电视摄影机及显示器

电子管

第一个电子摄像管是在美国发明的美国通过Vladimir K. Zworykin(光电摄像管)菲罗·法恩斯沃斯(图像分析器)于1927年。这些早期的发明很快被一系列改进后的管所取代，如正析象管,超正析像管，以及摄像机．相机管的操作是基于某些材料的光导性能和电子束扫描。这些原理可以通过对Vidicon的描述来说明，Vidicon是最持久和最多功能的相机管之一。（看到的图．)

Vidicon的管状元件相对简单，被装在一个直径只有几厘米的圆柱形玻璃外壳中，因此非常适合便携式相机。在信封的一端，一个透明的金属导体作为信号板。直接沉积在信号板上的是光阻性材料(例如，a复合的硒或者引导)电阻它在黑暗中很高，但随着光照量的增加逐渐减少。光学图像聚焦在管的末端，并通过信号板到光阻层，其中光诱导变化电导率的模式，与光学图像中的亮度分布相匹配。通过该层的传导路径允许为正负责从信号板(保持在正电压)通过该层，并且在扫描之间的间隔时间内，电流继续流动。电荷存储因此发生，并且电荷图像被建立在光敏电阻的后表面上。

一个电子梁，通过电磁线圈在垂直和水平方向上偏转，扫描光阻层的后表面。电子束中和了电子图像中每个点上的正电荷，由此产生的电位变化通过电容作用传递到信号板上，电视信号由此产生。

典型的颜色电视摄像机包含三个管，光学系统在每个管的敏感表面投射相同的图像。光学系统由一个透镜和四个反射镜组成，这些反射镜将来自透镜的图像射线反射到三个管上。其中两个镜子是颜色选择类型(a二向色镜)反射出一种颜色的光传播剩下的颜色。镜子通过滤色镜来增强其色彩选择性，将蓝色图像定向到第一根管，绿色图像定向到第二根管，红色图像定向到第三根管。这三个管被设计成产生相同的场景扫描，因此它们各自的图像信号代表相同几何形状的图像，只是颜色不同。分别的原色信号通过与每个管相关联的视频前置放大器，并作为单独的实体从摄像机中显示出来。

电荷耦合器件

相机管需要经常调整和更换，对机械振动和冲击敏感，体积大而笨重，存在各种图像问题，如强光照射、涂抹、图像保留等。因此，现代电视摄像机采用固态图像传感器，其体积小，坚固耐用，可靠，并提供出色的光灵敏度和高分辨率。

固态图像传感器是一种大规模的电荷耦合器件(ccd)集成半导体芯片上的电路。所述基本传感器元件包括光电二极管和场效应晶体管。落在光电二极管连接处的光释放电子并产生洞S，导致电荷的积累与光的强度和持续时间成正比二极管．一个典型的CCD传感器有超过250,000个传感器元件，被组织成520个垂直列和483个水平行。这个二维矩阵将图像分析为相应数量的像素。在一种图像传感器中，电荷积累通过传感器，元件由垂直移位寄存器一次一行地转移到水平寄存器，它们以bucket brigade方式从水平寄存器移出，形成视频信号。

彩色CCD图像传感器使用棋盘图案的透明滤色片。这些滤波器可以代表红、绿、蓝三原色，从而产生与三原色对应的三种电信号。或者，棱镜可以用来将图像分成三原色;在这种情况下，使用三个独立的CCD传感器，每个原色一个。