张浩

山东广播电视台 山东省 济南市 250000

笔者有幸参与昌乐、招远等县市融媒体建设项目并协助多地提升新建或已有演播室视觉呈现效果。笔者结合自身工作经历，在文中重点关注新闻演播室的灯光及摄像机调整工作，对灯位布置、摄像机参数调整和画面效果进行分析。

1 监视器调整

工欲善其事，必先利其器。要评判视觉效果，首先要求图像显示器具备高质量的显示效果。然而，在视觉效果调整工作中，经常会遇到各种各样的监视器以及从非编设备接出的显示器，出现色度、色温、亮度不统一的情况，给工作人员带来一系列的困扰，对于以哪种显示效果为基准，如何调整显示器这类问题。笔者查阅了多种资料，并在实践中进行了探索，认为：

首先，灯光控制及摄像机调整用监视器需满足GY/T 284—2014《节目制播用高清晰度电视监视器技术要求和测量方法》参数要求。

其次，监视器经过一段时间的使用，亮度、色调、色度会出现一定的偏差，需要对监视器进行校正和调整。调整过程如下：

（1）监视器选择D65标准的色温。

（2）监视器亮度基准调整。在信号输入源（信号发生器或同步机等）菜单中选择SMPTE color bar，随后顺时针或逆时针旋转亮度旋钮至图1中的两根灰度条刚刚融合在一起，这标志着监视器的亮度达到良好的状态，如图1所示。

图1 监视器亮度调整前后对比

（3）监视器色度基准调整。在监视器的菜单中选择“BLUE ONLY”选项，顺时针或逆时针旋转色度旋钮至图2中上部浅灰色矩形与下部白色矩形刚刚融合到一起。这标志着监视器的色度达到良好的状态，如图2所示。

图2 监视器色度调整前后对比

2 新闻坐播区布光

当录制坐播区的节目时，主持人由摄像机从正面进行拍摄，摄像机拍摄角度与背景大屏呈现的角度垂直，我们在布光时采用三点布光方式，加入适当的修饰光进行修饰，呈现出了更加细腻、柔和的拍摄效果，同时又具有较强的立体感与层次感，示意图如图3所示。

图3 新闻演播室灯位示意图

主持人距离LED大屏约2.5～3米，空间距离得到充足的保证，摄像机、辅助光及主持人在一条直线上。主光使用南光CN-100F聚光灯，功率为100W，水平光位45度左右，垂直光位35度左右，灯光的角度要根据人物脸型的胖瘦来进行相应的调整（主持人脸型胖时要增大夹角角度，脸型瘦时要减小夹角角度）。辅助光使用南光的CN-D672平板柔光灯，功率为150W，适当地调节光比，并且突出主持人的眼神光。逆光灯使用双CN-100F聚光灯，逆光的使用使人物轮廓、肩部平行线和头发的光线适中，同时使人物的前景与背景分离，形成强烈的空间感和立体感。可以增加地光和其他修饰光，作为主持人颈部、眼袋和鼻子下阴影的补光，增加主持人眼神的亮度，同时使呈现效果更加细腻和柔和。逆光：主光：辅助光的光比为2∶1.5∶1。同时，要特别注意背景大屏上呈现的内容不要太亮，否则以主持人面部亮度为曝光基准会使背景曝光过度，这不仅会喧宾夺主，还会影响整体画面质量。

3 新闻主播区视觉调整

笔者以多县市区融媒体中心演播室常用的sony x580为例解释视觉调整的过程。在调整之前将x580输出的视频信号分别输出至技术监视器和泰克WFM5200波形监视器。

3.1 摄像机黑白平衡调整

能否正确调整摄像机的黑白平衡决定了图像色调是否能够正确还原，黑白平衡的调整是准确再现图像的基础。

黑平衡：当摄像机对纯黑物体进行取景时，也就是说当关闭摄像机光圈时，摄像机输出的RGB三路的黑色电平相等，即为摄像机的黑平衡。当摄像机进行黑平衡调整时，以G路信号的黑电平为基准，R路信号和B路信号的黑电平分别与G路电平相减，相减之后的差值再与红、蓝两路的钳位电平进行运算，使得RGB三路信号的黑电平保持一致，即为黑平衡。黑平衡的正确调整是画面彩色正确还原的基础，假如没有正确地调整黑平衡，彩色信号会出现在画面中的黑色部分，例如黑色的幕布或背景等不再是纯黑色，而是变成了黑红色、黑紫色或黑蓝色等，出现彩色还原失真的现象。

白平衡：人眼不同于摄像机，可以适应环境光的变化，把一个物体放置在不同的环境光（如正午日光、阴天日光、白炽灯等）中，物体的本色可以被人眼正确识别。例如在布满云层的阴天里看打印纸，并不会觉得打印纸偏色，可是假如太阳突然穿透云层照射到打印纸上，我们会有打印纸偏色的短暂感觉，但是过一会就会恢复原来对打印纸的颜色感知。摄像机无法适应光线的变化，当光线变化后，拍摄对象的颜色也会发生变化，因此如果景物或人物光线的色温与取景摄像机白平衡调整后的色温不同，就会出现偏色的现象。狭义地说，白平衡是彩色摄像机白平衡处理电路对不同色温下的标准白进行调整，使之成像后仍然为白色。广义地说，白平衡其实是通过彩色摄像机内部的电路调整（改变蓝、绿、红三个CMOS电平的平衡关系）使反射到镜头里的光线都呈现为消色。如果以偏蓝的色光来调整白平衡，那么该色光的影像就为消色，而其他色彩的景物就会偏红（补色关系）。理论上，摄像机在某色温下的白平衡被准确调整，其他颜色将会被正确还原。

在某色温下，当摄像机对白色物体进行取景时，RGB三个CMOS输出的三基色信号，经初步处理后输入到自动控制电路，RGB电路的增益通过白平衡电路调整为1∶1∶1的关系，示意图如图4、图5所示。

图4 RGB电路增益3200k白平衡调整示意图

图5 RGB电路增益5600k白平衡调整示意图

黑白平衡调整之前，需要将摄像机gain设置为L，shutter设置为off，DCC开关设置为cam。黑白平衡调整的顺序为“黑—白”。在自动黑平衡模式下，摄像机将自动按照下列顺序进行调整：黑设置（在黑设置的过程中，暗电流产生的底信号被消除，从而使黑色电平在放大器的增益变化时保持不变）——黑平衡。将AUTO W/B BAL开关推到BLACK然后松开该开关。黑平衡进行过程中显示“执行中…”字符，黑平衡结束时显示“OK”字符。调整结果随后在存储器中保存下来。此后，打开菜单，找到绘图—黑—主黑色等级选项，观察示波器，将黑电平值调整至示波器亮度信号幅度20mV位置。如果需要增加图像的对比度，可通过把主黑电平往负值调整（及向下平移）的方式来加大反差，反之，如果需要减弱图像的对比度，可通过把主黑电平往正值调整（及向上平移）的方式来减小反差，经过我们反复的测试，20mV的主黑电平可以适当拉开反差但不损失暗部细节。黑电平调整完成后，开始白平衡调整，使摄像机拍摄DSCLABS画面并恰好覆盖11灰阶图，调整镜头光圈至亮度信号幅度700mV电平位置，将AUTO W/B BAL开关推到WHITE，然后将其释放。白平衡进行过程中显示“执行中…”字符，白平衡结束时显示“OK：（被摄物体的色温）”字符。可以使用示波器的矢量图鉴定白平衡是否准确。如果白平衡被准确还原，矢量图会在中间形成一个不大的模糊圆点；否则，圆点会向外扩张，朝向对应的偏色方向突起。

图6 DSCLABS灰度卡

3.2 摄像机层次调整

根据亚当斯曝光理论，视频画面可分为暗部、中灰、亮部。衡量视频画面层次是否符合要求的标准是：亮度是否超标、中间亮度区域层次是否均匀、暗部层次是否丰富、反差是否合适。各区域的主要调整参数有黑电平、黑伽马、伽马、拐点等。

图7 示波器矢量图白平衡调整对比

图8 摄像机gamma曲线

黑伽玛调整功能，只对暗部或接近暗部的区域进行信号调整。主黑伽玛值的调整范围在-99至+99之间，如果需要加深画面暗部区域的颜色，则需要设置主黑伽玛值为负值，如果需要提亮画面暗部区域，则需要设置主黑伽玛值为正值。在提亮画面暗部区域的同时，会出现颜色变浅的现象，为了改善暗部区域的色彩饱和度，需要打开摄像机的暗色调饱和度功能。

伽马曲线是决定画面亮度层次的关键参数，是摄像机输出电平与入射光强度的响应曲线。如果需要压缩中灰以上层次，升高中灰电平，并且延展中灰以下层次，需要降低主伽马值。反之，如果需要对中灰以上层次进行延展，降低中灰电平，并且对中灰以下层次进行压缩，则需要升高主伽马值。新闻主持人曝光区间恰好在中灰及以上区间，调整步幅伽马至0.4将使主持人的肤色更明亮。

高清摄像机的动态范围高达600%，然而只有109%电平范围内的信号作为最终的数字电视输出信号。如果需要提高拍摄画面的动态范围，并保留更多的亮度层次，则需要打开摄像机菜单中的KNEE拐点校正功能，从而达到压缩处理摄像机拐点以上的信号电平的目的。拐点通常设定在85.0到100.0之间，如果需要摄像机提供更大的动态范围，可通过提高拐点斜率到正值从而增大压缩比率的方式进行。

图9 摄像机拐点曲线

3.3 摄像机色彩调整

因理想光谱特性曲线中的负瓣和正次瓣在实际的光谱响应曲线中不存在，彩色摄像机输出电压的光谱响应曲线会出现与显像三基色的混色曲线不一致的情况，摄像机输出三基色电压之比与理想值相比会有较大的误差，从而出现彩色失真的现象。因此，有必要把预校正功能加入到视频处理放大器中。理想光谱特性曲线的特性决定了任意两个基色信号可以模拟第三个基色信号光谱的负瓣和正次瓣。线性矩阵作为工具可以用来表示校正后的信号与校正前的信号之间的关系。因此，彩色校正电路又名线性矩阵电路。

调整线性矩阵菜单设置增加色彩饱和度，可以改善画面渲染效果，使画面色彩更加亮丽。x580摄像机中的矩阵包含：用户矩阵、多区矩阵、OHB矩阵、预设矩阵。

各矩阵工作原理如图10所示。

图10 摄像机各矩阵工作原理

OHB矩阵在工厂设定中更改；预设矩阵是用来补偿光谱响应曲线的负瓣和正次瓣部分；用户矩阵和多区矩阵可用来深入调整色彩矩阵，用户矩阵可调整整体的呈现效果，在多区矩阵中摄像师可根据艺术创作的想法针对16分区中的某一个颜色区域调整色彩的色调和饱和度。由于新闻演播室灯光、大屏呈现与大型文艺晚会相比更为单一，灯光色温比较统一，因此，我们只需要选择预设色彩矩阵就可以取得很好的色彩呈现效果。

4 其他需要注意的事项

（1）光圈、焦距、物距是决定景深的三要素。在新闻演播室节目制作中，摄像机的焦距与物距已经相对固定，如果要改变图像的景深效果，只能调整灯光的照度及摄像机的光圈大小。摄像机曝光的最佳光圈值是4～5.6，在调整的过程中，我们一般优先固定光圈值为5.6，调整灯光的照度至合适的位置，再动态微调光圈大小至适当曝光量。

（2）在播放LED素材时应尽量避免使用高饱和度的素材和大面积浅色调的素材，这样可以增加画面的立体空间感并且能够避免出现背景大屏的画面亮度超过人脸亮度的情况。

（3）主持人穿浅色服装出镜时，以浅色服装曝光量为基准则拍摄出的画面人脸偏暗，以人脸亮度为基准则浅色服装过曝，这是因为高清电视图像为标准动态范围（SDR）图像，且采用8比特或10比特量化编码，其动态范围要远远小于真实图像，要尽量避免主持人穿浅色衣服出镜。

（4）调整白平衡时一定要将场灯及大屏幕统一关掉，避免受到这些因素的影响。