กล้องโทรทัศน์

(Television Camera)
เมื่อ กล่าวถึง การผลิตรายการโทรทัศน์ สิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือ อุปกรณ์ในการผลิต
ซึ่งประกอบไปด้วย กล้องโทรทัศน์ เครื่องบันทึกเทปโทรทัศน์ อุปกรณ์แสง อุปกรณ์เสียง เทปโทรทัศน์ เป็นต้น ในบทความต่อไปนี้เราจะมาทำความรู้จักกับอุปกรณ์ที่อาจจะเรียกได้ว่าสำคัญที่สุดในการผลิตรายการโทรทัศน์ นั่นคือ กล้องโทรทัศน์
ส่วนประกอบของกล้อง (Parts of the Camera)

กล้องโทรทัศน์มาตรฐานประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ 3 ส่วนใหญ่ ๆ คือ
1. เลนส์ (Lens) มีหน้าที่ให้มุมของภาพตามความสามารถของเลนส์แต่ละชนิด และทำหน้าที่ผลิตแสงขนาดเล็กๆที่ได้จากภาพ
2. ตัวกล้อง (Body) ซึ่งมีหลอดรับภาพอยู่ภายในหลอดรับภาพจะทำหน้าที่เปลี่ยน แสงที่ได้จากเลนส์เป็นสัญญานไฟฟ้า
3. ช่องมองภาพ (Viewfinder) ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ากลับไปเป็นภาพที่ มองเห็นได้ ดังนั้นทั้งเลนส์ ตัวกล้องที่มีหลอดรับภาพช่องมองภาพตลอดจนระบบ ต่างๆ ภายในกล้องเรียกได้ว่าเป็นหัวกล้อง (Camera Head) ที่ช่วยให้เกิดภาพ
การทำงานของกล้อง (How the Camera Works)
ไม่ว่าจะเป็นกล้องโทรทัศน์สีหรือขาวดำใหญ่หรือเล็กก็ตามการทำงานตั้งอยู่บน หลักการทฤษฎีพื้นฐานอันเดียวกันนั่นคือเปลี่ยนภาพที่เราเห็นด้วยตาให้เป็นสัญญาณ ไฟฟ้าและสัญญาณไฟฟ้านี้จะเปลี่ยนให้เห็นเป็นภาพ ได้อีกทีหนึ่งก็โดยการทำงาน ของเครื่องรับโทรทัศน์ การทำงานนี้มีกระบวนการ คือ แสงที่สะท้อนจากวัตถุ (a) จะถูกเลนส์ (b) เก็บรวบรวมแล้วปรับความชัดส่งไปยังผิวหน้าของหลอดรับภาพ (c) หลอดรับภาพจะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ที่เรียกว่า เป็นสัญญาณภาพ และถูกส่งไปขยายขึ้นที่เครื่องขยายภาพ (d) แล้วส่งสัญญาณที่ ขยายแล้วไปตามสาย ยังหน่วยควบคุมกล้อง CCU (Camera Control Unit) แล้ว หลังจากนั้นสัญญาณจะถูกส่ง ไปยังเครื่องรับหรือมอนิเตอร์ในห้องส่งหรือห้อง ควบคุมต่อไปเครื่องรับหรือมอนิเตอร์ ก็จะเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้า ให้เป็นสัญญาณภาพและสัญญาณไฟฟ้าส่วนหนึ่งจะถูกส่ง ไปยังช่องมองภาพของกล้องที่กำลังถ่าายทำอยู่นั้น

ภาพประกอบ 2-1 ภาพแสดงการทำงานของกล้องโทรทัศน์
กล้องโทรทัศน์ขาวดำ (The Monochrome) หรือ (Black and White Camera)
ถึงแม้ว่าปัจจุบันนี้นิยมใช้กล้องโทรทัศน์สีกันมากมาย อย่างไรก็ตามน่าจะ ได้มีความรู้ เกี่ยวกับกล้องโทรทัศน์ขาวดำ อันเป็นพื้นฐานของกล้องโทรทัศน์สีด้วย กล้องโทรทัศน์ ขาวดำมีสองชนิดดังนี้
1. กล้องใหญ่ที่ใช้ในห้องสตูดิโอ ซึ่งอาจจะมีใช้ในสถาบันการศึกษาบางแห่ง
2. กล้องกระเป๋าหิ้ว ซึ่งมีราคาไม่แพงแต่เป็นที่นิยมใช้ตามสถานศึกษาทั่วไป เมื่อแสงสีขาวซึ่งเป็นแสงที่มีสีต่าง ๆ ประกอบกับผ่านเข้ามายังกล้องโทรทัศน์จะมีระดับของแสงตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีดำแตกต่างกัน ดังนั้นหลอดรับภาพจะมีเพียงหลอดเดียวเพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า ภาพจะมีคุณภาพดีหรือไม่เพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของหลอดรับภาพและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ หลอดรับภาพที่ใช้กับภาพขาวดำแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

1. หลอด Image Orthicon หรือ I.O. เป็นหลอดที่มีขนาด 4.5 นิ้ว และ 3 นิ้ว ซึ่ง หมายถึงความกว้างของบริเวณที่ไวต่อการรับแสงที่ผิวหน้าของหลอด หลอด I.O ให้คุณภาพที่ดีกว่าหลอด Vidicon เพราะเป็นหลอดรับภาพที่ใหญ่กว่ามีบริเวณภาพที่กว้างกว่านั่นเอง หลอด I.O มีน้ำหนักมากแต่ให้ภาพที่มีรายละเอียดสูง (high resolution) รับภาพที่มีความตัดกันของแสงอยู่ระหว่าง 20 : 1 ได้ภาพที่ชัดเจนไม่มีคลื่นรบกวน (snow) และไม่มีภาพเลือนลางติดตา (lea,comttai-ling หรือ smear) หลอด I.O ต้องการแสงที่จะมาจุดไส้หลอดประมาณ 75 - 100 แรงเทียน (foot - candles) อายุการใช้งานของหลอด I.O สั้นกว่า Vidicon ซึ่งมีอายุประมาณ 1,000 ชั่วโมงเท่านั้น และมีข้อเสียตรงที่หลอดชนิดนี้รับภาพเฉพาะจุดใดจุดหนึ่งที่มีแสงมากเกิดเป็นภาพเนกาตีฟเป็นเวลานาน และจะยังคงแสดงให้เห็นภาพนั้นอยู่ถึงแม้จะเปลี่ยนภาพถ่ายอื่นแล้วก็ตาม ภาพลักษณะนี้เรียกว่า Burn-in
2. หลอด Vidicon มีขนาด 2/3 นิ้ว 1 นิ้ว (25 มม.) หรือ 1/1/4 นิ้ว (30 มม.) ซึ่ง เป็นความกว้างของผิวหน้าหลอดที่ไวต่อการรับแสง เนื่องจากหลอดมีขนาดเล็ก กล้องโทรทัศน์ที่ใช้กับหลอดชนิดนี้จึงมีหลายขนาดทั้งขนาดเล็กที่ใช้เป็นกล้องรักษาความปลอดภัยตามโรงแรมหรือธนาคารต่าง ๆ ไปจนถึงขนาดใหญ่ที่ใช้ในสตูดิโอ กล้องที่ใช้หลอด Vidicon นี้ ได้ภาพที่มีคุณภาพไม่สู้ดีนักจึงไม่เหมาะสำหรับการส่งออกอากาศ แต่จะใช้ตามสถาบัน หรือโรงงานต่าง ๆ หลอด Vidicon ต้องการแสงที่จุดใส้หลอดรับภาพมากกว่าหลอด I.O ถึง 2 เท่าคือ ประมาณ 150 ถึง250 แรงเทียน แต่มีอายุการใช้งานนานกว่า คือประมาณ 2,000 ชั่วโมง และสามารถรับภาพที่มีความตัดกันอยู่ระหว่างอัตราส่วนของสีดำและสีขาวประมาณ 30:1 ซึ่งไม่ไวต่อการทำให้เกิดภาพ เนกาตีฟต่อเนื่องเนื่อง (Burm - in) เหมือนกับหลอด I.O ซึ่งมีความไวต่อ Burn - in สูงกว่า

กล้องโทรทัศน์สี (Color Camera)
กล้องโทรทัศน์สีมีหลักการทำงานเหมือนกันกับกล้องโทรทัศน์ขาวดำ นั่นคือ เป็นการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้านั่นเองแต่การทำงานของกล้องโทรทัศน์ สีมีกระบวนการและวิธีการที่ยุ่งยากมากกว่า หลอดที่รับภาพในปัจจุบันนี้ มีอยู่หลายชนิดขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าทาง เทคโนโลยีที่ได้มีการพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้งแต่ที่รู้จักกันมากที่สุดคือ หลอดรับภาพ Plumbicon ซึ่งเป็นหลอดที่จดทะเบียนการค้าเป็นของบริษัท N.V Philips หลอด Plumbicon ต้องการแสงประมาณ 200 ถึง 400 แรงเทียน และบาง ชนิดอาจต้องการ 100 ถึง 200 แรงเทียนก็ได้ขึ้นอยู่กับวัตถุที่นำมาใช้ฉาบผิวด้านหน้าของหลอด หลอด Plumbicon เป็นหลอดที่ถูกพัฒนามาจากหลอด Vidicon และใช้สารไวแสงที่เรียกว่า ตะกั่วออกไซด์ (Lead oxide) และพัฒนาการรับแสงของหลอดให้ดียิ่งขึ้น หลอดชนิดนี้ มีหลายขนาด เช่น 1 นิ้ว (25 มม.) หรือ 1/1/4 (30 มม.) และบางทีก็มีหลอด 2/3 นิ้ว (18 มม.) ที่ใช้แทนหลอด Vidicon อีกด้วยหลอดชนิดนี้จะสามารถรับภาพสีตัดกัน ได้ประมาณ 30:1 และมีข้อดีคือไม่ทำให้ภาพเกิดภาพเลือนลางติดตามและภาพ Burn-in ได้
ได้กล่าวมาแล้วว่ากล้องโทรทัศน์ขาวดำจะรับแสงสีขาวเข้าไปในหลอดรับภาพ ส่วนกล้องโทรทัศน์สีจะแยกสีขาวออกเป็นสีต่าง ๆ ถึง 3 สี คือ สีแดง น้ำเงินและเขียว หลังจากนั้นแต่ละสีจะถูกส่งไปหลอดรับภาพที่ไวต่อแสงสีต่าง ๆ กันทั้ง 3 สี (ในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาหลอดรับภาพหลอดเดียวแต่แยกรับแสงทั้ง 3 สี ได้ยิ่งกว่า นั้นอาจไม่ใช้หลอดก็ได้ เรียกว่า CCD การแยกรับสีต่าง ๆ ของแสงดังกล่าวเรียกว่า Chrominance channels (chroma แปลว่า สี color) สมัยก่อนช่องรับแสงนั้นแยกออก เป็น 4 ช่องนั่นหมายถึงมี หลอดรับภาพ 4 หลอด หลอดที่ 4 เป็นหลอดแยกความแตก ต่างของสีดำและขาว เพื่อให้ภาพสว่างมากน้อยตามต้องการเรียกช่องนี้ว่า Luminance channel(lumon แปลว่าแสงlight) แต่ในปัจจุบันนี้หลอดที่ 4 หรือช่องที่ 4 ไม่จำเป็น เพราะใช้หลักการรวมแสงสีทั้ง 3 สีเป็นแสงสีขาวอีกครั้งหนึ่งแล้วได้ภาพขาวดำนั่นเอง ช่องที่ทำให้สัญญาณภาพมีความคมชัดมีรายละเอียดคือช่องของสีเขียวดังนั้น จึงเรียกช่องนี้ว่า "Contours-out-of-green" หลังจากที่เลนส์รับแสงเข้าไปแล้วแสงจะถูกแยกออกโดยกระจกชุดของไดโครอิค (dichroic) ออกเป็น 3 สี กระจกแยกสี D1 จะแยกสีแดงออกไปขณะเดียวกันจะปล่อย ให้แสงสีน้ำเงินและเขียวผ่านเข้าไป กระจกแยกสี D2 จะแยกสีน้ำเงินออกไป และปล่อย ให้แสงสีเขียวผ่านเข้าไปส่วนกระจกธรรมดา M1 และ M2 เป็นกระจกที่สะท้อนให้แสงสี แดงและน้ำเงินเข้าไปในหลอดรับภาพตามลำดับ แน่นอนการเดินทางของแสงแต่ละสีเข้าไปในหลอดรับภาพจะต้องมีเลนส์ช่วย เพื่อให้แสงมีความคมชัดตลอดเวลา R1,R2 และ R3 จะช่วยแสงสีแดง เขียวและน้ำเงิน ตามลำดับในกรณีที่อาจจะมีแสงบางสีที่ไม่ต้องการไปรบกวนซึ่งกันและกันจะมีฟิลเตอร์ กรองสีต่างๆ ให้ถูกต้องคือ F1,F2 และ F3 จะช่วยกรองแสงสีแดงเขียวและน้ำเงิน ตามลำดับอย่างไรก็ตามเนื่องจากว่ากระจกสะท้อนและเลนส์ปรับความคมชัดของแสง มีการ จัดเรียงได้ยาก ดังนั้นอาจใช้วิธีแก้ไขโดยรวมเอากระจกแยกสี (dichroic) ฟิลเตอร์ (filters)และปริซึ่ม (Prisms) รวมอยู่ในชุดปริซึ่มแยกลำแสงเดียวกัน (beam-split prism) และหลอดรับภาพก็รับภาพโดยตรงจากปริซึ่ม ทำให้เลนส์ปรับความคมชัดของแสง ไม่จำเป็นต้องใช้ เนื่องจากปัจจุบันได้มีวิวัฒนาการก้าวหน้ามากกล้องโทรทัศน์อาจมี 2 หลอดคือรับ สีของแสงเพียง 2 สี ส่วนสีที่ 3 จะเปลี่ยนแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์และนำไปใช้ร่วมกันกับสีทั้งสองในภายหลัง ยิ่งไปกว่านั้นกล้องโทรทัศน์ บางชนิดอาจมีเพียงหลอดเดียว เช่น หลอด Saticon ซึ่งผิวหน้าของหลอดฉาบไว้ด้วย แถบฟิลเตอร์ เพื่อแยกสีทั้ง 3 สี แถบแนวตั้งทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงสัญญาณในลักษณะเดียวกันกับกล้อง โทรทัศน์สี 3 หลอดนั่นเองหรืออาจไม่มีหลอดแต่ใช้วัสดุ อื่นแทนหลอดก็ได้
ภาพประกอบ 2-3 ระบบการทำงานของกล้องโทรทัศน์สีชนิด 3 หลอด


ประเภทของกล้องโทรทัศน์ (Types of Cameras)
การแยกว่าเป็นกล้องชนิดใดหรือกลุ่มใดนั้น ส่วนมากจะถือตามหน้าที่ของกล้อง ซึ่งสามารถแยกออกเป็น 3 กลุ่ม คือ
1. กล้องที่ใช้กับการส่งออกอากาศและไม่ออกอากาศ (Broadcasting and Nonbroadcasting Cameras)
2. กล้องขาวดำและกล้องสี (Mono chrome and Color Cameras)
3. กล้องใช้ในห้องส่งและกล้องเล็ก แบบกระเป๋าหิ้ว (Studio and Portable Cameras)


1. กล้องที่ใช้กับการส่งออกอากาศ และไม่ออกอากาศ (Broadcasting and Nonbroadcasting Camera)
ประเภทที่ใช้เพื่อการส่งออกอากาศนั้น เป็นประเภทที่ ต้องมีคุณภาพสูงได้ภาพที่ชัดเจนส่วนกล้องที่ไม่ออกอากาศนั้นคุณภาพจะลดลง ไป ส่วนมากเป็นกล้องที่ใช้กับโทรทัศน์วงจรปิด (Closed circuit) เช่นที่ใช้ตามสถาบัน การศึกษาธนาคาร หรือสถานที่บางแห่งและรวมไปถึง CATV (Community Antenna Television)และโทรทัศน์ตามสาย (Cable Television) ด้วย
2. กล้องขาวดำและกล้องสี (Mono chrome and Color Cameras)
กล้องขาว ดำ ยังมีใช้กันมากตามสถาบันต่าง ๆ แต่เนื่องจากว่าเมื่อไม่นานมานี้กล้องโทรทัศน์สีได้ เข้ามามีบทบาทมากทำให้ความสนใจที่จะนำเอากล้องโทรทัศน์สีมาใช้ในงานมีมาก ขึ้น อย่างไรก็ตามกล้องโทรทัศน์ขาวดำก็มีคุณค่าในการถ่ายทอดความรู้สึกลึกซึ้งและ สุนทรีย์ได้เช่นกัน
3. กล้องใช้ในห้องส่งและกล้องเล็กแบบกระเป๋าหิ้ว (Studio and Portable Cameras)
บางทีอาจเป็นการเข้าใจผิดว่ากล้องที่ใช้ในห้องส่งนั้นไม่สามารถไปใช้ที่อื่น ได้ความจริงแล้วกล้องนี้สามารถนำไปใช้ถ่ายนอกสถานที่ได้ ดังนั้นจึงสามารถเรียก อีก ชื่อหนึ่งว่ากล้องใช้ถ่ายนอกห้องส่ง (Full camera) เหตุที่เรียกว่ากล้องสตูดิโอ เพราะ มีน้ำหนักมากยากต่อการคลื่อนย้าย

กล้องสตูดิโอสามารถแบ่งตามราคาได้เป็น 3 ชนิด คือ
1. กล้องที่มีราคาต่ำ และทำงาน อัตโนมัติมาก (Low End, Automatic Cameras) เป็นกล้องที่มีน้ำหนักเบา และมีอุปกรณ์ประกอบเฉพาะที่จำเป็นเท่านั้น การควบคุม ก็ไม่ยากเย็นอะไร เพราะทุกอย่างจะทำงานโดยอัตโนมัติ
2. กล้องที่มีราคาขนาดปานกลาง (Middle Range Cameras) กล้องชนิดนี้มี น้ำหนักมากกว่าพวกแรกและค่อนข้างยุ่งยากกว่าและมีลักษณะการควบคุมที่สลับ ซับซ้อนขึ้นมีความสามารถในการใช้มากกว่าแบบแรก ในสถานะการณ์ที่แสงค่อน ข้างน้อยก็สามารถถ่าย ได้ภาพสวยงาม กล้องชนิดนี้ส่วนมากใช้กับโทรทัศน์วงจรปิด หรือตามสถานีโทรทัศน์ที่ไม่ใหญ่โตนัก
3. กล้องที่มีราคาสูง และมีคุณภาพยอดเยี่ยม (Top Level Production Cameras) กล้องชนิดนี้เป็นกล้องชั้นดีเยี่ยมมีราคาสูงมากอาจจะมีราคาตั้งแต่หลายแสน บาทถึงหลายล้านบาทก็ได้ ขึ้นอยู่กับยี่ห้อและความสามารถของกล้อง อย่างไร ก็ตาม กล้องชนิดนี้จะให้ภาพที่สวยงามสีสรรถูกต้องมีรายละเอียดสูง ส่วนกล้องเล็กแบบกระเป๋าหิ้วเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้สะดวก (Portable Ca-meras) นั้น เป็นผลผลิตจากความก้าวหน้า อย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีที่ได้ประดิษฐ์ กล้องโทรทัศน์ที่มีคุณภาพสูงเล็กกระทัดรัดเพื่อให้ผู้ผลิต และผู้กำกับตลอด จนผู้ร่วม ทีมผลิตรายการได้ใช้สถานที่อื่น ๆ นอกจากในห้องส่งเท่านั้นกล้องที่เบามี คุณภาพดี พวกนี้ก็มีที่ใช้ทำข่าว (ENG = Electronic News Gathering) และที่ใช้ผลิต รายการ ในห้องส่งและนอกห้องส่งได้ (EFP =Electronic Field Production)
นอกจากนี้กล้องเล็กยังแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะคือ
1. กล้องที่ใช้ถือหรือแบกบนบ่าได้ (Hand-Held/Mounted Cameras) กล้องชนิดนี้ ใช้กับแบตเตอรี่หรือไฟฟ้าตามบ้าน และใช้คู่กับเครื่องบันทึกแบบกระเป๋าหิ้ว หรืออาจ รวมกล้องและเครื่องบันทึกไว้ด้วยกันส่วนมากใช้บันทึกข่าวกล้องชนิดนี้ ติดตั้งง่ายไม่ สลับซับซ้อนและควบคุมได้ง่ายด้วยส่วนมากกล้องชนิดนี้ใช้หลอด Vidicon หรือหลอดขนาด 2/3 นิ้ว
2. กล้องที่เปลี่ยนแปลงเพื่อใช้ได้กับงานลักษณะต่าง ๆ ได้ (Convertible Cameras) เป็นกล้องที่ใหญ่กว่าแบบกระเป๋าหิ้ว เล็กน้อยเมื่อต้องการใช้ในห้องส่งก็ เปลี่ยนที่มองภาพให้โตขึ้นและผนึกติดกับขาตั้งกล้องสตูดิโอถ้าต้องการใช้นอกสถาน ที่ ก็เปลี่ยนแปลงเป็นแบบแบกบนบ่าได้ดังนั้นจึงเหมาะในการใช้งานหลายลักษณะทั้ง ใน และนอกห้องสตูดิโอ ซึ่งกล้องลักษณะนี้มีราคาค่อนข้างสูง