作者：李培林,王琳
出版社：清华大学出版社
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影视摄影技艺试读：
前言
进入21世纪的第二个十年，随着数字、网络技术的日益渗透，各门类视觉艺术之间的界限正在趋于模糊。跨界与融合，正在成为这个时代的艺术强音。正是在这样的背景下，南京师范大学新闻与传播学院新闻摄影系针对视觉传播业的新态势，整合现有办学资源，将原有的新闻摄影专业，升级为全新的影视摄影与制作专业，这是从静态画面向动态视频的转变，也是从单一的平面视觉艺术向多元媒体综合艺术的飞跃。
摄影系开展专业转型后，依次创作了《春祭》《狗三爹》《老兵不死》等剧情片和纪录片，在创作过程中，我们深刻地体会到：艺术思维在影视摄影创作中所占据的地位，是核心而关键的。《春祭》取材于一座私宅庭院，一对白头翁夫妇辛勤哺育四只雏鸟，却因庭院主人的一次失误而酿成惨剧；《狗三爹》是南京师范大学新闻与传播学院新闻摄影系师生在安徽绩溪县采风创作时的偶成之作，来自导演对创作价值的精确把握；《老兵不死》是一部访谈类微纪录片，跳剪碎接、分剪插接、频闪飞黑、断章跃接等手法的运用，令这部微纪录片具备了更强的视觉冲击力。
然而，再强大、高深的艺术思维，也需要通过高超的影视摄影和制作技艺加以呈现，影视摄影基础技艺的锤炼打磨，是迈向更高层次的艺术创作的前提条件。作为一本专业入门教材，本书的内容编排，充分考虑到了“基础”这一基本定位，在涵盖影视摄影各类技艺的同时，力求用通俗而准确的语言，帮助读者较为高效地把握摄影机、构图和用光等艺术造型、后期剪辑、影视文案、影视鉴赏、影视录音以及影视发展史等领域的知识与技能，为深入的专业学习提供知识储备和技术基础。
本书由南京师范大学新闻与传播学院影视摄影与制作系主任、博士生导师李培林主编。书中第一、二章，由卜新章负责编写，对影视摄影器材的分类与操作做出了详尽的介绍；第三、四、五章，由李培林负责编写，从影视摄影造型的角度，对构图、用光、色彩这三个重要造型技巧进行分析；第六章由李天语负责编写，以剪辑理论为主要研究对象，概括性地追溯了剪辑技艺的来龙去脉，并对剪辑技艺的未来展开畅想；第七、八章由许敏负责编写，主要内容是对影视文案和影视作品鉴赏相关知识和技巧的分析；第九章由汤天明负责编写，分别论述了声音基础知识、影视声音知识和影视录音技术三项内容；第十章由唐团结负责编写，讲述影视艺术的发展历程。
本书适合高等院校影视类专业本科生学习使用，也可供影视摄影爱好者及有志于报考影视类专业的高中毕业生阅读参考。第一章影视摄影器材
进行影视生产与创作离不开影视拍摄器材，“工欲善其事，必先利其器”，要掌握影视摄影的基本技术和技巧，必须对影视拍摄器材性能做到谙熟于胸，使用时做到得心应手，才能为拍摄清晰、稳定、流畅的影视画面提供技术保障。目前，市面上的影视拍摄器材种类繁多、型号纷繁复杂，性能与功能更是千差万别，熟谙各类影视拍摄器材的性能、功能、操作，根据影视生产的目标需求选择合适的拍摄器材，是影视生产与创作的基础。1.1 常见影视拍摄器材
在影视生产与创作中，影视拍摄器材越来越专业，像素及分辨率越来越高；在人们的日常生活中，业余影视拍摄器材越来越普及，拍摄品质也越来越专业化，并逐步渗透到专业影视生产创作的行列。品种繁多、定位各异的影视拍摄器材，根据其结构性能差异与优缺点对其进行分类，能使我们更快、更全面地了解影视拍摄器材的结构、功能、性能与用途。影视摄影是一个技术和艺术紧密结合的创作过程，影视艺术的表现总是在一定的技术条件的基础上实现的，充分了解摄影设备的技术性能是掌握影视摄影技艺的基础。1.1.1 胶片摄影机
1839年摄影术的发明为人类再现客观世界提供了必要的技术手段，逼真地还原现实世界的能力，令绘画望尘莫及，并对绘画的发展产生了巨大的影响。人们在不断完善静态影像质量的同时，有探索者开始用胶片尝试记录和还原运动影像，1895年12月28日巴黎大咖啡馆的印度厅首次公开放映了《火车到站》等纪录片，电影正式诞生，其后电影的拍摄与放映越来越成熟，电影传播的社会文化影响越来越大，成为人们日常生活的一部分。
电影摄影是通过电影摄影机将现实世界中的对象（人、物和场景等）连续记录在电影胶片上的过程。迄今为止，胶片摄影机仍然是电影摄影的主要设备。1．胶片摄影的结构原理
电影的活动影像依托于人眼的视觉暂留的生理现象，电影摄影是将被摄对象的活动按照时间轴分解成相对静止的动作瞬间进行记录，一般摄影机每秒钟记录24格画面，以相同的速度连续播放这些画面时，由于人眼的视觉暂留现象，人们并不会察觉画面是在一幅一幅地播放，观察到的是时间轴中动作的连续运动和影像的移动，这就是电影活动影像的形成机理。
胶片摄影机就是在长卷胶片上以每秒24格画面连续拍摄静态影像的光学机械装置。胶片摄影机由光学系统、机械系统、控制系统，主要由光学镜头、取景器、机身、片盒、输片齿轮、滑轮、片门、间隙机构、遮光器、驱动系统、控制系统等组成。1）机身
机身是摄影机的机械、光学等结构的支撑体，摄影机的各部件都安装在机身上，各摄影附件和辅助器材在使用时也都要与机身连接在一起。摄影机的机身要求坚固耐用、重量轻、防噪声、防漏光、美观实用。2）光学镜头
光学镜头是胶片成像的关键部件，胶片的成像质量取决于镜头的质量，摄影机工作时，外界景物通过光学镜头在胶片上成像。3）取景器
取景器是摄影师拍摄时确定进行画面的取舍、安排被摄对象的位置、确定画面构图、验证画面清晰度的装置。4）供收片机构（片盒、输片齿轮、滑轮、片门、间隙结构、遮光器）
胶片摄影机需要以每秒24格的速度连续不断地进行静态照片的拍摄，因此对长卷盘片的拍摄提出了极高的要求，为此摄影机设有较为复杂的供片、收片及曝光系统，具体结构如下。
片盒 它是存储未曝光的生胶片和拍摄曝光后带冲洗的胶片的装置，片盒通常由一对连体的暗盒组成，片盒必须具有良好的光线密封性，不能容许丝毫的光线渗入，胶片进出片盒必须经过严格的防光道，多数片盒安装在机身的上方。一台摄影机可以配备多只片盒，胶片可以预先在暗房中安装到片盒中，不同的摄影机都配有自己的片盒，片盒的装片量一般有400英尺（120m）、1000英尺（300m）等。
输片齿轮 摄影机中胶片的连续运动依赖于齿轮的传动，输片齿轮与电影胶片上的齿孔咬合，在齿轮的转动下胶片实现移动，在所有的电影机械中，影片的连续输送都是依靠输片齿轮来实现的。输片齿轮设计和制造的精度要求极高，这样才能避免胶片在传送过程中的抖动，以保证动态影像记录和播放的清晰度。
片门 片门是保障电影胶片在拍摄曝光位置时处于平展（非卷曲）状态的装置，一般包括片门体、滑槽、片窗和压片框，片门要求平整、光滑、坚硬，能使胶片顺畅通过，且不易划伤胶片。
间隙机构与遮光器 间隙机构是摄影机实现逐格拍摄的关键部件，它是摄影机的心脏，也是摄影机与照相机的根本区别所在。间隙机构的作用是让胶片在连续供片、收片的过程中逐格地通过片门位置的片窗，从而在片窗处停留时实现胶片的静态曝光。间隙机构与遮光器紧密配合，通过抓片爪、定位针、遮光器来实现如下逐格拍摄曝光过程。
• 抓片爪伸入胶片齿孔。
• 抓片爪将胶片拉下一格画面，使新一格画面移动到曝光片窗位置。
• 抓片爪退出胶片齿孔。（有定位针设计的摄影机，此时定位针插入齿孔。）胶片精准定位并完全静止，然后遮光器进行静止曝光。
• 完成曝光后，定位针退出，抓片爪退回原来的位置，准备进行下一轮的抓片、移动胶片的操作循环。
为精准地实现上述过程，间隙机构的设计、制造、安装、调试必须具备极高的精度、可靠性和灵活性。
在胶片运动过程中，遮光器一直将曝光片窗的位置挡住，使胶片不能感光，而胶片稳定停止在曝光片窗位置时，遮光器露出曝光窗口，实现胶片的曝光，因此遮光器类似于照相机的快门。遮光器位于镜头和片门之间，与间隙机构联动，形态为一个带有扇形缺口的圆盘。当抓片爪将胶片拉下、定位针对胶片定位、胶片停止不动时，圆盘的扇形缺口会正好转动到片门位置，从而实现电影生胶片的曝光，其他时间片门被圆盘的实体部分遮挡，电影生胶片处于移动状态，胶片不能感光。现代摄影机均采用由两个半圆形叶片组成的开角可调式遮光器，其开角可以在0°～180°任意调节。开角不同时，相同光圈下胶片的曝光量不同，开角越大，曝光量越多；反之越少。5）驱动机构
驱动机构为摄影的运转提供动力源泉，胶片的移动、齿轮的转动、遮光器的转动、抓片爪的动作等均需要动力的支持。早期的摄影机依靠侧面的摇柄通过手摇转动的方式为摄影机的运转提供动力。手摇时，摇动速度的稳定性有着极高的要求；后来摄影机中加入了发条驱动，类似于机械手表的发条，通过机械摇动使发条积蓄能量，为摄影机的运转提供相对稳定的动力；现代摄影机的运转主要依靠电力和电动机械，如晶控电机、异步电机、同步电机、高速电机、逐格电机等，从而实现了操作的简便、运转的稳定、控制的精准。6）控制机构
随着电影科技的不断进步，机电自动控制技术不断渗透到摄影机的设计与制作之中，胶片摄影机的自动控制功能也越来越多，越来越精确，其使用操作也越来越方便。常见的自动控制单元有自动曝光控制、长度控制、数字计时器、自动报警器、测距装置、自动调焦装置、数字取景显示装置，等等。2．胶片摄影机的画幅
胶片摄影机按照其使用的胶片画幅大小可分为8mm、16mm、35mm、70mm摄影机。1）35mm摄影机
爱迪生的电影摄制专利公布于世的时候，其所用的胶片宽度为13/8英寸，约为35mm宽度，并在两边冲有齿孔。
卢米埃尔兄弟研究的电影摄影是在爱迪生的基础上进行的，沿用了市场上供应的13/8英寸宽的胶片，随着电影术的发明与推广，35mm胶片得到了迅速的普及与广泛的应用，1925年在法国巴黎国际电影会议上胶片的标准宽度正式确定为35mm，这一标准一直沿用至今。
在电影影像画幅的宽高比方面，基于人眼视角、美学的记录要求，逐步形成了胶片标准协商会议上规定的画面尺寸为24mm×18mm这一标准，也就是宽高比为1.33:1，每个画面占用4个孔位。这个标准被美国电影艺术与科学学院所接受，也称“学院标准”，后来这个标准在1925年又在巴黎会议上得到确认。有声电影问世后，由于要在胶片上留下足够的位置记录声音轨道，画幅面积不得不更改为22mm×16mm，画幅的宽高比为1.37:1。这一电影胶片画幅标准后来又经过国际标准化组织多次修订，形成了目前我们所使用的35mm影片的标准画幅尺寸，如图1-1所示，使用这种35mm胶片的摄影机均可以称为35mm摄影机。图1-1 35mm影片的标准画幅尺寸2）16mm摄影机
随着电影文化的盛行以及电影在家庭娱乐中的影响越来越大，电影摄影机的发展具有小型化的倾向，20世纪20年代出现了宽度为16mm的胶片电影。这种胶片开始只用于35mm胶片缩小转印拷贝，只用于电影放映，它节省了胶片、价格便宜、小型轻便。后来出现了16mm电影摄影机并形成了独立的生产制作系统。胶片的缩小使电影摄影机的体积大大缩小，从而使用便捷、成本降低，有利于电影生产制作与传播的普及，在新闻记录、军事、科技、教育、文化、卫生等影片拍摄中得到了广泛的应用。超16mm胶片摄影机舍弃了一排齿孔，极大地扩大了成像区域的面积，比原来16mm的成像面积增加了40%，但是这种胶片没有声带的位置，对于声音的记录需要单独处理，这种胶片也不能用于放映。3）8mm与8mm超摄影机
由于胶片质量的提高，即使胶片再小一些，影片的成像质量也仍然是可以接受的。1935年出现了8mm的电影胶片和8mm胶片摄影机。8mm胶片的宽度为16mm胶片宽度的一半，成像画幅大大缩小，仅为16mm胶片画幅的1/4，因此8mm胶片的影像质量跟35mm胶片的专业影像质量相去甚远，但是其经济、轻便更适合家庭娱乐，很快在大众层面流行起来，也促进了业余爱好者用之进行低成本的影像记录和传播。为拓展8mm胶片的成像面积，缩小齿孔后形成超8mm的胶片与电影摄影机。8mm、超8mm、16mm、超16mm电影摄影机使用胶片的齿孔、画幅如图1-2所示，8mm的胶片画幅为4.37mm×3.28mm，超8mm胶片画幅为5.32mm×3.99mm，16mm胶片画幅为4.37mm×3.28mm。图1-2 8mm胶片画幅4）70mm摄影机
从轻便、经济、普及的角度看，胶片越小摄影机越小，其拍摄、制作、传播流程就越具有优势，但是从美学和视觉享受的角度看，胶片越大，可以投射到更大的银幕并获得更高质量的影像，观影就越享受，在吸引观众方面就越具有竞争力。基于此，70mm宽胶片电影以及各种宽银幕电影应时而生。
70mm电影在拍摄时使用65mm宽的负片胶片拍摄，在冲洗出来后拷贝到宽度为70mm的电影正片上用于放映，其画幅的宽高比为2.2:1，如图1-3所示，它可以充分展现电影场景的恢宏气势，其视觉效果非同凡响，受到了观众的青睐。图1-3 70mm电影正片
为了在35mm胶片上呈现跟70mm电影相似的宽高比，人们探索研制了两条路径来获得宽银幕效果。
一种是在拍摄时在摄影机镜头前安装变形镜头。将2.2:1的宽阔现实场景压缩比例（横向压缩，纵向不压缩），记录在35mm胶片的正常的画幅内，放映时在放映机镜头前安装相反的变形镜头，将胶片影像拉伸比例（横向拉伸，纵向不拉伸）后放映到银幕上，实现2.2:1的宽银幕影像的放映。
另一种方法是遮幅宽银幕。实际拍摄时在片窗位置上下各遮挡一部分，从而使得画面的宽高比发生改变，放映时缩短放映镜头的焦距，提高放大率以拓展银幕可以呈现的宽度，从而达到宽银幕效果。5）IMAX电影
IMAX全称为Image Maxium，指影像最大化。IMAX使用70mm15齿孔电影胶片，拍摄时使用特殊的65mm底片和专用摄影机拍摄，然后冲印成成像面积为69.6mm×48.5mm的电影胶片。其放映球形银幕的直径可达30m，标准的IMAX银幕宽度为22m，高度为16m，条件允许时放映银幕可以做得更大。IMAX电影拍摄和放映系统复杂、庞大、昂贵，但其震撼的视听效果对观众有极强的吸引力。1.1.2 摄像机
与电影的活动影像记录再现不同，电视在诞生之初更关乎影像的传真性传输，1884年德国人尼普可夫发明了机械圆盘扫描方式，它利用单个像点逐一扫描呈现的方式，在人眼的视觉暂留下构成一幅完整的图像。图像扫描技术是电视成像的关键技术。1923年，美国人坚肯斯利用无线电实现了华盛顿到费城的静止图像传播。1928年“电视之父”约翰·贝尔德根据光电转换原理，运用机械扫描方式和漂浮在大西洋上的汽船，实现了伦敦与纽约间的静止图像传播，1930年实现了声像同步播出，1931年世界第一支摄像管问世，1936年11月2日，英国广播公司（BBC）对在伦敦郊外的亚历山大宫的一场规模盛大的歌舞进行了电视播出，这一天被视为电视的诞生日。此时的电视还没有记录保存功能，只能进行直播。随着电视技术的不断发展，电视录像技术、摄录一体机、数字电视、高清技术、4K电视等相继诞生，极大地推进了动态影像技术的声画品质的提升，促进了动态影像的传播，电视传播的社会影响越来越大，摄像机在影像创作以及大众日常生活中也越来越普及。随着数字、网络技术的发展，胶片拍摄电影的方式越来越显得烦琐和不便，商业市场的份额越来越少，代之以数字电影和电视摄像的制作方式，同时，摄像机的廉价和普及也极大地推动了民间影像传播的飞速发展。1．摄像机的结构原理
摄像机工作时，外界景物的光线通过镜头在摄像机的影像传感器上成像，光学影像信号使影像传感器的中各个像素的电学性能发生变化，通过电子扫描将影像传感器上发生变化的电学性能转变成变化的电信号从而实现光电转换，变化的电信号经过编码处理后转变成电视图像信号，电视图像信号可以传输到摄像机的寻像器、记录单元和输出接口，这是电视摄像机的工作原理。摄像机的基本结构如下。1）光学系统
摄像机的光学系统主要由光学镜头、分光棱镜、滤光片等构成。光学镜头是摄像机成像的重要部件，摄像机的光学镜头成像质量的优劣直接影响电视画面的影像质量。摄像机的镜头一般为自动光圈、自动聚焦的电动变焦镜头。多数摄像机的镜头不可以更换，也不能进行手动操作，而部分专业级和广播级的摄像机可以更换镜头，而且镜头具备相应的手动光圈、手动聚焦、手动变焦功能，具有更为主动的操控自由度。2）光电转换系统
摄像机的成像单元不是胶片，而是电子的影像传感器，影像传感器对光线较为敏感，景物通过镜头在影像传感器上成像时，影像传感器上不同像素感受的光线变化，会引起像素本身导电性能的变化，像素导电性能的变化通过电子扫描的方式，逐个地转换为电路中电信号的变化。
整幅电视图片会通过电视扫描的方式进行分解与传送，电视在传送一幅静止的画面时，是将画面分解成若干个像素点，通过电子扫描的方式，将每个像素按照先后顺序，快速地一个一个地进行扫描、转换、记录、传输、再现，人们实际看到的应该是一个个分解点的先后呈现，但是由于人眼的视觉暂留现象，扫描呈现速度极快时，人们感受不到像素点呈现的先后顺序，而认为是一幅完整的图像。
在呈现动态影像时，原理与电影的一样，电视扫描、转换、记录、传输、再现的静态图像的速度与电影拍摄、播放静态画格的速度相近，同样由于人眼的视觉暂留现象，电视传输的画面也会连贯、活动起来。3）信号处理系统
像素分解扫描、光电转换出来的电信号通常为红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色信号，需要进行编码处理成一个信号同时传送，这个信号是包含亮度信号、色度信号、行场同步与消隐信号的彩色全电视信号，将全电视信号转变成红绿蓝三基色信号才能重现图像，这一过程称为解码，电视信号处理系统在进行编码、解码时需要采用一定的标准，这一标准就是电视制式，目前世界范围内主要有三种制式，分别为NTSC制、PAL制、SECAM制。
NTSC制是美国在1953年研制成功的，其优点是亮度和色度的串色少，接收机解码简单，设备成本低，缺点是色度信号传输过程中产生的相位失真容易引起色调失真（偏色）。采用这种电视制式的国家有美国、日本、韩国、菲律宾、玻利维亚、委内瑞拉、智利、哥伦比亚、秘鲁、加拿大、墨西哥等，另外中国台湾地区也采用NTSC制式。
PAL制是在NTSC制的基础上由德国在1962年研制成功的，其优点是克服了NTSC制相位失真的缺点，在抗御不对称边带传输方面有较强的能力，多径接收对PAL的电视制式影响较小。缺点是存在“百叶窗”效果，重现图像时有“爬行”现象、半帧频闪烁感觉。PAL制的设备相对复杂成本高，彩色的清晰度没有NTSC制式高。中国内地及香港地区，德国、英国、西班牙、瑞典、葡萄牙、意大利、荷兰等欧洲国家，新加坡、泰国、印尼、印度、约旦、马来西亚、巴基斯坦、澳大利亚、新西兰以及中东一带等国家和地区采用PAL这种电视制式。
SECAM制是法国在1966年研制成功的，其优缺点与PAL制类似，采用这种电视制式的国家有法国、苏联、匈牙利、罗马尼亚、捷克、斯洛伐克、伊拉克、伊朗、沙特、埃及等国家。
目前这些电视制式同时并存，各有优缺点，在数字电视时代其转换越来越容易，差别也越来越小。4）信号输出系统
摄像机中信号处理系统所处理的电视信号，必须按照不同的需求分别传送到寻像器、信号记录单元和信号输出接口。
寻像器是摄像机的监视拍摄窗口。人们可以通过寻像器取景构图，确定拍摄画面的明暗、色彩等，也可以对拍摄的电视内容回放查看。
信号记录单元是摄像机中存储记录电视影像的单元。最初的电视只能直播不能记录，录像机诞生之后才具备了记录存储电视影像的能力，现代摄像机大多为摄录一体机。电视信号是电信号，最初记录电视信号的是磁带，必须将电信号进行电磁转换后记录到磁带上，后来也有直接将电视信号记录在光盘或硬盘上的记录单元，现代摄像机更多地采用了存储卡记录单元。
信号输出接口是摄像机的通用结构，电视信号通过输出接口可以传输到其他电视设备，外接电视监视器、外接录像机、外接电视机等通过接口可以直接观看和录制摄像机正在拍摄的和已经拍摄的电视图像。常见的输出接口有复合信号接口、S端子接口、分量信号接口、VGA接口、DVI接口、HDMI接口、SDI接口。
复合信号接口（A/V接口）：2个音频和1个视频端口，音视频分开进行传输，是一种模拟电视信号。
S端子接口：它是一种五芯接口，两路线是亮度信号，两路线是色度信号，一路线是公共屏蔽地线。
分量信号接口：这种接口有3个，必须使用3根线进行连接传输，分别为绿色的亮度信号（Y）、蓝色的色差信号（Cb/Pb）、红色的色差信号（Cr/Pr）。
VGA接口：这种接口是RGB模拟信号，一般用于计算机和显示器的连接。
DVI接口：这种接口传输的是全数字信号，用以替代模拟RGB信号的VGA接口，一般也用于显示器和计算机之间的连接。
HDMI接口：高清晰数字多媒体接口（High Definition Multimedia），由日立、松下、飞利浦、硅化图像、索尼、汤姆逊、东芝开发。HDMI接口可以提供5GB/s的数据传输带宽，可以传送无压缩的高分辨率视频和音频信号，已经成为高清电视（HDTV）的连接标准，不同的设备其接口的大小不尽相同，有标准HDMI接口、mini-HDMI接口等。目前大多数摄像机、电视机、计算机、显示器等采用了这种传输接口。
SDI接口：串行数字接口（Serial Digital Interface）。它是广播级摄像机和数字摄影机通用的数据传输接口，目前有标准清晰度SD-SDI、高清标准HD-SDI和3G-SDI，其对应速率分别是270Mb/s、1.485Gb/s和2.97Gb/s。2．摄像机的分类
摄像机自20世纪70年代诞生以来，经历了从模拟信号到数码信号、从摄像管到CCD、从标清到4K等发展历程，各种级别、各种功能、各种用途的摄像机层出不穷，数字化、4K成为主流的发展方向。目前，摄像机的功能大致相同，但性能差异极大，各行各业的不同用户对摄像机的要求也有很大的差距，对不同性能和用途的摄像机进行分类，更有利于我们根据需要对摄像机进行选择，常见的摄像机分类方法如下。1）按照信号处理方式进行分类
这种分类方式可以将摄像机分为模拟摄像机和数字摄像机两类。
模拟摄像机处理传输的是模拟电视信号，模拟电视信号的视频信号，音频信号幅度变化是连续的，这种信号在传输的过程中抗干扰能力较弱，并且失真度较高。模拟摄像机的格式有VHS、S-VHS和batacam-SP等。
数字摄像机处理的电视信号是经过模数转换的数字信号，其视音频信号的幅度变化被采样、量化、编码为二进制0和1这样的数字信号，数字电视信号的抗干扰能力强，便于加工、复制和长期保存，在远距离传输过程中，信噪比高，失真度极小，因此电视节目的质量大大提高，现代摄像机均已经发展为数字摄像机。2）按照记录介质进行分类
摄像机的记录介质常见的有录像磁带、光盘（DVD）、机械硬盘、存储卡（SD卡、CF卡、CFAST卡）、SSD硬盘。为此可以根据摄像机所使用的介质对其进行分类。
磁带摄像机使用的介质为录像磁带。录像磁带种类很多，不同的时期、不同级别和不同模式的摄像使用的录像磁带不同，常见的录像磁带有VHS录像带、mini DV录像带、batacam-SP录像带、DVCAM录像带、DVPRO录像带、HDV录像带、HDCAM录像带等，使用哪种录像带就可以称之为哪种摄像机，如DVCAM摄像机。
光盘摄像机直接使用DVD光盘作为存储介质，摄像机内能插入DVD光盘，拍摄的视音频素材直接记录在DVD光盘中，方便在计算机中导入，也便于直接在DVD播放器中进行播放。
硬盘摄像机中内置了一块机械硬盘，拍摄的视音频素材直接记录在硬盘之中，视音频数据可以通过USB接口直接导入计算机进行存储和剪辑，但是机械硬盘容易受震动而损坏，数据记录不够安全。
存储卡摄像机是以照相机存储卡为介质进行视音频记录的摄像机，摄像机常用的存储卡为CF卡和SD卡，SD卡的体积更小，使用范围更为广泛。随着高清视频、4K、6K甚至8K视频的发展，对存储卡的要求越来越高，要求存储的容量越来越大，存取速度越来越高，一般4K视频的存取要求SD卡为95MB/s、SDXC1、U3以上。此外部分广播级摄像机使用速度更快的专用存储卡QXD卡和CFAST卡，QXD卡的存取速度可达300MB/s以上，CFAST卡的存取速度可达400MB/s以上，它们能满足高码率、高品质视频的拍摄记录。SSD硬盘的存取速度可达500MB/s以上，常被一些专业摄影机用作存储介质。3）按照分辨率进行分类
我国PAL制早期的电视分辨率为720×576，也就是水平方向有720个像素，垂直方向有576个像素，摄像机、电视机和电视传输均是基于这样的分辨率标准。这个分辨率持续发展了若干年，自从电视开始数字化以来高清电视得到了长足的发展，电视的分辨率得到了不断的提高，高清的分辨率经历了720P、1080i、1080P，直至如今比较流行的4K cine、4K（UHD）。因此就有了高清摄像机、4K摄像机的类别之分。
P为逐行扫描（progressive scanning），i为隔行扫描（interlace scanning），720P的分辨率为1280×720，1080P的分辨率为1920×1080，4K cine的分辨率为4096×2160，4K（UHD）的分辨率为3840×2160。8K（UHD）的分辨率则为7680×4320。分辨率越高，在相同尺寸的屏幕上播放影像时则越精细，清晰度就越高，用于放映更大的屏幕也更具优势。4）按照成像质量进行分类
按照成像质量进行分类，摄像机可以分为家用业余摄像机、专业摄像机、广播级摄像机。
家用业余摄像机对影像质量没有极致的追求，一般要求轻便、小巧、时尚，功能完备、操作简单（全自动、无手动功能）、性能一般、价格便宜，这样的定位便于摄像机在大众家庭中普及推广。
专业级摄像机对影像的质量有特定的追求，其影像质量、清晰度、信噪比、灵敏度等相对于家用摄像机来说有极大的提升，在操作上具有手动控制功能，能满足特定的影视摄影造型需求。影视工作室、企业宣传部门、学校医疗卫生等部门常用这个级别的摄像机。
广播级摄像机是电视台、影视制作公司的主要设备，这些部门对电视影像有极致的追求，需要最高质量的图像清晰度、色彩还原，同时在性能上可靠全面，在实际操作运行中不能有丝毫的差错或故障，因此价格昂贵。5）按照便携程度进行分类
按照这种分类方法，摄像机可分为演播室用摄像机和摄录一体机。演播室用的摄像机体积较大，属于广播级摄像机，它性能全面可靠，具有极致高端的影像质量，具有又大又重的稳定基座，特别设计的操控手柄，及时对讲系统便于现场导演的拍摄和切换指导，宽大的监视器便于摄像师监控现场拍摄画面，但是摄像机一般不具备录像功能，摄像机的电视信号是通过线缆输送到控制室由切换导演进行切换记录，或在控制室全程记录。该摄像机不能在室外独立使用。摄录一体机是将录像功能内置于摄像机内，拍摄和录制一体化，同时摄像机小型化、便携化，摄录一体化促进了ENG（Electronic News Gathering，电子新闻采集）的产生。现代摄像机除了演播厅专用的摄像机外均为摄录一体机。1.1.3 电影级数字摄影机
第一部全数字技术拍摄的电影《俄罗斯方舟》（Russian Ark，2002），96分钟的电影一镜到底。其后，乔治·卢卡斯导演的《星球大战前传二：克隆人的进攻》（Star Wars: Episode 2: Attack of The Clones，2002）上映，全数字技术拍摄处理的电影营造了绚丽的太空战争场面，令观众叹为观止。这两部电影均采用索尼公司推出的HDCAM F900高清摄像机拍摄，虽然这台机器还不能称为真正意义上的数字电影机，但是在那时已然使数字摄影技术大放异彩，数字电影的制作方式越来越被人们接受，到2007年数字电影摄影机的销量已经大大超过了胶片电影摄影的销量。电影机数字摄影机的拍摄操作给电影摄影人带来了极大便利和无限的后期创意，越来越多的电影部分或全部采用了数字摄影机拍摄，此外数字摄影机的影像品质越来越高，价格越来越低，极大地推动了民间电影创作的蓬勃发展。
在胶片摄影机和电视摄像的发展进程中，随着数字技术的推进，胶片摄影机出现了数字化的倾向，电视摄像机在数字化的必然进程中不断提高其品质和扩大影像传感器的面积，并越来越电影化。最终，电影级数字摄影机作为胶片摄影机和电视摄像机的高端极致产品应时而生，较有代表性的电影级数字摄影机有如下型号。1．Viper摄影机
Viper摄影机是法国汤姆逊公司Grass Valley品牌于2004年推出的一款数字电影摄影机，如图1-4所示。图1-4 Viper摄影机
它内置了3个920万像素的帧转移CCD，拍摄分辨率为1920×1080，能输出RGB 4:4:4的10bit的log信号，这些信号在摄影机的信号处理过程中几乎没有损失，摄影机输出的影像与镜头中看到的影像几乎一样，实现了真实像素的全分辨率，该摄影机具有如下性能特征。
• 使用3片2/3英寸920万像素CCD影像传感器，面积为9.4mm×5.3mm。
• 取景器无须视频信号处理，直接从CCD采集原始数据输送到2英寸黑白电子取景器。
• RGB 4:4:4双通道Film stream输出。
• 采用“动态像素管理技术”，不损失垂直分辨率的前提下，具有16:9或2.38:1的宽高比。
• 12bit线性A-D转换，转换为10bit的log信号，拓展了后期处理制作的空间。
• 帧转移（FT）CCD专利技术。
• 支持多种格式：1080P@13.98，24，25以及19.97fps、1080i@50和59.4Hz、720p@23.98，24，25，29.97，50以及59.94fps。
• 电子寻像器辅助聚焦工具，边缘抖动与变焦。
使用该机器拍摄的电影有《借刀杀人》（Collateral，2004）、《粉红保镖》（Domino，2005）、《十二宫》（Zodiac，2007）、《返老还童》（The Curious Case Of Benjamin Button，2008）、《迈阿密风云》（Miami Vice，2006）、《挪威森林》（Norwegian Wood，2010）等。2．Genesis摄影机
Genesis电影摄影机是潘拉维申公司、索尼公司和卢卡斯电影公司于2006年共同研制的一款数字电影摄影机。它采用了单片CCD影像传感器，面积为超35mm（24mm×13.5mm），宽高比为16:9，该影像传感器的像素单元具有6个分像素（RGBRGB），实际总像素为1920×1080×6，有效像素为1920×1080，该摄影机具有如下性能特征：
• 单片超35mmCCD影像传感器（24mm×13.5mm），宽高比为16:9。
• 景深效果与胶片电影摄影机一样。
• 可以使用胶片电影摄影机潘拉维申的全套电影镜头。
• 可以拍摄每秒1～50帧的1980×1080高清影像。
• 宽容度与电影胶片Kodak 5218一样。
• 感光度最高可达ISO1600。
• 使用HDCAM-SR或者SSR输出。
• 两个4:4:4 HD-SDI输出，一个4:2:2 HD-SDI输出。
使用该机器拍摄的电影有《超人归来》（Superman Returns，2006）、《神奇遥控器》（Click，2006）、《启示录》（Apocalypto，2006）、《杀人魔盒》（The Box，2009）、《爱丽丝梦游仙境》（Alice in Wonderland，2010）、《预见未来》（Next，2007）、《鬼魂》（The Spirit，2008）、《玩转21点》（21，2008）、《别惹佐汉》（You Don't Mess With the Zohan，2008）、《永不止步：戴维·寇克斯的故事》（Walk Hard: The Dewey Cox Story，2007）、《葬礼上的死亡》（Death at a Funeral，2010）、《都铎王朝》（The Tudors）第三季等。3．索尼F23、F35、F3、F5、F55、F65、FS700、FS7、FS5等
在生产制造电视摄像机时将影像传感器的面积拓展到35mm电影胶片画幅是游刃有余的。索尼作为摄像机生产行业的领跑者，在数字电影机的开发方面做出了巨大的贡献。从1998年开始，索尼就推出了HDW-F900及系列CineAlta产品，并在乔治·卢卡斯导演的《星球大战前传二：克隆人的进攻》中得到成功的应用，确立了其数字电影摄影机的领先地位。此后它又推出了F950、F23等高端摄影机，并与美国潘拉维申公司合作推出了当时最先进的超35mm数字电影摄影机Genesis。
2007年，在日本Inter BBE大展上，索尼在Genesis摄影机的基础上推出了自己的电影摄影机F35，如图1-5所示。图1-5 F35摄影机
它属于CineAlta产品系列，其前作是F23（拍摄电影《阿凡达》的摄影机）。该摄影机具有如下性能特征。
• 高灵敏度、高速逐行扫描单片超35mmCCD影像传感器（24mm×13.5mm），提供了惊人的图像质量。
• PL镜头座，可以安装大部分传统35mm胶片摄影机镜头。
• 动态范围方面超过800%（18%灰时5.3挡光圈）。
• 色域还原可选择为电影色彩和电视色彩。
• 10bit RGB 4:4:4视频图像或无压缩S-LOG输出（HD SDI双链路）。
• 1980×1080分辨率是能以1～50帧的可变速度拍摄。
• 电影和电视模式可以选择拍摄。
• 全带宽RGB 4:4:4和4:2:2取样，440/880Mbps高码率HDCAMSR磁带记录。
• 外观设计与胶片摄影机相似。
• 双寻像器独立监看模式等，操作更加灵活方便。
使用该摄影机拍摄的电影：《哈利·布朗》（Harry Brown，2009）、《三枪拍案惊奇》《山楂树之恋》《红色机尾》（Red Tails，2010）、《创：战记》（Tron: Legacy，2010）等。
2011年4月索尼公司在美国广播电视展上推出了CineAlta系列数字电影摄影机PMW-F65，它采用单片Exmor Super 35mm 8K CMOS影像传感器，支持分辨率为F65RAW（8192×2160），是业界首款支持电影工业最大的色彩空间IIF-ACES的数字摄影机，一部不通过插值就能输出完整的原始4K-RGB图像的数字摄影机，首台进入中国的索尼F65数字电影摄影机于2012年落户中国电影资料馆。
2012年11月，索尼推出一款CineAlta系列4K摄影机PMW-F55，如图1-6所示。它的主体和附件采用了模块化的设计，用户可以自由搭配，搭载了4096×2160分辨率的4K Super 35mm影像传感器，支持多种编解码器，如索尼的XAVC MPEG-4 AVC/H.264格式，具有14挡光圈宽容度。F55机身配备有两个S×S卡槽，使用索尼的新型S×S PRO+存储卡，可直通过机身卡槽记录4K分辨率、60fps、422压缩比、10bit的XAVC格式图像和HD422压缩比、10bit、高帧率的XAVC格式图像。F55还可以通过索尼的AXS-R5记录仪进行RAW格式记录，记录仪AXS-R5还可以记录4K RAW格式超级慢动作拍摄，记录帧率最高达到240fps。此外，F55采用了类似于胶片电影机的圆形旋转快门。
在低端数字电影摄影市场，索尼公司发布了FS700电影机，它搭载4K super35mm CMOS感光元件，动态范围高、灵敏度高、低噪点，但只能录制1080P的视频信号，不过升级固件可支持4K视频录制。4K Super 35mm CMOS成像器，分辨率为全高清时慢动作帧频高达10倍（240fps），在以较低垂直分辨率上转换至全高清时慢动作可高达40倍（960fps），内置超薄ND滤镜，使用HXR-IFR5接口单元通过3G HD-SDI连接AXS-R5RAW录像机后，可拍摄4K RAW电影画面或2K RAW画面，能够以每秒100帧（fps）或120帧的高帧频（HFR）拍摄约4秒4K RAW图像（对于2K RAW，则以100fps、120fps、200fps或240fps连续录制），如图1-7所示。图1-6 PMW-F55图1-7 FS700
之后，索尼公司又发布了FS7和FS5数字电影摄影机，FS7搭载4K超35mm Exmor CMOS像传感器，支持以4K分辨率进行内部录制，支持以4K60p或全高清拍摄，帧率最高可达到180fps（每秒帧数）。
可选录制格式包括XAVC-此格式甚至在4:2:2 10-bit录制中支持4K 60p和全高清60p，以及全世界许多广播电台使用的通用MPEG-2 HD 422格式。通过连接可选扩展单元（XDCAFS7），可以开启多摄像机拍摄和ProRes 422编码。连接HXR-IFR5接口和AXS-R5录像机，可支持平行录制以及以2K和高达240fps帧率的4K/2K RAW录制，E卡口镜头接口。FS5性能与FS7相近，但更为小巧，更为轻便，价格也更低。FS7如图1-8所示。图1-8 FS74．D21、Alexa摄影机
德国的阿莱公司（ARRI）是经典的电影技术与设备制造先驱，在传统胶片电影摄影机、电影镜头、影视灯光等制造方面享有世界级声誉，其产品拥有极高的市场占有率。阿莱公司在20世纪90年代就致力于数字技术在影视设备方面的开发、应用与转型，并成功在胶片影像的数字转换、数字化电影摄影、数字色彩管理等方面取得了不可替代的领先地位。
早在2005年阿莱就推出了D20数字电影摄影机，D21是阿莱公司在2008年发布的旗舰型数字电影摄影机，如图1-9所示。图1-9 D21
其外观、附件、使用方式与传统胶片电影摄影机非常接近，该摄影机的主要性能特征如下。
• 单片超35mm画幅CMOS影像传感器，尺寸为23.76mm×17.82mm。
• 采用ARRI RAW 12bit元数据格式记录，影像最大像素为2880×2160。
• 视频信号输出10bit RGB 4:4:4 Dual-Link HD-SDI。
• PL镜头接口，可以使用传统电影胶片摄影机镜头。
• 帧率为1～60fps（可变）；可以选配机械旋转快门和光学取景器。
• 感光度为ISO 200～800。
使用该摄影机拍摄的影片和剧集有：《007：大破量子危机》（Quantum of Solace，2008）、《整编特工》（Killers，2010）、ABC科幻电视剧《V星入侵》（V）最新回归、FOX电视剧《别对我撒谎》（Lie to Me）第二季、短片《爱与恨》（Love Hate，2009）。
Alexa是阿莱公司在2010年发布的一款数字电影摄影机，它采用了模块化设计、电子取景器、PL镜头接口，是阿莱公司在中低端数字摄影机市场的一款产品，如图1-10所示。图1-10 Alexa
其主要性能特征如下。
• 单片超35mm画幅ALEVIII CMOS影像传感器，尺寸为23.76mm×13.365mm，宽高比为16:9。
• 采用ARRI RAW 12bit元数据格式记录，影像最大像素为2880×1620。
• 支持ProRes444和ProRes422压缩视频，记录于索尼SxS存储卡中。
• 帧率为0.75～60fps（可变）。
• 电子取景器ARRIEVF-1可安装在摄影的任意位置，可选配光学取景器。
• 电子快门开角范围5°～358°，0.1°为步长。
• 有A-EV、A-EVPLUS和A-OV PLUS三种型号。5．RED EPIC、RED RAVEN摄影机
美国RED数字电影技术公司于2007年推出了世界首部4K分辨率的数字电影摄影机RED ONE，该机器以其前卫的设计理念、令人惊叹的性能指标和相对低廉的价格引起了业界的轰动，掀起了抢购的热潮，如图1-11所示。图1-11 RED ONE
RED ONE利用小波运算的有损压缩编码，以RAW文件，将原本超大带宽的数据以极低的码率记录在CF卡、普通硬盘等民用存储介质上，极大降低了拍摄和后期制作的成本，具有超高的性价比，从而推动了电影摄影器材发展的变革，对影视摄影技术的发展产生了深远的影响。
该摄影机具有如下性能特征。
• 单片像素为1200万的Mysterium CMOS影像传感器，尺寸为超35mm（24.4mm×13.7mm），宽高比为16:9。
• 能获得与传统35mm胶片电影机一样的景深。
• PL镜头接口，能使用传统的胶片摄影机镜头。
• 曝光宽容度达13挡。
• 4520p逐行拍摄模式，有效像素为4520×2540，完全像素为4900×2580。
• 动态范围66dB以上。
• 存储介质：FireWire800/400、USB-2、e-SATA接口，RED-DRIVE硬盘、REDFLASH闪存。
• 视频输出：一个或两个HD-SDI接口，2k 4:4:4 RGB，1080P 4:4:4 RGB，1080P 4:2:2，1080i 4:2:2，720p 4:2:2。
• 纯平液晶显示器，高清EVF显示。
• 影像分辨率：4.5K 16:9（4480×1920），1～30帧（可变）；4K 2:1（4096×2304），4K HD（3840×2160），4K ANA（2816×2304），1～30帧（可变）；3K 16:9（3072×1728），3K 2:1（3072×1536），3K ANA（2112×1728），1～60帧（可变）；2K 16:9（2048×1152），2K 2:1（2048×1024），2K ANA（1048×1152），1～120帧（可变）。
• 模块化可升级：模块化可升级的设计理念将电影摄影机的感元件、模式转换、视频处理、压缩编码、记录存储、信号转换等功能分解为各个独立功能的模块，不同的模块标明具体的售价，用户可以根据自己的需要像搭积木一样排列组合出自己独一无二的摄影机。
2011年RED推出了5K分辨率的摄影机，如图1-12所示，并计划推出分辨率高达9K甚至28K的产品，引起了业界的震惊和期待。
虽然Alexa几乎垄断了好莱坞市场，但EPIC仍旧在部分电影大片以及影视广告制作市场占有一席之地，拥有一批极为忠实的用户。
2015年RED发布了价格更为亲民的4K摄影机RED RAVEN，如图1-13所示。图1-12 5K分辨率RED图1-13 RED RAVEN
其影像分辨率大致如下：
该机型的推出必将改变数字电影机的市场格局，进一步推动电影制作的普及推广，让更多的用户参与到专业电影制作的行列。6．佳能EOS-1D C、EOS C100系列、EOS C300系列、EOS C500摄影机
有些公司依托数码照相机和摄像机技术，制造出用于拍电影的数码摄影机，如佳能公司在数码照相机和电视摄像领域是行业的翘楚，它利用数码照相机的影像传感器的面积较大的优势，结合自身在摄像机生产制造方面的实力，以35mm电影胶片的画幅为参照，并在视音频摄制方面不断提高品质，制造出了电影级的数字摄影机。
EOS-1D C是佳能公司于2012年开发的一款基于数码单反照相机的专业数字电影机，其性能指标如下。
EOS C100是CINEMA EOS SYSTEM的新成员，EOS C100作为经济实惠的数字摄影机，兼具丰富表现力和机动性，其性能指标如下。
续表
EOS C100 Mark Ⅱ的性能有所提升，但影像分辨率仍为2K。
EOS C300、EOS C300PL使用通用的MPEG-2 50Mbps 4:2:2格式记录，不但能实现电影胶片般的画质，也便于后期编辑及影像制作，可广泛应用于电影拍摄、新闻报道和电视节目制作等领域。同时，它还以MXF（Material eXchange Format）格式封装文件，可将视频和音频以及重要的元数据保存在一个文件中，并能与专业非编系统和后期制作工具无缝融合，为工作带来更多便利，但其只能记录2K的影像，如图1-14所示。图1-14 EOS C300
EOS C300 Mark Ⅱ采用EF卡口（可选PL卡口），Super 35mm CMOS传感器，支持机内记录4K影像，ISO感光度范围达ISO100～
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]