文档介绍：第三节彩色摄像机
彩色摄像机的基本原理与组成
一、彩色摄像的基本原理
目前较常用的分色棱镜系统:
三片(三管)式彩色摄像机原理:
彩色摄像的实质:
先将彩色光源分解,再进行光电转换,然后再对电信号进行处理的过程。
彩色摄像机
同时摄像方式
点顺序时间分割方式
三管式
三片式
单管式
单片式
二、彩色摄像机的基本组成
主要由镜头、机身和寻像器三大部分组成。
1、镜头
由许多光学玻璃镜片、镜筒和多个伺服电机等部分组成。
2、机身
是摄像机的主体部分,其内部有分光系统、摄像器件、视频信号处理电路、编码器以及各种自动调整和控制电路等。
3、寻像器
是摄像机的“取景框”,实际是一个小小的电视监视器。
摄像机光学系统
外光学系统就是摄像镜头,内光学系统则是在机身内部的分光系统和各种滤色片组成。
一、透镜成像的误差及其补偿
1、球差
2、色差
3、像的几何失真
(1)桶形失真(正失真)
(2)枕形失真(负失真)
4、球差和色差的补偿
将凹透镜与凸透镜适当地组合起来,就可以消除球差和色差。
5、几何失真补偿
二、变焦距镜头
1、成像面与焦距的关系为:
1/f = 1/s + 1/s’ s —物距;s’—像距;f—焦距。一般s>> f,所以有:
s’≈ f (3—1)
2、成像大小与焦距的关系为:
m = s’/s m –透镜放大率。将(3—1)式带入,则有:
m ≈ f/s (3—2) 即放大率是焦距与物距的函数。
3、视场角与焦距的关系
视场角是在镜头主平面的轴心处看景物或像的线长度(H1或H2)时所张的角度。
θ= 2tg-1H1/2S = 2tg-1H2/2S, 将S,= f 带入,则有
θ=2tg-1H2/2f (3—3) 即当成像大小H2确定后,θ就只与焦距 f 有关。
4、像面照度与焦距和透镜孔径的关系
综合两方面因素,可得出:像平面照度E与(D/f)2成正比,即
E∝(D/f)2 (3—4) D/f—透镜相对孔径。<br****惯上用f/D来标记光圈的大小,称为光圈指数F。
E ∝(D/f)2 ∝1/F2 (3—5) 说明F值越小(光圈越大),透光能力越强。