广播级摄像机技术指标的标准值及提高灵敏度措施

1.图像清晰度

电影是将画面一幅一幅不断地在银幕上快速放映而显示出来的，其速度是24格/ s。而电视是将一幅幅的画面分解成许许多多细小单元加以传输的。构成电视画面的最小单位，我们称之为像素。像素一个个排列，像素行一行行并列组成一帧帧电视画面。由于每个像素反映的明暗色彩不一，人眼分辨细节的能力有限，因此就呈现出一幅明暗有别、层次分明的完整图像。一幅画面中包含的像素越多，画面的清晰度也就越高。

我国现行的电视一帧画面有625行扫描线（即625条像素行），由此可以认为由垂直方向看可排列625个像素。根据电视画面长宽比4∶3，可计算出每行833个像素，一帧完整的电视画面约有52万个像素。

通常，我们把电视系统传送细节的能力称为分辨率，也称为分解力。分解力又可分为水平分解力、垂直分解力。

图像清晰度是指摄像机分解黑白细线条的能力，通常用图像中心部分水平分解力表示，即在水平宽度为图像屏幕高度的范围内可以分辨多少根垂直黑白线条的数目。

以在画面中可以分辨出多少根线为测量标准，所以625行制电视的最佳清晰度理论上应该是水平833线，垂直625线。实际上，电视画面清晰度低于这个数字。因为625行扫描线中还有50行被消隐了，有效行是575行。再加上扫描轨迹与像素之间相对位置的影响，一般625行的广播电视清晰度极限是：水平600线，垂直450线。

那么能否增加像素提高清晰度呢？模拟电视很难达到。因为它涉及频带宽度，频带加宽会引起技术指标的高要求、资金的高耗费等。而数字高清晰度电视（最高可超过1 300线）就可以达到。

2.摄像机灵敏度

灵敏度是在同一照度下，拍摄同一景物得到额定输出时所用光圈大小来衡量。通常在照度为2 000 Lx （勒克斯）^[1]、色温3 200 K、灵敏度开关设置在0 dB 位置、镜头对准反射率为89.9%的景物、图像信号达到标准输出幅度（700毫伏）时，光圈的大小。此时使用的光圈越小，表示摄像机的灵敏度越高。通常摄像机灵敏度可达到F8.0，新型高质量的摄像机灵敏度可达到F11.0，相当于摄影ISO400胶片的灵敏度水平。

照度太低或太高时，摄像机拍摄出的图像就会变差。照度低可能会出现惰性拖尾，照度太高会出现图像“开花”现象。摄像管式摄像机，不能直接对强光及太阳拍摄，否则就会使摄像管烧伤。CCD片式摄像机则无惰性或灼伤现象，可对准太阳拍摄。

3.信噪比

信噪比是在标准照度（2 000 Lx）下，摄像机图像（亮度或绿路）信号的峰值与视频噪波的有效值之比。这个指标是衡量摄像机质量的重要指标，该指标越高越好。信噪比越高，图像越干净，质量就越高。

信噪比表示在图像信号中包含噪声成分的指标，其数值与测量条件有关，数值以分贝（dB）表示。在显示的图像中，噪声表现为不规则的闪烁细点，噪声颗粒越小越好，通常在50 dB以上。新型摄像机的加权信噪比可以做到65 dB，用肉眼观察，已经不会感觉到噪声颗粒存在的影响了。(www.xing528.com)

一般来说，摄像机的信噪比与摄像器件、预放器、预放器输入电路、视频处理电路等很多部件的噪声技术指标有关。对于特定的摄像机，在使用过程中其信噪比主要与视频电路的增益有关。增益越高，信噪比越低，信号越差。显然，在视频电路的增益方面，摄像机的灵敏度与信噪比之间存在着相互牵制的关系。有时摄像机的生产厂家可能会用提高视频电路增益的办法来提高灵敏度，但同时其信噪比则会降低。因此，在选购摄像机时，一定要对各种技术指标进行综合比较，切不可片面追求某一单项指标。目前，随着高质量CCD 的开发和应用，各厂家生产的摄像机的信噪比也在逐年提高。广播级摄像机的生产厂家一般均以60 dB的信噪比作为其标准值。需要指出的是，近年来随着各种先进的数字处理技术和制作工艺在摄像机生产中的应用，目前即使普通的专业摄像机在三大技术指标方面也已达到甚至超过了几年前生产的广播级摄像机，700线的清晰度、60 dB的信噪比、F8.0的灵敏度已不再是区分广播级和专业级摄像机的主要指标。正因为如此，现在人们在选购摄像机时，已不再仅仅关注其技术指标，而是将目光更多地放在技术指标与使用性能的综合考虑上。

4.最低照度

摄像机都需要在某亮度（照度）光线条件下工作，如果光线低于某一照度就无法看清图像。最低照度是摄像机开到最大光圈、使用最大增益时，让图像电平达到规定值所需的照度。如松下AJD410的最低照度值为0.5 Lx。

一般来说，摄像机的灵敏度越高，最低照度越小。最低照度除与灵敏度有关外，还与最小光圈系数、最大增益等因素有关。因此，最低照度在一定程度上仅表示摄像机对低照度环境的适应能力。在最低照度环境下拍摄的画面噪声大、信号弱、景深浅，实际使用价值不大。用光圈系数值表示摄像机的灵敏度时，同样的标准景物，光圈系数F值越大，说明光圈孔径开得越小，摄像机的灵敏度越高。而用最低照度值表征摄像机的灵敏度时，在同样的条件下，最低照度值越小，摄像机的灵敏度越高。显然，灵敏度的实质是光电转换效率高低的一个度量。近年来，为了提高灵敏度，CCD 摄像机一般均采取在CCD 像素前制作微透镜和在电路上采取诸如相关双重取样电路等技术措施。目前，各生产厂家均以2 000 Lx、F8.0或2 000 Lx、F11.0作为摄像机灵敏度的标准值。

由于早期电视摄像机采用低灵敏度摄像管和高信噪比的模拟信号处理电路，因而要求演播室演播区的平均照度是2 000 Lx。现在的电视摄像机采用CCD和数字化电路，灵敏度和信噪比都大大提高，演播室的平均照度标准也降低为1 000 Lx，欧洲国家电视台认为600 Lx～800 Lx为最佳。

5.几何失真

几何失真是指重现景物图像与原图像几何形状的差异程度。摄像机的几何失真是由于镜头的光学系统、摄像管扫描及偏转线圈等引起的。

几何失真主要表现为枕形、桶形、梯形、抛物形、S形失真等。失真的大小用失真的偏移量与像高之比的百分数来表示。失真小于1%时，人眼看不出失真。一般来说，摄像管式摄像机几何失真相对较大，调整也较复杂；而CCD的摄像机，若不考虑镜头失真，本身无几何失真，用目前的测试仪器很难测量出来。

6.重合精度

在电视摄像时，三管（ 片） 摄像机的光学系统将一幅彩色图像分解为三幅单色图像。三幅单色图像的空间和几何位置必须严格地重合在一起，才能得到清晰度高、颜色还原准确的电视图像。但由于摄像管不可能完全相同，且位置很难放置得非常精确，所以就会产生重合误差。合成后的图像必有红、绿、蓝边出现。重合误差严重时一条白线会变成红、绿、蓝三条线。重合误差的大小一般用红路（ 或蓝路） 相对于绿路的偏移量与屏幕之比的百分数来表示。目前使用的三片CCD摄像机的重合误差较小，整个画面上的重合误差通常均小于0.05%。

除此之外，摄像机还有其他一些性能指标，但图像清晰度（分辨率）、灵敏度和信噪比是最主要的，通常称为摄像机的三大技术指标。