浅析摄像机器人在新闻演播室的应用

2017-04-12沈利俊

数字传媒研究 2017年7期

关键词：机位摇臂演播室

沈利俊郭立

浅析摄像机器人在新闻演播室的应用

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1.2.内蒙古广播电视台内蒙古呼和浩特市 010050

随着电视技术的发展和受众对节目内容、画面质量要求的提高，可拍摄更精准、更稳定画面的摄像机器人应运而生，并在欧美等地区的演播室广泛使用。摄像机器人类型五花八门，本文就几类摄像机器人在新闻演播室的应用进行了阐述和分析。

摄像机器人演播室虚拟植入

1 摄像机器人广泛使用的背景

自20世纪90年代起，演播室摄像机器人开始在欧洲、北美及日本等地区大量应用，其广泛使用的主要原因：

（1）可以提高节目画面质量、丰富节目内容。摄像机器人可以从摄像师难以实现的角度和速度进行画面拍摄，再配合越来越普及的虚拟前景植入，可以让拍摄角度更加多样，画面效果更能吸引观众。

（2）能够满足集控系统的要求。随着演播室集控系统的出现，越来越多的新闻机构、电视频道开始采用“无人值守演播室”、“一个人的演播室”等全自动化演播室。在这样的演播室中，灯光、音响、服务器、切换台、调音台、矩阵、包装、虚拟植入引擎等演播室设备，受集控系统控制按预设好的节目单、时间线控制，人工干预越来越小。摄像系统作为演播室最重要的组成部分需要通过集控系统控制，可以采用摄像机器人，实现对摄像机俯仰、水平、移动、升降、聚焦、变焦的轨迹设定和远程控制，实现真正意义上的全自动化演播室。

（3）能够减少节目备播时间。随着节目量的逐渐增大，越来越多的演播室每天要承担十几档节目的拍摄任务，导致每档节目之间的备播时间非常短，节目部门和技术部门的工作压力非常大。采用演播室摄像机器人，可以为每档节目预先设定好拍摄轨迹。节目备播时，只需一键调用每档节目相应的轨迹，大大缩短了备播时间，减轻了工作压力，大大降低了人为失误的可能性。

2 摄像机器人的优缺点

现阶段摄像机器人主要分为：吊装轨道机器人、地面轨道机器人、自走机器人、固定机位可升降机器人、固定机位机器人和机器人摇臂等。

以上几类机器人在演播室使用各有其优缺点，以下进行逐一分析。

2.1 吊装轨道机器人的优缺点

吊装轨道机器人是吊装在天花板绗架上沿吊装轨道行走的摄像机器人。它可以实现行走、升降、俯仰、水平、聚焦和变焦等自动移动拍摄，能够把传统的固定画面拍摄变成动态画面拍摄。

吊装轨道机器人的优点：拍摄角度最丰富，拍摄画面效果震撼。摄像机器人沿吊装轨道行走的同时，可以通过长的升降柱的升降，实现高角度俯拍、平拍以及低角度仰拍，拍摄出的画面丰富多样，变化性很强，可以实现过肩镜头等特殊拍摄方式，增强不同景区、不同主持人之间的互动效果，而且能保证演播室地面的完整性。

吊装轨道机器人的缺点：需要与灯光紧密配合，避免灯光对机器人升降柱造成的投影，需要预先在天花板铺设稳固的绗架，施工难度较大。机器人的行走受到轨道的限制，不能行走到演播室的任意位置，且吊装轨道机器人的造价很高。

吊装轨道机器人适用于新建的演播室。如果是对现有演播室改造，绗架、灯光等已经固定无法更改，不容易找到部署吊装轨道的空间。另外安装需150平米以上的演播室，如演播室面积小，吊装轨道的安装难度较大，且轨道太短，吊装轨道机器人无法拍出理想的运动画面效果。演播室层高需在4.5米以上，高度太低的演播室，不能拍出升降柱升降时的动态画面效果。

2.2 地面轨道机器人

地面轨道机器人即在地面铺设轨道，在轨道上行走移动拍摄的摄像机器人，能让画面更具多样性、灵活性。

地面安装轨道机器人的优点：机器人沿地面轨道行走的同时，可以通过长的升降柱的升降，实现高角度俯拍、平拍以及低角度仰拍，拍摄出的画面比较多样，画面变化性较强。不需要预先安装绗架，不需要与灯光紧密配合，施工难度低，对演播室层高要求不高。

地面安装轨道机器人的缺点：地面轨道会把演播室地面分成几部分，破坏演播室地面的完整性，不能实现过肩镜头等特殊拍摄方式，不同景区和不同主持人之间的互动效果一般。机器人的行走受到轨道的限制，不能行走到演播室的任意位置且造价偏高。

地面安装轨道机器人适用于新建的演播室和改造演播室，只要地面有部署轨道的空间，即可安装轨道机器人。需150平米以上的演播室，如演播室面积太小，部署轨道难度较大，轨道太短，无法拍出轨道机器人的运动画面效果。

2.3 自走机器人

自走机器人是可在演播室地面任意自动移动的机器人。拍摄位置更灵活，实现行走、升降、俯仰、水平、聚焦和变焦等自动移动拍摄，把传统的固定画面拍摄变成动态画面拍摄，使画面更加丰富多彩。

自走机器人的优点：自走机器人不受演播室场地的限制，可以自动移动到演播室地面的任意位置，拍摄位置更灵活，可实现高角度俯拍、平拍及低角度仰拍，拍摄出的画面多样，画面变化性较强。对演播室层高要求不高，不破坏演播室地面的完整性，不受演播室面积限制，施工难度低，是现有演播室改造的最好选择。自走机器人造价中等，低于轨道机器人。

自走机器人的缺点：不能实现过肩镜头等特殊拍摄方式，不同景区和不同主持人之间的互动效果一般，要求演播室地面平整且硬度高。

自走机器人适用于新建演播室和改造演播室。只要地面有空间，即可安装自走机器人。演播室地面要求硬胶地面、水泥地或大理石等高硬度地面。

2.4 固定机位可升降摄像机器人

固定机位可升降摄像机器人，可以实现升降、俯仰、水平、聚焦和变焦等自动拍摄，但不能在演播室地面自动行走，行走需要手动实现。

固定机位可升降机器人优点：固定机位可升降机器人不受演播室场地的限制，可以手动移动到演播室地面的任意位置，拍摄位置更灵活，主要用于新闻演播室平拍、仰拍，施工难度低。对演播室层高要求不高，不破坏演播室地面的完整性，不受演播室面积的限制，对演播室地面硬度要求不高，是现有演播室改造的较好选择。固定机位可升降机器人造价低，价位远低于轨道机器人和自走机器人。

固定机位可升降机器人的缺点：不能实现过肩镜头等特殊拍摄方式，不同景区和不同主持人之间的互动效果一般，不如吊装轨道机器人和自走机器人，不能自动行走，在演播室地面的移动，需要手动实现。

固定机位可升降机器人适用于全新的演播室。现有演播室改造，只要地面有空间，即可安装固定机位可升降机器人，空间占用与普通三脚架占用的空间相同。如果演播室部署机位的拍摄池较小，固定机位可升降的机器人是最好的选择。

2.5 固定机位机器人

固定机位机器人是将机器人云台安装于重型三脚架上，此类摄像机器人，可以实现俯仰、水平、聚焦和变焦等自动拍摄，但不能在演播室地面自动行走和自动升降，行走和升降需要手动实现。

固定机位机器人的优点：固定机位机器人不受演播室场地的限制，可以手动移动到演播室地面的任意位置，拍摄位置更灵活，主要用于新闻演播室平拍、仰拍，施工难度低。对演播室层高要求不高，不破坏演播室地面的完整性，不受演播室面积的限制，对演播室地面硬度要求不高。造价最低，远低于轨道机器人和自走机器人，是现有演播室改造的最经济的解决方案。

固定机位机器人的缺点：不能自动行走和升降，移动和升降需要手动实现，不能实现过肩镜头等特殊拍摄方式，不同景区和不同主持人之间的互动效果一般。

固定机位机器人适用于全新的演播室和现有演播室改造。只要地面有空间，即可安装固定机位机器人，空间占用与普通三脚架占用的空间相同。如果演播室部署机位的拍摄池较小，而且预算很低，这种固定机位的机器人是最好的选择。

2.6 机器人摇臂

机器人摇臂是综合机器人和摇臂的一种新产品，地面安装，可以实现俯仰、水平、聚焦、变焦和臂体水平俯仰等自动拍摄。通过臂体的移动扩大拍摄范围，但不能在演播室地面自动行走，行走需要手动实现。

机器人摇臂的优点：通过臂体的俯仰水平运动，可以有限地扩大拍摄范围和角度。主要用于新闻演播室平拍、小角度仰拍，不需要预先安装绗架，不需要与灯光紧密配合，施工难度低。对演播室层高要求不高，而且不会破坏演播室地面的完整性，不受演播室面积的限制，对演播室地面硬度要求不高，造价较低，没有行走功能，造价低于轨道机器人和自走机器人。

机器人摇臂的缺点：由于臂体承重的原因，摇臂机器人的臂体不能太长，通常在2米到3米，不能在演播室地面自动行走，移动需要手动实现，不能实现过肩镜头等特殊拍摄方式，不同景区、不同主持人之间的互动效果一般。由于臂体负重的原因，摇臂机器人的运动拍摄非常缓慢，拍摄的动态效果较差，需要考虑与其他固定机位的配合。

机器人摇臂的适用环境：全新的演播室，现有演播室改造，没有其他摇臂，其他拍摄机位部署距离较大的演播室。

3 新闻演播室对摄像机器人的要求

新闻演播室的安全级别非常高，演播室机位较少，每个机位都非常重要，因此对新闻类演播室摄像机器人的要求很高，要同时兼顾行规拍摄和效果拍摄，需具备高精准度、高重复率、高稳定性、高安全性、可扩展性和全手动拍摄等关键特性。

3.1 新闻演播室摄像机器人的高精准度

新闻演播室对每个画面都有严格的规定，要求机器人有非常高的精准度，按照预设的拍摄轨迹拍出高质量的画面，以满足新闻演播室的拍摄要求。如精准度低，拍出的画面不符合要求，在直播时会导致播出事故，录播时也需要重新拍摄，会加大工作强度并增加额外工作时间。

3.2 新闻演播室摄像机器人的高重复率

新闻演播室在日常拍摄过程中，开场、结束以及节目中间的全景、中近景、特写拍摄和拍摄轨迹相对固定，这要求机器人有非常高的重复率，每天严格按照预设的拍摄轨迹拍出高质量的画面。在高重复率的拍摄过程中，要求反复、重复拍摄后的精准度，避免频繁校准。

3.3 新闻演播室摄像机器人的高稳定性

新闻演播室的安全级别非常高，因此要求机器人长期稳定精准工作，从开场到结束的整个拍摄过程中，所拍摄的画面必须稳定，无论全景、中近景、特写、运动拍摄和固定拍摄，画面都必须稳定，不晃动，这样拍出的画面才是符合新闻演播室要求的合格画面。机器人机位是新闻演播室最重要的拍摄机位和效果机位，需要长期稳定运行，因此，必须选用稳定性高和低故障率的产品。

3.4 新闻演播室摄像机器人的可扩展性

考虑到新闻演播室的升级和扩展，机器人控制系统应有冗余，需具备同时控制多套机器人的并发控制功能，实现多机位联动，而不是简单串行控制功能。新闻演播室每个机位都很重要，当一套机器人在移动拍摄的过程中，其他机器人机位也需要同时按照预设的轨迹走位，运行至预置的拍摄位置和拍摄角度，提供高质量的镜头画面用于备拍。如果控制系统对多机器人的控制是串行的，则需要多套控制系统实现对多个机器人的同时控制。