【摘要】 通过发展的眼光和比较的手段来阐述当前数字摄像机的一些新特点，并结合实际展望其前景。本文以DVCPRO最新的一款12BIT数字摄录一体机（以下简称12BIT）为例，对最近数字摄录机的特点和使用作介绍，并与已被广泛使用的10BIT这款摄录机（以下简称10BIT）作一些性能上的比较，阐述当前数字摄像机所具备的技术特点和优势。
【关键词】 CCD 12比特的DSP 电影风格的伽玛校正 DDS 平滑增益 超高灵敏度 彩色矩阵校正 12轴独立彩色校正
在电视技术数字化的进程中，摄像机占着举足轻重的地位—其好坏直接决定着画质的优良与否。因为不少前期拍摄的损失是无法在后期制作中得到补偿的，可谓一旦损失，即是永久性的、致命性的，所以摄像机的机型选择及其使用情况（包括不断适时调整摄像机参数等），对于前期是否能采集达到最佳效果，都至关重要。
数字摄录机的技术特点
最近的数字摄录一体机较早期的比，更能体现出数字摄录机图像质量好、稳定性高、可靠性高、功耗低和功能丰富等特点。12BIT在继承10BIT摄录机优点的基础上，改用了12比特A/D变换DSP电路，新增了诸如12轴独立色彩校正等不少功能。
CCD
如果说摄录机是电视技术发展的命脉，那CCD无疑是摄录机的命脉，因为其承担着光电转换的重要任务。而12BIT则具备了最新摄录机的共性—使用了IT型的3CCD，由此可以看出在摄录机CCD的选择上，已经完成了从FIT型（即Frame Interline Transfer [帧行间转移]）到IT型（即Interline Transfer[行间转移]）的回归。下面将通过简单介绍两者的基本工作原理来对其加以比较。
CCD主要实现光电转换、电荷存储和电荷转移三大功能，具体过程表现为光敏器根据入射光量的多少来发出电荷，决定存储在每个器件的接合容量。电荷被转送到垂直移位寄存器和水平移位寄存器，而IT和FIT正是就CCD的电荷转送方式不同而言。
IT方式型是在感光器件的横向配置被遮光的垂直移位寄存器，它和水平移位寄存器相连接。FIT方式是由IT方式和FT方式（即Frame Transfer[帧转移]，是由成像部的垂直移位寄存器、存储部的垂直移位寄存器[即场存储部]和水平移位寄存器构成的，为说清楚FIT的工作方式，故以下也一并附图）组合构成的。
由图1可见，IT和FIT都是在垂直消隐期间内，把存储在光敏器内的电荷，向成像部的垂直移位寄存器输送，再以行为单位，向水平移位寄存器输送信号电荷，最后在水平有效期间内将电荷全部输出。不同的是，在电荷送至水平移位寄存器之前，FIT有独立的场存储部，而IT没有，这样，FIT方式的光敏器横向的垂直移位寄存器的输送时间仅为IT方式的几十分之一，导致FIT的拖影远远小于IT，使得FIT光电转换的效果较IT大幅度提高。这是当年FIT方式之所以取代传统的IT方式的根本原因。但是随着半导体技术的不断更新，IT的N型衬底和电极间绝缘厚度的减小，电位阱的多层设置，电荷从垂直移位寄存器向水平移位寄存器的输送时间大幅度减少，拖影也大幅度减少。虽说现在的IT与传统的工作原理相同，但它是改良过的新型IT，工艺上有别于传统的IT，致使其性能大大优于传统的IT。当前，尽管新型的IT还不能完全达到FIT的光电转换效果，但是其效果已经十分接近FIT，两者之间的差距已可忽略不计。既然原先明显影响IT光电转换效果的致命原因已不复存在，摄像机各生产厂家从性价比的角度考虑纷纷采用新型的IT也就不足为怪了。
12比特A/D变换DSP电路
12BIT对A/D转换处理采用了新款的12比特DSP电路。顾名思义，12比特DSP的量化范围0～4095（212-1）比起10比特DSP的0～1023（210-1）增大了3倍，因而12比特DSP在拐点处的输入信号幅度要远大于10比特DSP，即对于超高亮度信号，12比特DSP能做到不限幅，而10比特DSP却几乎完全限幅。正是由于12比特DSP动态范围的大大增加、对高亮度信号的细节处理能力的大大提高，使得其较10比特DSP而言，整体图像质量更富层次感和彩色重现力。
相当于胶片的伽玛校正
不同的节目对于画面色彩和层次的要求不一样，有的需要色彩亮丽，有的希望画面浓重朴实，因而，伽玛校正，对所有的摄像机都是不可或缺的，12BIT也是如此，不同的是，为了更好地还原所摄物体的本来面目，使拍摄图像更逼真更生动，12BIT采用了相当于胶片的伽玛校正。由图2（图中，红色曲线：12BIT的伽玛校正，电影风格的伽玛校正；黑色曲线：10BIT的伽玛校正，传统伽玛校正）可见，其伽玛曲线相比摄像机传统的伽玛曲线更趋于线形变化，这使得其得到的标准图像比10BIT的层次更为分明，也正是这种技术的展开，使其扩大了曝光范围，增强了画面表现能力，使其与胶片呈全线形变化的图像更加接近，实际拍摄效果几乎可以与电影媲美。
DDS电路对噪声的抑制
经CCD处理后的电信号，要通过预放电路才能传送到后级进行进一步处理，这级电路的关键在于放大信号的同时要把噪声控制在尽可能小的范围内，从而提高信噪比。12BIT所采用的预放电路是DDS电路即延迟（Delay）&差分（Differential）。
噪声抑制电路（图3为其信号流程框图），比10BIT的RDS电路对噪声有更大的抑制作用。DDS电路较之RDS电路的信号延迟少了一个反相电路，由于这个反相电路不仅会使RDS电路丢失部分信号，而且RDS本身的放大作用还会把原来的小噪声扩大，所以DDS比起RDS，信噪比（S/N）自然提高了不少。基于如实还原信号、有效抑制噪声的考虑，12BIT弃用RDS电路，而采用DDS电路。
平滑的可变增益
12BIT可通过不同组合灵活实现-3dB到+48dB的增益（见图4），从而适应不同照度的拍摄需要。当光照较暗时，可通过提高增益来获得合乎要求的亮度，需指出的是，增益提高，噪声也会随之提高，故称其为带噪声的增益。这种增益，在常用的数字摄