淺談攝像攝像中燈光檢測與定位

淺談攝像攝像中燈光檢測與定位

所有喜歡攝影的人都知道，在記錄圖像時，我們應(yīng)該控制光圈值，獲得正確的曝光量，并保持美麗的圖像質(zhì)量。特別是追求藝術(shù)效果的圖像作品,需要多年的光圈控制經(jīng)驗才能實現(xiàn)。電視攝像也是一樣,攝像機的光圈跟蹤控制,不僅關(guān)系到電視圖像質(zhì)量,還是體現(xiàn)制片導(dǎo)演藝術(shù)構(gòu)想的主要手段。一變光充放電技術(shù)光圈是攝像機鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中專門設(shè)計的一個可以改變其中央通光孔徑大小的孔徑光闌,這個孔徑大小可以通過手動調(diào)節(jié),亦可由電路控制實現(xiàn)電機自動調(diào)節(jié)。其構(gòu)造如圖1,示意了光圈逐步增大的過程。從圖1中可以看出,光圈是由一組光圈葉片組成,通過改變光闌孔的直徑來控制通光量的大小,從而使攝像機感光器件CCD或者CMOS獲得合適的光線照度,在改善畫質(zhì)的同時,還起到調(diào)整所攝圖像景深的作用。而且在孔徑直徑改變過程中,其中心光軸是始終保持不變的。光圈是用相對值來表示的,就是用鏡頭光圈的實際孔徑和其焦距的數(shù)值之比來表示鏡頭的實際透光系數(shù)F,鏡頭的光圈值完整系列為F1、F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22、F32、F44、F66。通常廣播級攝像機鏡頭光圈值范圍在F1.4到F16,直至全關(guān)閉,光圈F值越小,在同一單位時間內(nèi)進光量越多,而且上一級光圈值進光量是相鄰下一級光圈值進光量的2倍,如光圈值從F11到F8,進光量就大了一倍,也就是光圈值大了一級,可見光圈值和通光量是成反比的,前提是攝像機的快門速度保持不變。二焦距和曝光參數(shù)攝像機在進行正常拍攝時,圖像畫面亮度既不能太暗,也不能太亮,否則圖像的層次細節(jié)和色彩的正確還原在終端熒屏顯示時都不能體現(xiàn),這就需要通過光圈的跟蹤調(diào)節(jié)來實現(xiàn)圖像畫面的正確曝光。攝像機鏡頭基本都是可變焦距鏡頭,為滿足F值,變焦距鏡頭中的變焦距環(huán)和光圈是聯(lián)動的,這就說明攝像機焦距的變化也影響到通過光圈實際投射到感光器件上的光線照度。焦距越長則照度越低,焦距越短則照度越高,所以大倍率長焦鏡頭采用箱式結(jié)構(gòu),增大進光面積來滿足遠焦段的通光量。另外光圈同時直接影響圖像畫面的景深,光圈小景深范圍則大,光圈大景深就小,景深太小時,還影響到攝像師的聚焦操作,特別是高清攝像機的聚焦操作,所以有的廣播級的高檔攝像機具有輔助聚焦功能。在電視景別隨著變焦操作而發(fā)生變化時,畫面內(nèi)不同亮度景物所占的比例就會發(fā)生變化,如全景推到特寫時,電視畫面的亮度信號和全景時相比會有很大的區(qū)別,這時候光圈跟蹤的及時性和準確性就非常重要。專業(yè)級及以上等級的攝像機光圈一般有自動和手動兩種調(diào)節(jié)方式,在順光拍攝被拍攝場景大面積受光,而且整個畫面照度比較均勻、景別變化不多、藝術(shù)要求不高時,可以使用攝像機的自動光圈值來確定曝光參數(shù),這個參數(shù)是較為正確的。但在逆光拍攝以及所拍攝的場景受光嚴重不均勻時,要把其中小面積受光部分拍攝清晰,如舞臺燈光全為暗場,用聚光燈追光局部照明主持人或報幕人員臉部或半身,就是需拍攝的主體亮度和環(huán)境亮度對比差異太大時,就需要使用手動光圈,才能拍出曝光正確的畫面,否則用自動光圈拍攝會使主體曝光過度產(chǎn)生切白,無法展現(xiàn)亮光部分的細節(jié)。各種室內(nèi)綜藝晚會往往都有這樣的情形,需要采用手動光圈及時跟蹤調(diào)節(jié)來獲得準確的曝光。三播放級攝像頭的周期調(diào)整1.特殊場景的拍攝對于采用單機外拍新聞或?qū)ｎ}的攝像師來講,對攝像師要求較高,除了滿足選好需拍攝的場景和拍攝角度,確定單個鏡頭的起幅落幅等屬于藝術(shù)領(lǐng)域的要求外,還要具有正確設(shè)置整個場景片段的光圈值和保持焦點準確性等屬于技術(shù)層面的技能。通常而言,除了純粹的風(fēng)光片或科研片,大部分新聞、專題和綜藝節(jié)目畫面中的人是電視畫面表現(xiàn)的主體,所以在光圈的設(shè)置上,首先要保證人的臉部曝光正確,這樣觀眾才能通過人物面部豐富的喜怒哀樂表情,來體會畫面所要展現(xiàn)的主題思想。由于各種室內(nèi)外場景的復(fù)雜性,在實際對單機進行光圈設(shè)置時,要合理利用攝像機自動光圈功能。由于亞洲人,黃皮膚居多,而黃皮膚的光反射率大約為70%,大約處于景物中由明到暗亮度變化中的中間等級,所以在拍攝人物場景時,應(yīng)以這個中間灰度等級來設(shè)置光圈值,圖像畫面的亮暗部細節(jié)就基本可以在銀屏上體現(xiàn)出來。但在一些特殊場景下,光圈的設(shè)置可在自動光圈檔位上改用手動光圈來適當(dāng)修正,如在天氣晴朗的時候,早晨傍晚和中午的陽光照度是急劇的變化,在相對較長時間拍攝時,需要及時修正光圈設(shè)置參數(shù);在有強烈反射光且無法避免的情況下,比如雪景的拍攝,可先用自動光圈確認光圈數(shù)值,再改到手動光圈,并在前面獲得的光圈數(shù)值上增加半檔左右的光圈值,同時要在攝像機尋像器,有條件另外接一個大屏幕的監(jiān)視器,觀察所拍攝場景的細節(jié)再現(xiàn)情況,要達到層次分明、亮部和暗部的細節(jié)都能展現(xiàn)出來。攝像機相對照相機而言,后者是某一時刻單一固定畫面,其畫面照度是固定不變的。但前者是采用推、拉、搖、移、跟等動態(tài)拍攝一段時間內(nèi)的連續(xù)活動畫面,俗稱一個鏡頭。鏡頭是持續(xù)一定時間的畫面,鏡頭內(nèi)場景也是在任意變化的,所以圖像畫面的光線也處于動態(tài)變化中。如果單一鏡頭片段內(nèi)光線的照度變化不太大,可以用自動光圈分別測出鏡頭起幅和落幅的光圈值,再取其平均值作為這個鏡頭片段拍攝時采用的手動光圈值。實際上通常一個鏡頭持續(xù)時間較短,這樣設(shè)置的光圈值對圖像整體效果的展現(xiàn)是影響不大的。但是如果鏡頭的起幅落幅畫面場景或其中過渡場景光線的照度區(qū)別太大,就需要先用自動光圈測出其實際數(shù)值以及其變化的場景位置,在拍攝時用手動光圈按照前面掌握的光圈數(shù)值,邊拍攝邊調(diào)整光圈環(huán),以達到整個鏡頭片段的準確曝光,當(dāng)然這就對攝像師提出了更高的要求。如果鏡頭中某一畫面是該鏡頭表現(xiàn)的主題和重點,如鏡頭片段的落幅畫面,那也可以此自動光圈值作為整個畫面的手動光圈值來設(shè)置拍攝。總之,實際場景是千變?nèi)f化的,攝像師要多練習(xí)、多總結(jié),根據(jù)實際情況靈活掌握,積累經(jīng)驗,提高技能,才能拍攝出曝光正確的優(yōu)美畫面來。另外,在拍攝對比度較強的場景時,還可以借助一些技術(shù)手段來確定光圈數(shù)值的正確性,如攝像機設(shè)置菜單中ZEBRA(斑馬紋)的設(shè)置和應(yīng)用,有的攝像機有70%、75%、80%和100%等幾檔設(shè)置,斑馬紋的功能就是當(dāng)被攝場景的亮度超過攝像機所能容納的最高亮度的某一預(yù)設(shè)百分數(shù)時,在尋像器上會出現(xiàn)斑馬紋提示,在斑馬紋附近場景可能曝光過度。如果斑馬紋設(shè)為100%時,只要被攝場景上沒有出現(xiàn)斑馬紋,就不會出現(xiàn)曝光過度的情況,當(dāng)然也要防止曝光不足,使得圖像灰暗,暗部細節(jié)不能展現(xiàn)。但是如果是利用攝像機光圈等參數(shù)創(chuàng)造畫面的藝術(shù)效果就另當(dāng)別論了,下面的內(nèi)容會涉及到。2.廣播級攝像機ocp的基本情況目前廣播級攝像機,不論是在演播室固定使用還是在轉(zhuǎn)播車上四處拍攝的攝像機都是機頭與機身控制部分相分離的結(jié)構(gòu),一般是攝像機加機頭適配器在現(xiàn)場,通過三同軸或光纖線纜與安裝在導(dǎo)控機房或轉(zhuǎn)播車上的攝像機基站CCU相連接,而攝像機各項參數(shù)包括光圈數(shù)值的調(diào)整是由攝像機控制單元OCP來進行手動或自動調(diào)節(jié),OCP通過控制電纜與CCU相連接進行各項參數(shù)的設(shè)置或?qū)崟r調(diào)整。分離式廣播級攝像機OCP,作為攝像機控制單元,是調(diào)整控制某一訊道攝像機全部參數(shù)的唯一專門設(shè)備,功能多,任務(wù)廣。單就光圈參數(shù)調(diào)整而言,是由攝像機光學(xué)濾色片組合和光圈控制推桿共同來實現(xiàn)的,一般攝像機的光學(xué)濾色片分成五級:CLEAN、1/4ND、1/16ND、1/64ND和CROSS星圖,而光圈推桿控制范圍是與攝像機所配鏡頭有關(guān)聯(lián),一般在1.4至全部關(guān)閉之間連續(xù)可調(diào)(不同廠家攝像機鏡頭光圈推桿范圍數(shù)值略有不同)。目前廣播級高清攝像機主要有:池上LDK-79EX、索尼HDC-1580、松下HRC-3500等。圖2至圖4是江蘇臺目前使用的幾款廣播級攝像機OCP的示意圖,其中光圈的最大數(shù)值取決于其所配鏡頭。圖2左側(cè)為池上LDK-79EX的OCP,光圈范圍:F1.7~關(guān)閉C,右側(cè)為示意鏡頭光圈環(huán)標示。圖3左側(cè)為索尼HDC-1580的OCP,光圈范圍:F1.7~關(guān)閉C,右側(cè)為示意鏡頭光圈環(huán)標示。圖4左側(cè)為松下HRC-3500的OCP,光圈范圍:F1.7~關(guān)閉C,右側(cè)為示意鏡頭光圈環(huán)標示。3.動態(tài)范圍控制攝像機光圈的設(shè)置與實時跟蹤控制和所拍攝的節(jié)目類型以及節(jié)目拍攝場地、時間等都有很大的關(guān)系。如綜藝節(jié)目和體育節(jié)目、室內(nèi)布光節(jié)目和室外自然光節(jié)目,室外自然光節(jié)目又因季節(jié)和持續(xù)時間等因素,造成在光圈設(shè)置以及跟蹤控制方法方面有較大的不同。由于攝像機拍攝的圖像是通過光線在感光器件CCD或CMOS上進行光電轉(zhuǎn)換后,再經(jīng)過一系列數(shù)字電信號處理和分配,然后展現(xiàn)在電視銀屏上。因感光器件和視頻傳輸通道指標的限制,電視熒幕上圖像的動態(tài)范圍要遠遠小于實際的所拍場景動態(tài)范圍。這就需要通過正確的光圈跟蹤控制,使最后輸出圖像的全電視信號幅度符合國家標準,在國家標準內(nèi)充分利用動態(tài)范圍力求使拍攝的圖像亮部和暗部區(qū)域的細節(jié)都清晰柔和、通透而富有層次感,所以進行光圈的設(shè)置和實時跟蹤控制就顯得十分重要。根據(jù)攝像機的設(shè)計特點,其最佳工作光圈值在F4~F6.5之間,所以在不同光源、不同照度的條件下,我們要結(jié)合攝像機光學(xué)濾色片的設(shè)置,使攝像機光圈控制推桿保持在最佳光圈值范圍內(nèi),從而使拍攝的圖像通透明亮,細節(jié)清晰。(1)拍攝系統(tǒng)的調(diào)試在演播廳場館內(nèi)的綜藝晚會節(jié)目錄制,無論是純演唱類還是歌舞類晚會,都是用靚麗的舞臺、炫目的燈光和優(yōu)美的演員服裝造型等因素來烘托氣氛,達到表達晚會主題思想之目的。由于五光十色的舞臺光線,絢麗多姿的電腦燈,以及變換強烈的場景燈光設(shè)計,把舞臺渲染得美輪美奐,造成場景空間的光線照度有很大的差別,這時的自動光圈在跟蹤場景亮度時,會出現(xiàn)滯后延遲現(xiàn)象,一些背景色飽和度過高,主要演員很難突出,膚色也不能正確還原,這時就必須要專人采用手動光圈,在攝像機的OCP上用光圈推桿實時跟蹤調(diào)整。調(diào)整的要素有三:一是依據(jù)檢測儀器實時監(jiān)測,如用泰克公司的TEK1741波形示波器等,按照國家標準:全電視信號中圖像信號的幅度最大值為0.7Vp-p,就是消隱電平為0V時,電視圖像信號中的亮度電平值最大為700mV的要求來跟蹤控制光圈。實際調(diào)整光圈時,幅度范圍可以放寬到110%,即在770mV以內(nèi)。在跟蹤光圈時,圖像中最亮部分的視頻幅度要盡可能接近該數(shù)值,已保證圖像的最大動態(tài)范圍。在光圈推桿中間還有一個旋鈕是控制調(diào)整黑色底電平的,其設(shè)置對于展現(xiàn)圖像暗部細節(jié)也非常重要,模擬復(fù)合信號時代黑色底電平規(guī)定不超過50mV,現(xiàn)在的高清數(shù)字信號時代,黑色底電平最佳值在10mV~20mV之間為宜。二是現(xiàn)在的綜藝晚會錄制要用到少則6訊道,多則近20訊道架設(shè)在晚會現(xiàn)場不同位置的攝像機,供導(dǎo)演選擇拍攝,所以攝像機光圈跟蹤控制人員要由多人共同完成。這樣攝像機之間的差異、光圈跟蹤人員的反應(yīng)速度和對展現(xiàn)晚會藝術(shù)效果的理解差異等,必然要影響到整場晚會畫面質(zhì)量的一致性。除在拍攝系統(tǒng)調(diào)試階段要做到細致認真,盡可能減少各訊道攝像機之間的差異外,還要在節(jié)目彩排過程中,光圈跟蹤控制人員必須認真領(lǐng)會導(dǎo)演在不同環(huán)節(jié)要表現(xiàn)的藝術(shù)效果,以及電腦燈光快速變化的位置和時機,做到在實際錄制時,提前預(yù)判,避免手忙腳亂。操作要平滑舒緩,特別是導(dǎo)演正在使用的機位,切忌不能大起大落來跟蹤光圈。三是光圈跟蹤控制人員的敬業(yè)精神,由于演播廳導(dǎo)控室和轉(zhuǎn)播車內(nèi)空間都較小,現(xiàn)場聲、說話聲甚至精彩的場景畫面都屬于干擾因素,會影響到光圈控制人員及時跟蹤光圈。所以在工作崗位上的光圈控制人員一定要聚精會神,不受外界因素干擾,認真觀察PVW預(yù)監(jiān)畫面和個人所調(diào)機位畫面,并細心傾聽導(dǎo)播的提示口令,以便提前做好光圈控制。另外中大型晚會至少有2個以上游動機位,控制游動機位訊道的光圈控制人員尤其重要,要安排經(jīng)驗豐富,責(zé)任心強的人員擔(dān)任,因為游動機位拍攝場景變化大,變焦范圍也大,使得光線照度變化非常頻繁。(2)拍攝合適的活動場地中酒吧的照片體育節(jié)目的拍攝轉(zhuǎn)播,除了要關(guān)注前面在綜藝節(jié)目拍攝時光圈跟蹤控制的三個要素外,還要關(guān)注體育比賽類型和場地照明等更多的要素。體育比賽的錄制一般分為室內(nèi)場館燈光下的比賽拍攝和室外自然光下的比賽拍攝。對于前者,像籃球、排球和乒乓球之類的比賽,對于場館的燈光照度和均勻度國家都有相關(guān)標準,這里通常不存在藝術(shù)效果的要求,而是要求在比賽區(qū)域內(nèi),照度要達到1000Lx以上,且均勻布光。這樣的情況下可以用自動光圈來獲得正確的曝光數(shù)值。但實際上,很多比賽場館燈光照度很難達到國家標準,布光均勻度很難達標,所以還是以手動光圈控制為宜。特別是一些專門拍攝核心球員和教練員的近景機位,因為他們在場內(nèi)是活動的,導(dǎo)播有時要拍攝球員教練員臉部表情的近景,有時又要拍攝觀眾群體興奮場景這樣的中遠景,只有手動光圈跟蹤控制才能及時到位。對于在室外場地自然光下的比賽拍攝,因季節(jié)氣候和白天不同的時段,其光線照度變化是非常大的。如夏季晴朗的正午陽光直射和冬季早晚陽光的斜射,或是多云天氣狀態(tài)之下的陽光散射,它們的光線照度有著天壤之別。而且室外自然光的照度一般都要高出室內(nèi)燈光照度數(shù)倍,所以在這種情況下對攝像機光圈的控制,要和攝像機鏡頭的光學(xué)濾色片結(jié)合使用。如室外場地網(wǎng)球,足球比賽的轉(zhuǎn)播,有時從早晨就開始持續(xù)到傍晚,如果比賽沒有結(jié)束,還要借助燈光繼續(xù),這種全天候持續(xù)比賽的賽場光線照度變化巨大。要保持在最佳光圈數(shù)值范圍,就需要適當(dāng)設(shè)置攝像機的光學(xué)濾色片,并手動光圈跟蹤控制,如早晨到中午隨著室外光線照度的增強,光學(xué)濾色片要逐步加檔,使通過濾色片進入到攝像機感光器件的光線照度基本不變,而從中午到了下午傍晚,隨著室外光線照度在逐步減弱時,光學(xué)濾色片要逐步減檔。如果攝像機光學(xué)濾色片不變,僅僅靠光圈控制推桿來調(diào)整攝像機光圈值,就可能使光圈值超出最佳數(shù)值范圍,超出太多就會給攝像師調(diào)焦帶來困難,這是光圈控制人員要力求避免的。4.用追光表現(xiàn)共建的場景意境攝像機和鏡頭因品牌型號不同,其最佳光圈值也略有不同,通常在F4~F6.5,在此范圍,可以使圖像清晰富有層次感,這是單從技術(shù)角度來要求的。但在實際節(jié)目錄制中,有時為表現(xiàn)特定的藝術(shù)效果,就不能為技術(shù)規(guī)范所限,因為技術(shù)是為藝術(shù)服務(wù)的,需要靈活掌握。如江蘇衛(wèi)視2012跨年演唱會,有幾首歌曲的演唱者,其演唱和表演身形是用追光來體現(xiàn)的,而其背景是用幕布投影來展現(xiàn)一些虛幻柔美的活動場景,如追思過去知名歌手影像等。在現(xiàn)場的觀眾可以欣賞到優(yōu)美的場景和領(lǐng)會導(dǎo)演要表達的夢幻意境,但是在電視機前的廣大觀眾要體會到現(xiàn)場的意境,只能透過現(xiàn)場攝像機鏡頭來傳達。但是為表達現(xiàn)場