数字式摄像机

松下公司目前率先推出的数字式摄像机以其稳定的特性、简便的调整使用和明显优于模拟式摄像机的图像质量而受到国内外广播电视、电教等音像制作部门的极大关注。

我们知道，数字信号的最大特点是信杂比高、抗干扰力强，同时不受处理次数或传输过程带来的杂波影响。数字式摄像机正是充分利用了数字技术的高可靠性这样一系列优点，在保证和提高图像质量上取得了进展。

数字式摄像机的整机方框图如附图所示。由图可见，被摄物体的光学图像经过透镜后，在分光镜内被分解为红绿蓝三个光图像，然后由对应的三片CCD转变为红绿蓝（R、G、B）三路电信号。由于采用了可达48万像素的高精度三片式帧行转移（Frame Interline Transfer缩写为FIT）或行转移（Interline Transfer缩写为IT）型CCD电荷耦合器件，并采用了新的工艺技术，将电荷耦合器件紧附在光谱棱镜上，使影响视频图像清晰度的拖尾和光斑降到了最低限度。加上其他的电路处理，即使直接对准光源拍摄，垂直拖尾也很小。这套高精密系统保证了光谱棱镜与电荷耦合器件产生的记录精度高于0.05％。红、绿、蓝三路电信号通过各自的预放后送入受主控制器控制的模拟处理电路，经双重取样和各种校正后送入模／数（A／D）转换器，变成相应的数字信号后再送入数字处理电路。在数字处理电路中，通过校正、补偿等一系列数字处理后，输出三路数字信号Y、B—Y、R—Y。为了扩展该机的使用范围和兼容性，同时又通过数模（D／A）转换器输出三路模拟分量信号，或进一步由编码器输出一路模拟复合信号，以便分别与其他机种对接。

（1）先进的电路设计与工艺技术：数字式摄像机中采用了专门研制的大规模集成电路LSI。主控制器对包括光圈、黑白平衡、闪光补偿、增益补偿、高频震动校正、数据检出、γ校正、彩色校正、行场细节、自动线性、消隐插白切割、矩阵等数字处理部分都进行了集中控制和综合管理。对于CCD电荷耦合器件的数字处理组合，实际上能消除由于时间误差或环境温度改变而产生的参数变化。视频信号的数字电路处理保证了相位和频率特性曲线的稳定，并具备自动强光压缩控制的功能。而数字式对比度系数校正能保持一个精确、稳定的红绿蓝平衡，即使对比度系数值发生变化时也同样能得以校正，因此白平衡自然、准确。由于红绿蓝信号在数字处理中精确、规范、均匀，从而保证了高灵敏度、高清晰度和高质量的画面。在重现彩色方面数字式摄像机采用了二维数字滤波器抑制和滤除来自副载波和高频亮度信号混合时的彩色交扰失真。同时对高色度电平时分辩力下降也进行了数字式补偿，保证了像深红色玫瑰花花瓣这样的饱和色也能清晰、均匀地再现。由于大规模集成电路LSI的采用，使整机元件的数量减少70％，调整部分减少80％。因此，摄像机的可靠性大大提高，故障率明显下降，同时成本也得到了大幅度降低。

2.操作方便、使用灵活：为便于操作、提高图像的质量与稳定性，在数字式摄像机中采用了由微机和数字处理共同控制的新的电路处理方式。为提高调整精度、简化调整手续，摄像机对于黑白平衡、彩色校正、光圈调整以及其他各种校正和补偿均采用数字设定与微机共同管理的方式。机器在出厂前都调整在标准设定状态，其参数在只读存储器ROM中已经设定，由于这些设定没有时间变化，无需重调，因此在使用中摄像机的最佳性能不变，而且在一般使用状态下不需要重新调整，有关的设定状态可由显示屏菜单显示，如AQ—20，AQ—11都有七种菜单显示。如果用户有特殊需要也可自行设定并通过读写存储器RAM记忆下来，其设定也不受时间、温度、电平等环境变化的影响，当需要恢复到出厂时的标准状态时，只要按一下恢复按钮就行了。

可供选择的各种速率的电子快门，使数字式摄像机能清晰地再现快速运动物体。选定适当的快门速度拍摄快速运动中的物体可产生更高的分辩力，并可提供清晰的超慢速放像。

以往多台摄像机的集中控制往往需要复杂的调整过程。数字式摄像机由于采用了微机与数字处理的共同管理方式，使得多台摄像机的控制过程变得简单易行，而且一致性大大提高，调整过程大大简化。其设定值也显示在取景器或监示器输出上。如果与适配器配合使用，其有效控制距离可达数百米。常见的几种数字摄像机主要性能如附表所示，可供读者选用时参考。(夏兴邦 王小平)