王京池+徐立明

【摘 要】 電視畫面色彩還原是決定電視畫面質(zhì)量的一個重要因素。影響電視畫面色彩還原的因素包括光源、燈具、布光、攝像機、后期制作、顯示器等諸多方面。為了獲得色彩還原準(zhǔn)確的電視畫面，燈光師須了解光源特性，分 清燈具優(yōu)劣，懂得攝像機原理，掌握正確的布光設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】 電視畫面；色彩還原；光源；燈具；攝像機；后期制作

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.12.001

電視畫面質(zhì)量的好壞取決于很多方面，電視畫面色彩還原是否準(zhǔn)確就是其中的一個重要因素。正確色彩還原的電視畫面，會讓人感到真實、自然、舒適，反之會讓人生厭。影響電視色彩還原的因素很多，筆者從光源、燈具、布光、攝像機、后期制作、顯示器等幾個方面，做一簡單探討。

1 優(yōu)質(zhì)的光源

電視色彩還原是從拾取光信號到還原光信號的過程，優(yōu)質(zhì)的光源是正確色彩還原的基礎(chǔ)。

1.1 陽光是最理想光源

人類眼睛的進(jìn)化是在陽光下進(jìn)行的，攝像機跟人的眼睛一樣最適合在陽光下拍攝。陽光光譜從長波到短波分布均勻，光譜能量的分布是連續(xù)的，其顯色指數(shù)CRI的數(shù)值（量用Ra表示）定義為100，是最理想的光源，見圖1。

光源的色溫和顯色性是影響電視畫面色彩還原的最重要的參數(shù)。色溫和顯色性是由光源的光譜成分決定的。如果光源中含有紅色成分較多，那么光源色溫就會較低，偏紅；如果光源中含藍(lán)色光成分較多，則光源色溫較高，偏藍(lán)。

電視畫面的色彩還原最注重的是膚色，也就是對面光光源提出了要求。顯色性是光源正確顯示物體顏色的性能。照射后，如果顏色失真，光源顯色性不好；如果顏色正常，光源顯色性就好。陽光是色彩還原最理想的光源。圖2是在陽光下拍攝的電視畫面，色彩還原非常好。

1.2 電光源對色彩還原的影響

電視節(jié)目制作所用的電光源主要有鹵鎢燈、氙燈、金鹵燈、三基色熒光燈以及LED等。如果光源色溫不匹配，顯色性再好，畫面也會出現(xiàn)色彩失真，所以幾種光源同時使用時必須要色溫匹配 。

鹵鎢燈曾經(jīng)是照明的主流光源。圖3是鹵鎢燈光譜圖和顯色指數(shù)值，光譜能量分布是連續(xù)的，顯色指數(shù)Ra高達(dá)98，色溫可達(dá)3 000 K以上，是色彩還原比較理想的光源。

氙燈光源的追光燈，色溫約為6 000 K，接近日光，連續(xù)性光譜類似于陽光，顯色指數(shù)大于95，能在整個壽命期內(nèi)維持光色特性，亮度高，也是理想的電光源。

金鹵燈色溫在5 600 K左右，顯色指數(shù)也在80以上，目前是電腦燈的主要光源。過去電腦燈作為效果燈使用，對顯色性要求不高，現(xiàn)在作為面光使用時其顯色性就要求高一些，顯色指數(shù)已經(jīng)能達(dá)到94。

三基色熒光燈一般色溫有3 200 K和5 600 K兩種，顯色指數(shù)在85以上，完全可以還原正常的電視畫面。

LED光源具有節(jié)能環(huán)保、光效高等特點。不同廠家的LED燈具差距很大，有的還原好，有的還原后人物臉色發(fā)青、發(fā)綠，有色差。LED光源的光譜分布是非連續(xù)性的，特別是用RGB混合產(chǎn)生的白光，用顯色指數(shù)CRI來評價是不太合適的——有的LED顯色指數(shù)不高，但還原效果很好。為了尋找好的評價方法，色質(zhì)指數(shù)CQS和TLCI等方法應(yīng)運而生，已經(jīng)越來越準(zhǔn)確地評價LED的特性。圖4就是RGB三色混合LED光源的光譜分布圖。

有些LED燈具通過一定的技術(shù)手段根據(jù)實際情況進(jìn)行色溫可調(diào)，避免因色溫不同引起的色彩還原不準(zhǔn)。隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，LED光源的顯色性越來越好，完全能達(dá)到電視錄制的需求。圖5是《生活圈》畫面的截圖。

2 合適的燈具

有了好的光源，還要選擇好的燈具，合適的燈具對電視畫面色彩還原影響很大。常規(guī)燈具主要影響到人物膚色的還原，效果燈具則主要影響到整個畫面的氛圍好壞，但有時候二者也可能互相影響。

2.1 聚光燈和柔光燈

鹵鎢光源聚光燈為低色溫，顯色指數(shù)高。LED聚光燈色溫可調(diào)，有高低色溫可分，顯色指數(shù)高低不一。柔光燈光線柔和，色溫高低由光源而定。

色散是LED聚光燈經(jīng)常出現(xiàn)的問題，會造成光斑中心與邊緣色溫和顯色指數(shù)的不一致，這是當(dāng)光經(jīng)過透鏡時各單色光折射率不同造成的，邊緣單色光正好照射到主持人臉上，就出現(xiàn)膚色“花斑”或者是膚色不正。光路設(shè)計合理的燈具能很好地解決色散問題。

螺紋聚光燈可控制光斑大小，能準(zhǔn)確定位，控制光線方向就更加有效，可實現(xiàn)聚光和散光效果。柔和的散光對電視照明來說必不可少，光線過硬會使得臉部過曝甚至化妝粉底都被表現(xiàn)出來，畫面色彩還原后臉色看起來很不正常，而柔光效果可以很好地避免這個問題，這就是要應(yīng)用柔光燈的原因之一。

追光燈屬于聚光燈的范疇，可控制光圈大小，可控制光線亮度，可控制光斑虛實變化，具有高顯色性，是現(xiàn)在電視演播室必不可少的燈具。這些特性對電視畫面色彩還原是很有利的。因此，綜藝節(jié)目中都是以氙燈追光燈作為面光。

柔光燈的散光面比較大，不容易控制方向，通常需要不同角度的格柵來控制出光方向。雜散光一旦太多，不僅使畫面顯得雜亂，還會嚴(yán)重影響電視畫面的色彩還原。雜散光如果照射到大屏上，會使大屏發(fā)灰，所放內(nèi)容色彩就很難還原正確；雜散光“飛”到景片上，也會導(dǎo)致景片自發(fā)光的顏色或者是用燈具渲染后的色彩飽和度降低，電視畫面就會變得色彩還原欠佳。

要選擇合適的燈具，以保證電視畫面色彩還原正常。圖6是常用的以LED為光源的聚光燈和柔光燈。

2.2 效果燈

效果燈主要用來烘托氣氛。使用時一定要注意色光或者圖案不要“飛”到演員臉上。否則，會嚴(yán)重影響演員膚色還原。

近些年，電腦燈開始做面光使用。電腦燈功能很多，可利用燈光控制臺控制變焦、光斑縮放、光斑切割等達(dá)到錄制要求。但要注意，電腦燈的顯色指數(shù)有高有低，為了得到色彩還原正常的電視畫面，一定要選擇顯色性高的燈具。高顯色性的切割圖案燈、染色燈都可以作為面光的選擇。endprint

優(yōu)質(zhì)的光源加上合適的燈具，是電視畫面色彩還原正常的基本要求。

3 燈光設(shè)計最重要

燈光設(shè)計是影響電視畫面色彩還原最重要的一個因素。燈光師在電視節(jié)目制作過程中對于色溫、光位以及照度光比的應(yīng)用，直接影響著電視畫面質(zhì)量的好壞，也就決定了電視畫面色彩還原的好壞。

燈光師的任務(wù)就是利用手中的燈具創(chuàng)造出最美的電視畫面。設(shè)備的應(yīng)用是影響電視節(jié)目色彩還原是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵因素。燈光師要了解燈具，了解光線的基本特性，要選擇合適燈具，利用自己的知識和經(jīng)驗布好光，按照攝像機對照度的要求布好光，按照電視照明的特點控制好光比。

3.1 色溫的應(yīng)用

要還原好顏色，首先要做好色溫的平衡。燈具與大屏色溫的平衡，燈具間色溫的平衡，整體與局部的色溫平衡，光與攝像機的色溫平衡等。

燈光師可利用色溫手段調(diào)整電視畫面的色調(diào)。使用高色溫會感覺電視畫面相對明亮些，選用低色溫感覺暗淡些。如果想要畫面偏暖，就用高于現(xiàn)場光源色溫的預(yù)置色溫調(diào)白；想要畫面色調(diào)偏冷，就用低于現(xiàn)場光源色溫的預(yù)置色溫調(diào)白。使用黃卡紙來做白平衡，使黃種人膚色經(jīng)電視還原后變白，就是這個道理。

當(dāng)演播室內(nèi)高低色溫?zé)艟呋旌鲜褂脮r，就涉及到各光源間色溫的平衡問題?？赏ㄟ^加色紙等技術(shù)手段將現(xiàn)場光源色溫統(tǒng)一。有時候，會遇到燈具顯色指數(shù)符合錄制要求但實際色彩還原效果欠佳的問題。這時，可通過測試分析光源的光譜成分找原因，可在燈具出光口加裝不同色紙改變光源的光譜組成成分，來達(dá)到正確還原畫面色彩的目的。

3.2 合適照度

只有在選擇合適照度的情況下，電視畫面的色彩還原才能夠正常。

一般情況下，照度越大，同一被照物體反射的光線就越多，物體越明亮；反之，照度不夠，物體就顯得發(fā)灰，甚至發(fā)黑。為了將畫面內(nèi)元素真實呈現(xiàn)到電視屏幕上，燈光師要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選擇合適的照度使得畫面曝光準(zhǔn)確，色彩還原正常。

照度的高低直接影響著光圈開值。如果照度過低，光圈過大，畫面噪點增多，畫面質(zhì)量就會降低。照度的選取也有主次之分，一般是以正常還原主持人面部膚色為主，其他為輔，保證關(guān)鍵因素色彩還原正常。例如，某場景下，當(dāng)主持人身穿較亮的黃色衣服時，臉部色彩還原正常需要的照度可能是800 lx，而此時黃色衣服的色度值可能已經(jīng)超標(biāo)，但仍舊會定800 lx的照度值。沒有表現(xiàn)色彩還原的合適照度，高質(zhì)量的電視畫面也就不存在。

3.3 控制光比

受攝像機寬容度的限制，光比控制是電視拍攝布光有別于舞臺布光的重要內(nèi)容。舞臺上光比可以很大，電視拍攝卻不行。光比利用合理，制作出的畫面質(zhì)量高，色彩還原好。

光比表達(dá)的是被照射體所接受光照的明暗對比度。嚴(yán)格控制光比，會使得畫面層次、色彩呈現(xiàn)有一個好的效果，從而提高電視畫面質(zhì)量。根據(jù)實際情況確定主持人面光照度，結(jié)合主持人與大屏、景片等物體位置亮度關(guān)系確定逆光等光型的照度。當(dāng)遇到主持人衣服反射系數(shù)高造成與人臉對比度過大的情況時，保證人臉正常曝光，衣服就會過曝；衣服正常，人臉會顯得光照不足，膚色還原欠佳。這種情況下，燈光師會適當(dāng)控制光比，保證主體人物膚色還原正常的前提下，對衣服盡量減少光照，最大程度提高其色彩還原程度。

使用LED屏幕、燈帶等一系列的自發(fā)光體作為舞臺背景時，對控制光比提出了挑戰(zhàn)。LED屏幕亮度高，分布面積大，在鏡頭中呈現(xiàn)的多少直接關(guān)系到前景人物面光照度的高低。要針對每個機位進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟脊庹{(diào)整，控制光比。這就大大增加了布光的難度。光比控制好，這些元素會增加畫面感染力，提升畫面質(zhì)量；光比控制不好，畫面層次不明顯，色彩還原差，就會降低畫面質(zhì)量。

3.4 選擇合適光位

光位指的是光源相對于被拍攝物體以及攝像機的擺放位置和角度。光位一旦確定，也就意味著燈具的投射角度和投射距離，以及光線所要呈現(xiàn)的造型效果確定。燈光師對于光位選擇的合理性最終會體現(xiàn)到畫面質(zhì)量上，合適光位的畫面干凈通透，色彩還原準(zhǔn)確；反之，畫面就會顯得雜亂沉悶，色彩還原效果差。光位布置不好，雜散光控制難度加大，反射進(jìn)攝像機會使得整個電視畫面發(fā)灰，照射到LED屏幕或者景片會降低色彩飽和度，影響色彩還原質(zhì)量；光位不好，有時會導(dǎo)致主持人臉部兩側(cè)光線分布不均，出現(xiàn)陰影或者兩側(cè)明暗不一，如果人臉兩側(cè)明暗不同可能會導(dǎo)致主持人面部兩側(cè)色彩還原的差異。

光位的不同可以刻畫人物的美丑。使用正前下方光位進(jìn)行人物造型會使得人物看上去顯得怪異，丑化人物形象；使用正前上方的光位視覺效果良好，人物造型舒適。主持人都希望將自己最好的形象呈獻(xiàn)給觀眾，燈光師對于光位的選擇直接影響到這一點。

3.5 專業(yè)間的配合

要制作出高質(zhì)量的電視畫面，需要各專業(yè)間的密切配合和合作，尤其是燈光與視頻、化妝等直接與膚色還原有關(guān)的技術(shù)人員的溝通配合。

畫面出現(xiàn)整體偏色時，首先應(yīng)該考慮白平衡的問題，畫面曝光過度時，要適當(dāng)減小光圈，這就是燈光與視頻的合作。了解攝像機工作原理，合理運用燈具，是燈光師提高畫面色彩還原質(zhì)量的基礎(chǔ)。

同一光環(huán)境，同一攝像機，不同的人物膚色還原效果也可能不一樣，這就需要同化妝師的溝通。在E07演播室錄制《生活圈》時，就出現(xiàn)過這種情況，兩個主持人一人膚色還原正常，一人膚色偏青。經(jīng)與化妝師溝通后，在膚色偏青的主持人粉底里加了適量偏粉色的粉底，就成功解決了問題，圖7所示為與化妝師溝通后得到的色彩還原正常畫面。

4 電視攝像機

把美好的場景人物呈獻(xiàn)給電視觀眾離不開攝像機。攝像機實現(xiàn)了光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了實景到電視畫面的轉(zhuǎn)換。攝像機的好壞對獲得正確的色彩還原舉足輕重。

4.1 攝像機色還原基本原理

彩色攝像機的工作原理可以理解為被拍攝物體所發(fā)出的光信號被攝像機接收，進(jìn)入攝像機后經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換（一般為CCD）系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電信號并被記錄，再經(jīng)過視頻信號處理系統(tǒng)對其進(jìn)行校正補償處理，最后輸出呈現(xiàn)在電視屏幕上的過程。endprint

攝像機結(jié)構(gòu)分為光學(xué)系統(tǒng)和電子電路處理系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)由鏡頭、濾色片和分色系統(tǒng)組成。鏡頭主要是攝取圖像，濾色片主要是用來校正色溫，使現(xiàn)場光源色溫盡量貼近電視攝像機的需要。分色系統(tǒng)中光線經(jīng)過分色棱鏡將彩色圖像分為紅綠藍(lán)三基色圖像再分別送到三組成像元件上。視頻信號處理系統(tǒng)對三基色圖像信號進(jìn)行預(yù)放大處理后再進(jìn)行校正補償，最后三組信號進(jìn)入彩色編碼處理得到包含色度信號和亮度信號的彩色全電視信號。

4.2 黑白平衡

除了攝像機本身質(zhì)量的好與壞，黑白平衡的正確調(diào)整也是能否獲得色彩還原正常的電視畫面的一個因素。

在錄制節(jié)目之前，首先做的就是攝像機白平衡調(diào)整。調(diào)白平衡的目的就是使被拍攝物體的色彩還原準(zhǔn)確。調(diào)白平衡是將白色物體反射的光線在攝像機內(nèi)部進(jìn)行色溫變換，最終等效為3 200 K色溫的光圖像。這一過程是通過攝像機內(nèi)部預(yù)置的濾色片和自動電路調(diào)整R和B通道的增益來實現(xiàn)的。調(diào)白一般又分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)，粗調(diào)靠的就是濾色片，微調(diào)靠的就是電子電路。

調(diào)白平衡時，一般要將大屏等一些色光關(guān)掉，只保留白光照明環(huán)境，并且要求攝像機對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)灰卡至少90%的面積，以防止雜散光進(jìn)入到攝像機，影響白平衡的準(zhǔn)確性。另外，在調(diào)白平衡之前，一定預(yù)置合適的濾色片，否則，會導(dǎo)致畫面偏色。比如說，現(xiàn)場光源色溫為3 200 K，用5 600 K來調(diào)，那么畫面肯定會偏黃；同樣，現(xiàn)場光源為5 600 K，用3 200 K來調(diào)，畫面肯定會偏藍(lán)。白平衡調(diào)整完后，可以通過矢量示波器檢查調(diào)節(jié)是否準(zhǔn)確，如果色度信號為0，僅僅坐標(biāo)原點有一個白點，則代表調(diào)節(jié)準(zhǔn)確。如果白點偏離原點，就說明調(diào)節(jié)是失敗的。

為了得到色彩還原準(zhǔn)確的電視畫面，除了要調(diào)節(jié)攝像機白平衡外，黑平衡也是需要調(diào)節(jié)的。黑平衡也是影響被拍攝對象能否色彩還原正確的一個因素，特別是畫面的黑色部分，例如主持人的頭發(fā)。在調(diào)黑平衡時，電視攝像機一般置于自動光圈檔，再啟動自動黑平衡開關(guān)。

4.3 色域

攝像機色域可以簡單理解為設(shè)備所能表達(dá)的顏色數(shù)量構(gòu)成的范圍區(qū)域。圖8所示為攝像機所能還原的色域。從中可見，不管是高清攝像機還是超高清攝像機，所能還原的色域都是有限的。

舉例說明。圖9和圖10分別是攝像機用標(biāo)清色域和高清色域拍攝的畫面。圖10中景片的藍(lán)色飽和度明顯比圖9中的要高，而這是在同一光環(huán)境下、同一機器拍攝的，區(qū)別就是攝像機所使用的色域不同。從中可以看到攝像機的色域?qū)τ诋嬅娴纳蔬€原有很大影響。

隨著電視技術(shù)的發(fā)展，從標(biāo)清到高清再到4K超高清，它們的色域是越來越廣，更廣的色域帶來更鮮艷的畫面，也就是色彩飽和度越來越大。這正是因為高清模式下的色域比標(biāo)清的要大，才導(dǎo)致兩幅畫面看起來藍(lán)色的飽和度相差不少。

5 后期校色

電視節(jié)目從錄制到播出，中間有一個環(huán)節(jié)是繞不過的，那就是后期制作。后期制作中，除了對視頻進(jìn)行剪輯，做一些特效外，校色也是一項很重要的工作。電視節(jié)目錄制前期，無論制作工作做得如何充分，畫面都有可能出現(xiàn)色偏，一旦出現(xiàn)色偏，就需要通過后期校色來達(dá)到畫面的色彩平衡，使電視畫面色彩還原正常。色彩校正一般分為一級校色和二級校色。

5.1 一級校色

一級校色是對整個電視畫面進(jìn)行調(diào)色的基礎(chǔ)，在電視節(jié)目后期制作中用到相對較少。

一級校色一般會用在電視畫面呈現(xiàn)整體偏黃或者偏藍(lán)的時候，出現(xiàn)這種情況的主要是電視攝像機白平衡調(diào)整不準(zhǔn)確導(dǎo)致的。調(diào)白時，攝像機操作步驟不規(guī)范或者是現(xiàn)場光源色溫不匹配，用的濾色片不合適等等都會出現(xiàn)這種情況。在對其進(jìn)行一級校色時主要是調(diào)整畫面的紅藍(lán)增益。如果畫面偏黃，就微調(diào)藍(lán)色的增益；反之畫面偏藍(lán)，就微調(diào)紅色增益，有時候二者都需要微調(diào)。

圖11和12是用EDUIS進(jìn)行一級校色的前后效果。從圖11中，可以看到整個畫面顏色偏黃，矢量圖中色彩偏向黃綠方向，而經(jīng)過對整體畫面的藍(lán)色增益和飽和度調(diào)整后，可以很清楚地看到畫面色彩變得相對正常，矢量圖中色彩也基本已經(jīng)回到原點。

5.2 二級校色

二級校色是對電視畫面進(jìn)行的一個局部校色。如果說一級校色是一個調(diào)色基礎(chǔ)，那么二級校色就是一個對細(xì)節(jié)的調(diào)色修飾。二級校色在電視畫面調(diào)色中主要是調(diào)節(jié)主持人膚色。受燈光、攝像機以及主持人自身膚色的影響，電視節(jié)目在錄制中，經(jīng)常遇到現(xiàn)場景片以及主持人服裝等色彩還原都正常但是膚色不正常的問題。有時候，現(xiàn)場受一些條件限制，可能解決不了這個問題，因此只能放到后期進(jìn)行二級調(diào)色將其恢復(fù)回來。

在圖13中可以看到，整個畫面中除了主持人臉色偏黃外，其余的色彩還原程度還是可以接受的。這種情況下需要用到二級校色，對主持人臉部進(jìn)行局部的色彩校正。首先，在EDUIS中利用色度濾鏡選出主持人臉部輪廓，然后進(jìn)行色彩平衡校正，通過調(diào)節(jié)藍(lán)色增益和色度，將主持人臉色恢復(fù)到正常顏色，圖14和圖15就是校正后畫面。通過這個例子，可以清楚地看到，二級校色對電視畫面的色彩還原有很大的幫助，它可以有效修補節(jié)目前期錄制時出現(xiàn)的畫面色彩還原不正?，F(xiàn)象。

6 電視機和顯示器

電視節(jié)目歸根結(jié)底都是要輸送到千家萬戶去的，如果家中的電視機色彩還原能力一般，那么我們?yōu)榱说玫缴蔬€原好的電視畫面所做的努力就成了無用功。

圖16是一臺老電視機呈現(xiàn)的效果，明顯還原不正常，畫面偏藍(lán)色，圖17是顯示器正常的顯示效果，顏色還原相對正常。這是因為不同的電視機色域是不一樣的。

目前，國際上主要有三大色域標(biāo)準(zhǔn)，sRGB，AdobeRGB和NTSC。NTSC主要應(yīng)用在廣色域的電視標(biāo)準(zhǔn)。為了更加簡單明了地表示色域，CIE制定了一個簡單方法：CIE-xy色度圖。在色度圖里，各設(shè)備所能表現(xiàn)的色域范圍是靠RGB三點圍成的三角形來表示，三角形越大，表示該設(shè)備的色域范圍越大。目前的電視節(jié)目就是應(yīng)用這三個色域標(biāo)準(zhǔn)中的一個。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，除了電視機本身色域較窄外，還牽扯到燈具、攝像機以及顯示器這三者色域重合度的問題。在CIE的色度圖里三者色域重合部分越大，則電視機出現(xiàn)圖16這種畫面的概率就越小。圖18中的灰色部分就是LED燈具、攝像機和以Adobe RGB為色域標(biāo)準(zhǔn)的顯示器三者在色度圖上的重合部分，理論上三者重合越多，畫面色彩還原越好，也就是說三者的色彩特性匹配更好。因此，選擇一個色域合適的電視機，對于獲得色彩還原好的電視畫面是很有幫助的。

總之，在電視節(jié)目制作過程中，光源、燈具、布光、攝像機、后期制作、顯示器等，多項因素都會影響電視畫面色彩還原。要獲得色彩還原正常的電視畫面，燈光師了解光源特性，分清燈具優(yōu)劣，懂得攝像機原理，掌握正確的布光設(shè)計是必要的。

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作者簡介：

徐立明，2013年畢業(yè)于山東科技大學(xué)機械電子工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，畢業(yè)后進(jìn)入中央電視臺從事燈光技術(shù)工作，主要是提供技術(shù)保障工作，協(xié)助完成電視節(jié)目的錄制。endprint