張浩

山東廣播電視臺 山東省 濟南市 250000

筆者有幸參與昌樂、招遠等縣市融媒體建設項目并協(xié)助多地提升新建或已有演播室視覺呈現(xiàn)效果。筆者結合自身工作經(jīng)歷，在文中重點關注新聞演播室的燈光及攝像機調整工作，對燈位布置、攝像機參數(shù)調整和畫面效果進行分析。

1 監(jiān)視器調整

工欲善其事，必先利其器。要評判視覺效果，首先要求圖像顯示器具備高質量的顯示效果。然而，在視覺效果調整工作中，經(jīng)常會遇到各種各樣的監(jiān)視器以及從非編設備接出的顯示器，出現(xiàn)色度、色溫、亮度不統(tǒng)一的情況，給工作人員帶來一系列的困擾，對于以哪種顯示效果為基準，如何調整顯示器這類問題。筆者查閱了多種資料，并在實踐中進行了探索，認為：

首先，燈光控制及攝像機調整用監(jiān)視器需滿足GY/T 284—2014《節(jié)目制播用高清晰度電視監(jiān)視器技術要求和測量方法》參數(shù)要求。

其次，監(jiān)視器經(jīng)過一段時間的使用，亮度、色調、色度會出現(xiàn)一定的偏差，需要對監(jiān)視器進行校正和調整。調整過程如下：

（1）監(jiān)視器選擇D65標準的色溫。

（2）監(jiān)視器亮度基準調整。在信號輸入源（信號發(fā)生器或同步機等）菜單中選擇SMPTE color bar，隨后順時針或逆時針旋轉亮度旋鈕至圖1中的兩根灰度條剛剛融合在一起，這標志著監(jiān)視器的亮度達到良好的狀態(tài)，如圖1所示。

圖1 監(jiān)視器亮度調整前后對比

（3）監(jiān)視器色度基準調整。在監(jiān)視器的菜單中選擇“BLUE ONLY”選項，順時針或逆時針旋轉色度旋鈕至圖2中上部淺灰色矩形與下部白色矩形剛剛融合到一起。這標志著監(jiān)視器的色度達到良好的狀態(tài)，如圖2所示。

圖2 監(jiān)視器色度調整前后對比

2 新聞坐播區(qū)布光

當錄制坐播區(qū)的節(jié)目時，主持人由攝像機從正面進行拍攝，攝像機拍攝角度與背景大屏呈現(xiàn)的角度垂直，我們在布光時采用三點布光方式，加入適當?shù)男揎椆膺M行修飾，呈現(xiàn)出了更加細膩、柔和的拍攝效果，同時又具有較強的立體感與層次感，示意圖如圖3所示。

圖3 新聞演播室燈位示意圖

主持人距離LED大屏約2.5～3米，空間距離得到充足的保證，攝像機、輔助光及主持人在一條直線上。主光使用南光CN-100F聚光燈，功率為100W，水平光位45度左右，垂直光位35度左右，燈光的角度要根據(jù)人物臉型的胖瘦來進行相應的調整（主持人臉型胖時要增大夾角角度，臉型瘦時要減小夾角角度）。輔助光使用南光的CN-D672平板柔光燈，功率為150W，適當?shù)卣{節(jié)光比，并且突出主持人的眼神光。逆光燈使用雙CN-100F聚光燈，逆光的使用使人物輪廓、肩部平行線和頭發(fā)的光線適中，同時使人物的前景與背景分離，形成強烈的空間感和立體感?？梢栽黾拥毓夂推渌揎椆?，作為主持人頸部、眼袋和鼻子下陰影的補光，增加主持人眼神的亮度，同時使呈現(xiàn)效果更加細膩和柔和。逆光：主光：輔助光的光比為2∶1.5∶1。同時，要特別注意背景大屏上呈現(xiàn)的內(nèi)容不要太亮，否則以主持人面部亮度為曝光基準會使背景曝光過度，這不僅會喧賓奪主，還會影響整體畫面質量。

3 新聞主播區(qū)視覺調整

筆者以多縣市區(qū)融媒體中心演播室常用的sony x580為例解釋視覺調整的過程。在調整之前將x580輸出的視頻信號分別輸出至技術監(jiān)視器和泰克WFM5200波形監(jiān)視器。

3.1 攝像機黑白平衡調整

能否正確調整攝像機的黑白平衡決定了圖像色調是否能夠正確還原，黑白平衡的調整是準確再現(xiàn)圖像的基礎。

黑平衡：當攝像機對純黑物體進行取景時，也就是說當關閉攝像機光圈時，攝像機輸出的RGB三路的黑色電平相等，即為攝像機的黑平衡。當攝像機進行黑平衡調整時，以G路信號的黑電平為基準，R路信號和B路信號的黑電平分別與G路電平相減，相減之后的差值再與紅、藍兩路的鉗位電平進行運算，使得RGB三路信號的黑電平保持一致，即為黑平衡。黑平衡的正確調整是畫面彩色正確還原的基礎，假如沒有正確地調整黑平衡，彩色信號會出現(xiàn)在畫面中的黑色部分，例如黑色的幕布或背景等不再是純黑色，而是變成了黑紅色、黑紫色或黑藍色等，出現(xiàn)彩色還原失真的現(xiàn)象。

白平衡：人眼不同于攝像機，可以適應環(huán)境光的變化，把一個物體放置在不同的環(huán)境光（如正午日光、陰天日光、白熾燈等）中，物體的本色可以被人眼正確識別。例如在布滿云層的陰天里看打印紙，并不會覺得打印紙偏色，可是假如太陽突然穿透云層照射到打印紙上，我們會有打印紙偏色的短暫感覺，但是過一會就會恢復原來對打印紙的顏色感知。攝像機無法適應光線的變化，當光線變化后，拍攝對象的顏色也會發(fā)生變化，因此如果景物或人物光線的色溫與取景攝像機白平衡調整后的色溫不同，就會出現(xiàn)偏色的現(xiàn)象。狹義地說，白平衡是彩色攝像機白平衡處理電路對不同色溫下的標準白進行調整，使之成像后仍然為白色。廣義地說，白平衡其實是通過彩色攝像機內(nèi)部的電路調整（改變藍、綠、紅三個CMOS電平的平衡關系）使反射到鏡頭里的光線都呈現(xiàn)為消色。如果以偏藍的色光來調整白平衡，那么該色光的影像就為消色，而其他色彩的景物就會偏紅（補色關系）。理論上，攝像機在某色溫下的白平衡被準確調整，其他顏色將會被正確還原。

在某色溫下，當攝像機對白色物體進行取景時，RGB三個CMOS輸出的三基色信號，經(jīng)初步處理后輸入到自動控制電路，RGB電路的增益通過白平衡電路調整為1∶1∶1的關系，示意圖如圖4、圖5所示。

圖4 RGB電路增益3200k白平衡調整示意圖

圖5 RGB電路增益5600k白平衡調整示意圖

黑白平衡調整之前，需要將攝像機gain設置為L，shutter設置為off，DCC開關設置為cam。黑白平衡調整的順序為“黑—白”。在自動黑平衡模式下，攝像機將自動按照下列順序進行調整：黑設置（在黑設置的過程中，暗電流產(chǎn)生的底信號被消除，從而使黑色電平在放大器的增益變化時保持不變）——黑平衡。將AUTO W/B BAL開關推到BLACK然后松開該開關。黑平衡進行過程中顯示“執(zhí)行中…”字符，黑平衡結束時顯示“OK”字符。調整結果隨后在存儲器中保存下來。此后，打開菜單，找到繪圖—黑—主黑色等級選項，觀察示波器，將黑電平值調整至示波器亮度信號幅度20mV位置。如果需要增加圖像的對比度，可通過把主黑電平往負值調整（及向下平移）的方式來加大反差，反之，如果需要減弱圖像的對比度，可通過把主黑電平往正值調整（及向上平移）的方式來減小反差，經(jīng)過我們反復的測試，20mV的主黑電平可以適當拉開反差但不損失暗部細節(jié)。黑電平調整完成后，開始白平衡調整，使攝像機拍攝DSCLABS畫面并恰好覆蓋11灰階圖，調整鏡頭光圈至亮度信號幅度700mV電平位置，將AUTO W/B BAL開關推到WHITE，然后將其釋放。白平衡進行過程中顯示“執(zhí)行中…”字符，白平衡結束時顯示“OK：（被攝物體的色溫）”字符?？梢允褂檬静ㄆ鞯氖噶繄D鑒定白平衡是否準確。如果白平衡被準確還原，矢量圖會在中間形成一個不大的模糊圓點；否則，圓點會向外擴張，朝向對應的偏色方向突起。

圖6 DSCLABS灰度卡

3.2 攝像機層次調整

根據(jù)亞當斯曝光理論，視頻畫面可分為暗部、中灰、亮部。衡量視頻畫面層次是否符合要求的標準是：亮度是否超標、中間亮度區(qū)域層次是否均勻、暗部層次是否豐富、反差是否合適。各區(qū)域的主要調整參數(shù)有黑電平、黑伽馬、伽馬、拐點等。

圖7 示波器矢量圖白平衡調整對比

圖8 攝像機gamma曲線

黑伽瑪調整功能，只對暗部或接近暗部的區(qū)域進行信號調整。主黑伽瑪值的調整范圍在-99至+99之間，如果需要加深畫面暗部區(qū)域的顏色，則需要設置主黑伽瑪值為負值，如果需要提亮畫面暗部區(qū)域，則需要設置主黑伽瑪值為正值。在提亮畫面暗部區(qū)域的同時，會出現(xiàn)顏色變淺的現(xiàn)象，為了改善暗部區(qū)域的色彩飽和度，需要打開攝像機的暗色調飽和度功能。

伽馬曲線是決定畫面亮度層次的關鍵參數(shù)，是攝像機輸出電平與入射光強度的響應曲線。如果需要壓縮中灰以上層次，升高中灰電平，并且延展中灰以下層次，需要降低主伽馬值。反之，如果需要對中灰以上層次進行延展，降低中灰電平，并且對中灰以下層次進行壓縮，則需要升高主伽馬值。新聞主持人曝光區(qū)間恰好在中灰及以上區(qū)間，調整步幅伽馬至0.4將使主持人的膚色更明亮。

高清攝像機的動態(tài)范圍高達600%，然而只有109%電平范圍內(nèi)的信號作為最終的數(shù)字電視輸出信號。如果需要提高拍攝畫面的動態(tài)范圍，并保留更多的亮度層次，則需要打開攝像機菜單中的KNEE拐點校正功能，從而達到壓縮處理攝像機拐點以上的信號電平的目的。拐點通常設定在85.0到100.0之間，如果需要攝像機提供更大的動態(tài)范圍，可通過提高拐點斜率到正值從而增大壓縮比率的方式進行。

圖9 攝像機拐點曲線

3.3 攝像機色彩調整

因理想光譜特性曲線中的負瓣和正次瓣在實際的光譜響應曲線中不存在，彩色攝像機輸出電壓的光譜響應曲線會出現(xiàn)與顯像三基色的混色曲線不一致的情況，攝像機輸出三基色電壓之比與理想值相比會有較大的誤差，從而出現(xiàn)彩色失真的現(xiàn)象。因此，有必要把預校正功能加入到視頻處理放大器中。理想光譜特性曲線的特性決定了任意兩個基色信號可以模擬第三個基色信號光譜的負瓣和正次瓣。線性矩陣作為工具可以用來表示校正后的信號與校正前的信號之間的關系。因此，彩色校正電路又名線性矩陣電路。

調整線性矩陣菜單設置增加色彩飽和度，可以改善畫面渲染效果，使畫面色彩更加亮麗。x580攝像機中的矩陣包含：用戶矩陣、多區(qū)矩陣、OHB矩陣、預設矩陣。

各矩陣工作原理如圖10所示。

圖10 攝像機各矩陣工作原理

OHB矩陣在工廠設定中更改；預設矩陣是用來補償光譜響應曲線的負瓣和正次瓣部分；用戶矩陣和多區(qū)矩陣可用來深入調整色彩矩陣，用戶矩陣可調整整體的呈現(xiàn)效果，在多區(qū)矩陣中攝像師可根據(jù)藝術創(chuàng)作的想法針對16分區(qū)中的某一個顏色區(qū)域調整色彩的色調和飽和度。由于新聞演播室燈光、大屏呈現(xiàn)與大型文藝晚會相比更為單一，燈光色溫比較統(tǒng)一，因此，我們只需要選擇預設色彩矩陣就可以取得很好的色彩呈現(xiàn)效果。

4 其他需要注意的事項

（1）光圈、焦距、物距是決定景深的三要素。在新聞演播室節(jié)目制作中，攝像機的焦距與物距已經(jīng)相對固定，如果要改變圖像的景深效果，只能調整燈光的照度及攝像機的光圈大小。攝像機曝光的最佳光圈值是4～5.6，在調整的過程中，我們一般優(yōu)先固定光圈值為5.6，調整燈光的照度至合適的位置，再動態(tài)微調光圈大小至適當曝光量。

（2）在播放LED素材時應盡量避免使用高飽和度的素材和大面積淺色調的素材，這樣可以增加畫面的立體空間感并且能夠避免出現(xiàn)背景大屏的畫面亮度超過人臉亮度的情況。

（3）主持人穿淺色服裝出鏡時，以淺色服裝曝光量為基準則拍攝出的畫面人臉偏暗，以人臉亮度為基準則淺色服裝過曝，這是因為高清電視圖像為標準動態(tài)范圍（SDR）圖像，且采用8比特或10比特量化編碼，其動態(tài)范圍要遠遠小于真實圖像，要盡量避免主持人穿淺色衣服出鏡。

（4）調整白平衡時一定要將場燈及大屏幕統(tǒng)一關掉，避免受到這些因素的影響。