现今无论是在现场直播节目中还是在平时演播室录播节目中,摄像机镜头都发挥着重要的作用,如何维护好摄像机镜头从而发挥它最大的作用为录制工作服务,是每一个电视技术工作者必须面对的问题。但是摄像机镜头由于组织结构紧密,我们以前都不能轻易的动手拆装它,青岛电视台第五演播室的摄像机使用的是佳能镜头,经过佳能公司的镜头维修培训后,我们对镜头维修与维护有了较深的理解。下面笔者从自己的工作经验出发谈谈镜头维修与维护的心得体会。
CpuL[|51 .7Zb,r 一. 镜头的结构
~6z<tyD^ 镜头是摄像机的眼睛,它观察的内容与观察的方式形成了电视视觉元素的基础。摄像机镜头聚集了由被摄场景反射过来的光线。并且在摄像机内的实像设备内生成图像。我们经常以焦距来描述摄像机镜头,焦距是以从镜头的光心到CCD表面的距离来定义的。镜头的焦距决定了场景在镜头中被还原时视角的大小。短焦距镜头有很宽的视角,因此被称为广角镜头;长焦距镜头的视角窄,它能使远处的物体显得大而且近,它常常被称为窄角镜头。电视摄像机的镜头基本有两类:变焦镜头和定焦镜头。镜头通过卡口座与摄像机相连接,将镜头插入位于摄像机头的镜头支座中,将其旋转直至锁定,因为不同的摄像机使用不同的CCD(1/3、1/2、 2/3英寸),镜头与卡口座也被设计成这三种制式。摄像机镜头一般从前向后由镜头盖,遮光罩,内聚焦,聚焦,变焦,光圈,后聚焦组成(见图1)。镜头盖 ——安装在镜头最前端的盖子,有两个作用:(1)在摄像机不使用时保护镜头的光学玻璃免受伤害;(2)防止光线照射图像传感器。聚焦遮光罩连接在镜头的最前列,它的作用是防止杂光进入镜头而引起镜头炫光;聚焦位于镜头的前列,通过向顺时针或逆时针方向旋转聚焦环,可以对镜头捕捉的影像进行聚焦,当图像的主要部分有清晰细节的时候称为焦点清晰视角(in focus),当图像模糊时称为焦点不实(out of focus)。大部分摄像机都配备了自动聚焦系统,这种系统通过发出一束红外线或超声波来工作,光束遇到被摄物后反弹回来,进入摄像机,并由系统计算出摄像机与被摄物的距离,伺服装置(servomechanism)随后自动调节聚焦环正确聚焦。变焦环位于镜头的中部,它常常支持自动和手动两种模式。光圈置于镜头末端靠近摄像机的位置,镜头光圈的工作原理与眼睛的虹膜相似,在低照度下需开大光圈,让更多的光线进入图像传感器;在明亮环境中需缩小光圈。许多变焦镜头内部设置有倍率镜头(range extender)可以使镜头的放大率加倍(见图1)。
Xm./XC k/A8| "d60IM#N? 图1 普通镜头与安装倍率镜镜头的比较
<(dHh9$~ GsG.9nd 光学调制传递函数(MTF)是衡量镜头性能赋值的方法,用于测定对比重现率或锐利度。一般的广播级镜头的MTF在4-5MHz左右,MTF值越高的摄像机镜头的色差的极度越小,画面中心到边角的失真越小,远距离拍摄和近距离拍摄过程中色差损失越小。图像的产生应具备理想的镜头并具有以下特性:(1)一点不变;(2)一个平面(像一幅墙)垂直在光轴上同样平直;(3)图像和主题一样清晰,但是理想图像和真实图像的不同是失真。失真具体分为以下五类:球形失真,梳形失真,散光失真,景像弯曲,桶形失真(如图2)。
\kU0D sK8=PZ\ n`Pwo& 图2 失真的五种类型
nqNL[w6{ j:# wt70 二. 镜头的保养及维修
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