新聞演播室視覺(jué)效果調(diào)整

張浩

山東廣播電視臺(tái) 山東省 濟(jì)南市 250000

筆者有幸參與昌樂(lè)、招遠(yuǎn)等縣市融媒體建設(shè)項(xiàng)目并協(xié)助多地提升新建或已有演播室視覺(jué)呈現(xiàn)效果。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)歷，在文中重點(diǎn)關(guān)注新聞演播室的燈光及攝像機(jī)調(diào)整工作，對(duì)燈位布置、攝像機(jī)參數(shù)調(diào)整和畫面效果進(jìn)行分析。

1 監(jiān)視器調(diào)整

工欲善其事，必先利其器。要評(píng)判視覺(jué)效果，首先要求圖像顯示器具備高質(zhì)量的顯示效果。然而，在視覺(jué)效果調(diào)整工作中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的監(jiān)視器以及從非編設(shè)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(lái)一系列的困擾，對(duì)于以哪種顯示效果為基準(zhǔn)，如何調(diào)整顯示器這類問(wèn)題。筆者查閱了多種資料，并在實(shí)踐中進(jìn)行了探索，認(rèn)為：

首先，燈光控制及攝像機(jī)調(diào)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(shù)要求和測(cè)量方法》參數(shù)要求。

其次，監(jiān)視器經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，亮度、色調(diào)、色度會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，需要對(duì)監(jiān)視器進(jìn)行校正和調(diào)整。調(diào)整過(guò)程如下：

（1）監(jiān)視器選擇D65標(biāo)準(zhǔn)的色溫。

（2）監(jiān)視器亮度基準(zhǔn)調(diào)整。在信號(hào)輸入源（信號(hào)發(fā)生器或同步機(jī)等）菜單中選擇SMPTE color bar，隨后順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)亮度旋鈕至圖1中的兩根灰度條剛剛?cè)诤显谝黄?，這標(biāo)志著監(jiān)視器的亮度達(dá)到良好的狀態(tài)，如圖1所示。

圖1 監(jiān)視器亮度調(diào)整前后對(duì)比

（3）監(jiān)視器色度基準(zhǔn)調(diào)整。在監(jiān)視器的菜單中選擇“BLUE ONLY”選項(xiàng)，順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)色度旋鈕至圖2中上部淺灰色矩形與下部白色矩形剛剛?cè)诤系揭黄?。這標(biāo)志著監(jiān)視器的色度達(dá)到良好的狀態(tài)，如圖2所示。

圖2 監(jiān)視器色度調(diào)整前后對(duì)比

2 新聞坐播區(qū)布光

當(dāng)錄制坐播區(qū)的節(jié)目時(shí)，主持人由攝像機(jī)從正面進(jìn)行拍攝，攝像機(jī)拍攝角度與背景大屏呈現(xiàn)的角度垂直，我們?cè)诓脊鈺r(shí)采用三點(diǎn)布光方式，加入適當(dāng)?shù)男揎椆膺M(jìn)行修飾，呈現(xiàn)出了更加細(xì)膩、柔和的拍攝效果，同時(shí)又具有較強(qiáng)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(jī)、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(lái)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整（主持人臉型胖時(shí)要增大夾角角度，臉型瘦時(shí)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(dāng)?shù)卣{(diào)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(shí)使人物的前景與背景分離，形成強(qiáng)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(bǔ)光，增加主持人眼神的亮度，同時(shí)使呈現(xiàn)效果更加細(xì)膩和柔和。逆光：主光：輔助光的光比為2∶1.5∶1。同時(shí)，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(zhǔn)會(huì)使背景曝光過(guò)度，這不僅會(huì)喧賓奪主，還會(huì)影響整體畫面質(zhì)量。

3 新聞主播區(qū)視覺(jué)調(diào)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(jué)調(diào)整的過(guò)程。在調(diào)整之前將x580輸出的視頻信號(hào)分別輸出至技術(shù)監(jiān)視器和泰克WFM5200波形監(jiān)視器。

3.1 攝像機(jī)黑白平衡調(diào)整

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

黑平衡：當(dāng)攝像機(jī)對(duì)純黑物體進(jìn)行取景時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)關(guān)閉攝像機(jī)光圈時(shí)，攝像機(jī)輸出的RGB三路的黑色電平相等，即為攝像機(jī)的黑平衡。當(dāng)攝像機(jī)進(jìn)行黑平衡調(diào)整時(shí)，以G路信號(hào)的黑電平為基準(zhǔn)，R路信號(hào)和B路信號(hào)的黑電平分別與G路電平相減，相減之后的差值再與紅、藍(lán)兩路的鉗位電平進(jìn)行運(yùn)算，使得RGB三路信號(hào)的黑電平保持一致，即為黑平衡。黑平衡的正確調(diào)整是畫面彩色正確還原的基礎(chǔ)，假如沒(méi)有正確地調(diào)整黑平衡，彩色信號(hào)會(huì)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(lán)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(jī)，可以適應(yīng)環(huán)境光的變化，把一個(gè)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(shí)別。例如在布滿云層的陰天里看打印紙，并不會(huì)覺(jué)得打印紙偏色，可是假如太陽(yáng)突然穿透云層照射到打印紙上，我們會(huì)有打印紙偏色的短暫感覺(jué)，但是過(guò)一會(huì)就會(huì)恢復(fù)原來(lái)對(duì)打印紙的顏色感知。攝像機(jī)無(wú)法適應(yīng)光線的變化，當(dāng)光線變化后，拍攝對(duì)象的顏色也會(huì)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(jī)白平衡調(diào)整后的色溫不同，就會(huì)出現(xiàn)偏色的現(xiàn)象。狹義地說(shuō)，白平衡是彩色攝像機(jī)白平衡處理電路對(duì)不同色溫下的標(biāo)準(zhǔn)白進(jìn)行調(diào)整，使之成像后仍然為白色。廣義地說(shuō)，白平衡其實(shí)是通過(guò)彩色攝像機(jī)內(nèi)部的電路調(diào)整（改變藍(lán)、綠、紅三個(gè)CMOS電平的平衡關(guān)系）使反射到鏡頭里的光線都呈現(xiàn)為消色。如果以偏藍(lán)的色光來(lái)調(diào)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(huì)偏紅（補(bǔ)色關(guān)系）。理論上，攝像機(jī)在某色溫下的白平衡被準(zhǔn)確調(diào)整，其他顏色將會(huì)被正確還原。

在某色溫下，當(dāng)攝像機(jī)對(duì)白色物體進(jìn)行取景時(shí)，RGB三個(gè)CMOS輸出的三基色信號(hào)，經(jīng)初步處理后輸入到自動(dòng)控制電路，RGB電路的增益通過(guò)白平衡電路調(diào)整為1∶1∶1的關(guān)系，示意圖如圖4、圖5所示。

圖4 RGB電路增益3200k白平衡調(diào)整示意圖

圖5 RGB電路增益5600k白平衡調(diào)整示意圖

黑白平衡調(diào)整之前，需要將攝像機(jī)gain設(shè)置為L(zhǎng)，shutter設(shè)置為off，DCC開(kāi)關(guān)設(shè)置為cam。黑白平衡調(diào)整的順序?yàn)椤昂凇住?。在自?dòng)黑平衡模式下，攝像機(jī)將自動(dòng)按照下列順序進(jìn)行調(diào)整：黑設(shè)置（在黑設(shè)置的過(guò)程中，暗電流產(chǎn)生的底信號(hào)被消除，從而使黑色電平在放大器的增益變化時(shí)保持不變）——黑平衡。將AUTO W/B BAL開(kāi)關(guān)推到BLACK然后松開(kāi)該開(kāi)關(guān)。黑平衡進(jìn)行過(guò)程中顯示“執(zhí)行中…”字符，黑平衡結(jié)束時(shí)顯示“OK”字符。調(diào)整結(jié)果隨后在存儲(chǔ)器中保存下來(lái)。此后，打開(kāi)菜單，找到繪圖—黑—主黑色等級(jí)選項(xiàng)，觀察示波器，將黑電平值調(diào)整至示波器亮度信號(hào)幅度20mV位置。如果需要增加圖像的對(duì)比度，可通過(guò)把主黑電平往負(fù)值調(diào)整（及向下平移）的方式來(lái)加大反差，反之，如果需要減弱圖像的對(duì)比度，可通過(guò)把主黑電平往正值調(diào)整（及向上平移）的方式來(lái)減小反差，經(jīng)過(guò)我們反復(fù)的測(cè)試，20mV的主黑電平可以適當(dāng)拉開(kāi)反差但不損失暗部細(xì)節(jié)。黑電平調(diào)整完成后，開(kāi)始白平衡調(diào)整，使攝像機(jī)拍攝DSCLABS畫面并恰好覆蓋11灰階圖，調(diào)整鏡頭光圈至亮度信號(hào)幅度700mV電平位置，將AUTO W/B BAL開(kāi)關(guān)推到WHITE，然后將其釋放。白平衡進(jìn)行過(guò)程中顯示“執(zhí)行中…”字符，白平衡結(jié)束時(shí)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(zhǔn)確。如果白平衡被準(zhǔn)確還原，矢量圖會(huì)在中間形成一個(gè)不大的模糊圓點(diǎn)；否則，圓點(diǎn)會(huì)向外擴(kuò)張，朝向?qū)?yīng)的偏色方向突起。

圖6 DSCLABS灰度卡

3.2 攝像機(jī)層次調(diào)整

根據(jù)亞當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)是：亮度是否超標(biāo)、中間亮度區(qū)域?qū)哟问欠窬鶆?、暗部層次是否豐富、反差是否合適。各區(qū)域的主要調(diào)整參數(shù)有黑電平、黑伽馬、伽馬、拐點(diǎn)等。

圖7 示波器矢量圖白平衡調(diào)整對(duì)比

圖8 攝像機(jī)gamma曲線

黑伽瑪調(diào)整功能，只對(duì)暗部或接近暗部的區(qū)域進(jìn)行信號(hào)調(diào)整。主黑伽瑪值的調(diào)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(shè)置主黑伽瑪值為負(fù)值，如果需要提亮畫面暗部區(qū)域，則需要設(shè)置主黑伽瑪值為正值。在提亮畫面暗部區(qū)域的同時(shí)，會(huì)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(kāi)攝像機(jī)的暗色調(diào)飽和度功能。

伽馬曲線是決定畫面亮度層次的關(guān)鍵參數(shù)，是攝像機(jī)輸出電平與入射光強(qiáng)度的響應(yīng)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(duì)中灰以上層次進(jìn)行延展，降低中灰電平，并且對(duì)中灰以下層次進(jìn)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(diào)整步幅伽馬至0.4將使主持人的膚色更明亮。

高清攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)600%，然而只有109%電平范圍內(nèi)的信號(hào)作為最終的數(shù)字電視輸出信號(hào)。如果需要提高拍攝畫面的動(dòng)態(tài)范圍，并保留更多的亮度層次，則需要打開(kāi)攝像機(jī)菜單中的KNEE拐點(diǎn)校正功能，從而達(dá)到壓縮處理攝像機(jī)拐點(diǎn)以上的信號(hào)電平的目的。拐點(diǎn)通常設(shè)定在85.0到100.0之間，如果需要攝像機(jī)提供更大的動(dòng)態(tài)范圍，可通過(guò)提高拐點(diǎn)斜率到正值從而增大壓縮比率的方式進(jìn)行。

圖9 攝像機(jī)拐點(diǎn)曲線

3.3 攝像機(jī)色彩調(diào)整

因理想光譜特性曲線中的負(fù)瓣和正次瓣在實(shí)際的光譜響應(yīng)曲線中不存在，彩色攝像機(jī)輸出電壓的光譜響應(yīng)曲線會(huì)出現(xiàn)與顯像三基色的混色曲線不一致的情況，攝像機(jī)輸出三基色電壓之比與理想值相比會(huì)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(yù)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(gè)基色信號(hào)可以模擬第三個(gè)基色信號(hào)光譜的負(fù)瓣和正次瓣。線性矩陣作為工具可以用來(lái)表示校正后的信號(hào)與校正前的信號(hào)之間的關(guān)系。因此，彩色校正電路又名線性矩陣電路。

調(diào)整線性矩陣菜單設(shè)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(jī)中的矩陣包含：用戶矩陣、多區(qū)矩陣、OHB矩陣、預(yù)設(shè)矩陣。

各矩陣工作原理如圖10所示。

圖10 攝像機(jī)各矩陣工作原理

OHB矩陣在工廠設(shè)定中更改；預(yù)設(shè)矩陣是用來(lái)補(bǔ)償光譜響應(yīng)曲線的負(fù)瓣和正次瓣部分；用戶矩陣和多區(qū)矩陣可用來(lái)深入調(diào)整色彩矩陣，用戶矩陣可調(diào)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(shù)創(chuàng)作的想法針對(duì)16分區(qū)中的某一個(gè)顏色區(qū)域調(diào)整色彩的色調(diào)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(huì)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(yù)設(shè)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(xiàng)

（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(jī)的焦距與物距已經(jīng)相對(duì)固定，如果要改變圖像的景深效果，只能調(diào)整燈光的照度及攝像機(jī)的光圈大小。攝像機(jī)曝光的最佳光圈值是4～5.6，在調(diào)整的過(guò)程中，我們一般優(yōu)先固定光圈值為5.6，調(diào)整燈光的照度至合適的位置，再動(dòng)態(tài)微調(diào)光圈大小至適當(dāng)曝光量。

（2）在播放LED素材時(shí)應(yīng)盡量避免使用高飽和度的素材和大面積淺色調(diào)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(guò)人臉亮度的情況。

（3）主持人穿淺色服裝出鏡時(shí)，以淺色服裝曝光量為基準(zhǔn)則拍攝出的畫面人臉偏暗，以人臉亮度為基準(zhǔn)則淺色服裝過(guò)曝，這是因?yàn)楦咔咫娨晥D像為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍（SDR）圖像，且采用8比特或10比特量化編碼，其動(dòng)態(tài)范圍要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于真實(shí)圖像，要盡量避免主持人穿淺色衣服出鏡。

（4）調(diào)整白平衡時(shí)一定要將場(chǎng)燈及大屏幕統(tǒng)一關(guān)掉，避免受到這些因素的影響。