可輸出數(shù)字分量信號(hào)Y/R - Y/B -Y．直接供數(shù)字分量設(shè)備使用，也可經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換之后輸出模擬分量信號(hào)和復(fù)合全電視信號(hào) 。