Page 101 - 新时期广播电视工程技术研究

第四章 数字摄像机

差别是难免的，对于模拟摄像机很难使各台摄像机调节得一致，而用数字处理可
通过均衡各参数值的方法把各摄像机之间的差别缩减到最小，可以用一个调节卡
调节各台摄像机，并且摄像机的许多参数都可以调节和设定，设定的参数可很大

范围内变化，调节量可迅速改变、存储和读取。
（四）宽高比可变
可进行画面格式 16：9 和 4：3 变换。具体作法是：通过改变 CCD 的时钟频
率和读取范围，以电子方式改变 CCD 的有效区域，即去掉画幅的左右部分，从

而实现 16：9 到 4：3 的转换。在输出 16：9 格式图像时，CCD 的水平读出时钟
频率为 18MHz。在输出 4：3 格式图像时，保持垂直扫描行数不变，有效行期间
仍为 52μs，水平分解力不变。比较 4：3 与 16：9 可知，在上述条件下，两种格

式的像宽之比为 3：4。在 16：9 的 CCD 上只读出中间 3：4 宽的图像，即可输出 4：
3 格式的图像。CCD 两边各丢掉 1/8 像宽的图像。因为要保持行正程时间不变，
都是 52μs，所以 4：3 格式的水平读出时钟频率应为 18MHzx3/4=13.5MHz。
使用左右“遮幅”技术进行宽高比转换时，对应两种宽高比情况下 CCD 的
水平像素数将有所不同。通常，在 16：9 时总像素为 60 万的 CCD，在 4：3 时

有效像素数将只有 40 多万，这将使摄像机的水平清晰度（调制度）大打折扣。
若 16：9 时摄像机的调制度（对应 5MHz）为 70%，则 4：3 方式时调制度将下
降到 50%。并且，对应于两种宽高比格式，视频信号的读出扫描频率不同，还会

对摄像机预放器电路提出不同要求，必需进行相应的调整。
为了弥补清晰度方面的损失，CCD 生产厂家又研制了 74 万像素的 CCD，
确保 4：3 格式下仍能够获得 60 万像素，使其调制度达到 70% 以上。但是，在
CCD 靶面尺寸不变的情况下，增加像素数将会导致每个像素变小，这又会影响
到摄像机的灵敏度和动态范围。

采用左右“遮幅“方式还会带来成像靶面水平视场角变化。对应的 4：3 格
式时水平视场角为 44°，对应的 16：9 格式时则为 57°。若使用一固定镜头以
不同宽高比进行拍摄，构图大小将发生变化。从另一个角度讲，所对应的镜头变

焦比无法在两种情况下均与镜头的标称一致。因此，使用“遮幅“镜头的摄像机，
要根据不同宽高比选用相应的镜头，或使用带有宽高比可转换功能的镜头。
另一种宽高比转换方法是汤姆逊的 DPM 技术。其数字摄像机内装配了 4：3
格式的 CCD，每一行的水平像素为 1000。以 4：3 格式为基础，在输出 16：9 格

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