二、光电转换系统

光电转换系统是把光信号转变为电信号的一个系统，现普遍认为光电转换系统是将成像与靶面上的光像转换成电信号，然后经图像信号处理系统放大、校正和处理，并同时完成信号编码工作，最终形成彩色全电视信号输入。从某种意义上讲，摄像机所谓的“摄像”，就是指这一部分工作，“将镜头得来的影像摄取下来”。视频处理电路将成像与靶面上的光信号放大、校正、处理，同时完成信号编码工作并记录在磁带或者存储卡上，最终形成彩色全电视信号输出。传统的模拟摄像机主要是由摄像管作为光电转换的元件，而现在的摄像机一般都是采用CCD 摄像器件即电子耦合器件作为光电转换的元件。CCD和CMOS 都是以感光元件作为捕获影像的基本手段，它们的感光元件的核心都是一个感光二极管，该二极管在接受光线照射之后能产生输出电流，而电流的强度则与光照强度对应。CCD 在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，其性能的好坏将直接影响摄像机的性能。一般的家用DV 采用的是单CCD 的配置。单CCD 摄像机是指摄像机里只有一片CCD，并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用CCD 上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片CCD 同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平的要求。专业级和广播级的摄像机采用的是3CCD 的配置。3CCD 是一台摄像机使用了3 片CCD。光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红、绿、蓝三种颜色，而这三种颜色就是电视使用的三基色，通过三基色，可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。CCD 按照电荷转移方式的不同，可分为行间转移方式、帧间转移方式和帧行间转移方式。一般来说，帧行间转移（FIT）方式是目前CCD 结构的最佳方式，普遍应用于高质量的电视摄像机上。