光圈控制是摄像机的基本功能之一

老朋友

　　光圈控制是摄像机的基本功能之一，摄像机所面对的景物亮度变化范围很大，因此要随时随地调整光圈，才能保证图像质量，否则就会破坏画面的彩色平衡，失去度层次的变化。
　　景物重现的亮度不仅与本身特征有关，而且与照明光源的照度有关。由于摄像机中的CCD器件所能承受的明暗强度是有限的，而且这个限度远远小于自然界景物亮度和光线的变化范围。为适应不同的照明条件，在摄像机的变焦距镜头中装有限制入射光束大小的可变的圆形光阑（俗称光圈），通过改变光阑孔径控制进光量。光阑孔径越大，进光量越多，反之进光量越少。进光量的多少与孔径的面积成正比。
　　此外，投射到CCD器件上的实际亮度还与镜头的焦距有关。在一定的照度下，焦距长则亮度低，焦距短则亮度高。通常用光圈的实际孔径与焦距之比来表示镜头的实际透光系数（即相对光圈，用F值的分数表示）。F值有F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22，并按平方根的倍数递增，相应的光圈面积每档减少一半，进光量也减少一半，也就是说，摄像机镜头所成像的照度与光圈值的平方成反比，光圈值越小，照度越大，像就越亮。为满足F值的要求，变焦距镜头中就光圈与变焦距环是连动的，只要光圈F值相同，投射到CCD器件上的亮度就相等。此外，光圈也影响着景深的表现，光圈小景深范围大，光圈大景深范围小。由于有了一系列的光圈值控制着镜头的进光量，因此摄像机能在亮度变化较大的范围内灵活选择和正常工作。
　　摄像机有自动光圈和手动光圈两种控制方式。自动光圈的基本原理是：根据被摄景物的照度，利用视频信号的反馈，使光圈作相应的扩大或缩小，保持合适的进光量，从而得到规定的输出信号强度，使摄像机视频信号的白色电平保持在规定的数值上。当所摄取的景物照度大时，摄像机的视频信号幅度随之增大，若超过规定的信号电平，自动光圈电路将产生相应的电压去控制镜头光圈，使其关小，直至视频信号输出幅度符合要求为止；若景物照度变低，自动光圈电路将调整光圈使其开大，增加视频信号的输出幅度。
　　被摄取的光像通过分色棱镜成为红、绿、蓝三个基色光，经各自的CCD器件转换为基色信号，通过信号处理电路后，将红、绿、蓝三个视频信号同时送入非相加电路，选其电平最大值作为自动光圈控制的输入视频信号，然后送到检测电路，利用峰值检波或平均值检波测其最大幅度或平均值，并转换成相应的直流电压（因拍摄环境千变万化，检测电路的输出多数采用以平均值为主，峰值为辅的折中值），最后送往比较电路，将检测电路输出的直流电压与基准电压进行比较，用其误差信号来控制光圈的电动机进行光圈调整。若高于基准电压，误差信号为负，使光圈关小，直至误差值为零；反之，误差信号为正，光圈变大，从而使视频信号保持在预定的标准电平上。
　　目前，专业级或广播级的摄像机采用自动光圈调整和手动光圈调整以及即时自动光圈调整等控制方式，以处理不同条件下的景物亮度变化。
　　自动光圈调整是将光圈选择开关置于自动（A）处，摄像机则根据被摄景物的亮度及时跟踪，自动调整光圈，控制镜头的进光量，避免图像的亮处失去灰度层次和破坏彩色平衡，能适应一般条件下的景物亮度变化。手动光圈调整是将光圈选择开关置于手动（M）处，并根据画面的需要调整光圈环，对于逆光、亮度突变、对比度极强以及画面要求特殊效果等情况，能获得较好的效果。即时自动光圈调整是将光圈选择开关置于手动（M）处时，持续按下即时自动光圈调整钮，光圈将临时性地切换成自动光圈调整方式，利用自动光圈调整电路检测被测景物的亮度变化来调整光圈，松开按钮后返回手动状态，光圈将固定在被调整好的数值上。
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