攝像機的參數介紹
在高清攝像中,因由于高清電視相對標清電視技術標準上有很大差異,所以對高清電視攝像技術要求更加嚴格。如果繼續循規蹈矩地沿用標清電視的攝像技術,那么在拍攝高清電視節目時,就會遇到一些影響高清晰度畫面質量的技術問題,如曝光問題、焦點問題、照明問題、構圖問題等。本文就以上問題淺談一些解決方法和建議。
【關鍵詞】
電視清晰度 光導電特性 伽瑪特性 光闌失真
對于已經熟悉標清電視攝像技術的攝像師來說,你要想拍攝高質量的高清電視節目,首先要了解高清電視的技術標準和高清電視攝像機的特點,其次你還要具備高超的高清電視攝像的技術和解決在高清電視攝像中出現的一些技術問題的能力。如:曝光問題、焦點問題、照明問題、構圖問題等。這些技術問題在標清電視攝像中要求不是很高,但是在高清電視攝像中就必須精心對待、認真解決,否則就會影響高清電視畫面的質量。
一 高清電視攝像機的特點
高清攝像機與標清攝像機的主要不同在于掃描格式上,其他如外觀結構,開關設置和操作使用等大致相同。以下介紹 sony 公司 hdw-750ce 高清晰度攝像機的一些特點。
hdw-750ce 數字攝錄一體機是 sonyhdcam 高清節目制作系列產品中的新成員。作為 1080/50i 的高清節目制作前期設備, hdw-750ce 是繼 1080/24p 的 hdw-f900 之后推出的全新的前期設備,尤其適合中國廣播電視用戶的要求。其主要特點如下。
hdw-750ce 采用了最先進的 220 萬像素的 ccd ,高質量的 10 比特數模轉換以及最新的數字電路處理技術( dsp ),所以它們具有更高的靈敏度,更好的信噪比,以及極小的垂直拖尾電平。即使在惡劣的環境中,它們也能保證再現出逼真的圖像。
hdw-750ce 能提供許多先進的圖像處理功能,如:多點彩色矯正矩陣,增強色溫平衡功能,增強對比度控制,增強高亮度控制和三通道皮膚細節調整。這些手段使得攝像師通過簡便的調整就可以更加充分體現導演的意圖。
hdw-750ce 內置 hd-sdi 輸出接口,可以滿足攝錄一體機高清信號現場回放的要求。如果通過選購的下變換板,它們也可提供 sdi 和復合視頻信號輸出,以適合眾多現有用戶的需要。 二 高清電視與標清電視清晰度的比較
電視的清晰度是指畫面再現物體細部的能力,即對不同色調物體的極小的相鄰面積,極其細節部分的分辨能力。清晰度的高低直接影響著電視的畫面質量。電視畫面的清晰度除了受電視系統的設備影響外,還受照度、明暗對比度、光線性質和光線方向等各種因素的影響。
不論是高清還是標清電視,現代電視攝像機中使用最多的攝像器件是電荷耦合器件( ccd ), ccd 是一種有限像素攝像器件,因此其清晰度受到像素數量的限制。目前高清攝像機使用的 ccd 水平方向像素大約是 2000 個(實際是 1920 個),標清攝像機大約 1000 個(實際是 980 個)。因此,高清晰度攝像機能夠達到的水平清晰度為 2k ,標準清晰度攝像機是 1k 。不過,由于傳輸帶寬的限制高清攝像機輸出信號的清晰度只有 1.55k ,標準清晰度攝像機只有 0.64k 。由于技術水平的限制,目前實用的高清錄像機采用了帶寬限制技術,高清電視攝像機實際記錄的電視信號水平清晰度大約相當于 1.25k 。
三 曝光技術
攝像師站在攝像機前,面對所要拍攝的景物,觀察在一定的光線照明條件下,根據被攝景物所反映的明亮程度以及明亮程度分布的范圍,然后確定曝光量,確定光圈的大小,調整伽瑪特性等措施,將景物亮度范圍最有效的部分攝取到感光器件( ccd )的界面上,形成色度飽和、明暗適中的視頻圖像。
在實際拍攝中,景物亮度范圍有時比較大,超過了 ccd 所能容納的亮度范圍。這時正確地曝光是決定畫面成像質量的關鍵。曝光過度,畫面反映泛白甚至限幅,導致畫面的高亮部分層次丟失。曝光不足,畫面的層次少,尤其是暗部的層次不能主動體現。對于高清攝像來說,我認為正確的曝光量應該控制在 ±0.5 檔光圈的范圍內。
攝像機的曝光值一般是根據尋像器中的斑馬線和自動光圈來確定的。但在實際工作中我們發現,攝像機尋像器中的光圈檢測值與鏡頭的刻度不能完全一致,不能反映出半檔光圈的變化。所以在曝光的精度方面,建議在拍攝現場增加標準監視器和示波器。特別是在照度比較大的外景拍攝時,應注意對高光部分層次的保留。
1. 伽瑪特性的調整
攝像時,有時場景中有高光部分,它會超出 ccd 的感光動態范圍,拍攝成的畫面在高光部分不能反映景物的質感,這就要通過調整伽瑪特性,來取得最佳曝光效果。
在正常亮度范圍內, ccd 呈現理想的線性光電轉換特性,如圖 1 所示。圖中的直線表示光導電特性。光導電特性在有限范圍內,景物亮度與輸出電平呈現正比例關系,能如實再現景物亮度 , 再現值總是與被攝對象的亮度、色調成正比。在超過上限幅電平( 0.7v )或下限幅電平( 0v )以外時,景物亮度、色調就會突然再現成一片空白或者是一片漆黑。光導電曲線的直線部分是陡直上升的,故表示被攝體亮度范圍較窄,動態范圍(電影為寬容度)有限或偏低。
弧線表示伽瑪特性。伽瑪特性是非線性電路(伽瑪校正電路)處理后形成的曲線特性,經過伽瑪校正電路處理的光導電特性呈現非線性特征,特別是對比度被壓縮了的高光部分增強了感光能力(從點劃線到虛線范圍),在高清攝像機技術中把高光部分的斜率處理稱為拐點處理。高清攝像機采用了精密的數字處理電路,攝像師可以通過設置菜單精確地分段調整攝像機的伽瑪特性,以實現不同的曝光意圖,以達到控制畫面的影調層次和高清晰度的目的。
2. 確定曝光值的參考工具
在拍攝現場為了精確曝光,我們可以通過彩色監視器和示波器來觀察、調整曝光值。這是保證高清電視畫面質量的有效措施。因此,監視器和示波器參數的調整就顯得非常重要。
監視器的調整。為了調整顏色,我們首先要給監視器輸入彩條信號,大家知道,藍色成分是分布在彩條信號左邊的白、黃、蘭、綠四個條里,在標準的 75% 彩條里,相應的藍信號在這四個條里的幅度是完全一致的。監視器上一般都有一個只看藍色的按鍵,我們按下去以后,只有藍色的信號在屏幕上顯示出來,我們只需要調整色度,使相應的四個條亮度一致就可以了。用這種方法,可以使監視器能比較準確地再現畫面的色彩和影調。
亮度和對比度的調整。亮度調整是讓我們進行黑電平調整,對比度調整是使我們將亮度層次拉開。調整亮度電平時,亮度信號是整體提升或下降。如果我們不正確地調整亮度,可能在亮的區或比較暗的區,信號發生重疊,細節分辨不出來。相反,如果我們把對比度放大或縮小,暗部的基點是不動的,各個彩條的灰度發生亮度程度變化。
為了調整亮度的信號,需要輸入三電平調整信號( pluge ),三電平調整亮度的信號包括 -3% 黑、 0% 黑、+ 3% 灰。調整時,我們使 -3% 黑與 0% 黑兩個條都相對一樣,但是+ 3% 的灰條一定要看到,這就是正確的亮度信號。
對比度調整,實際上沒有一個相應的嚴格標準,我們可以根據環境以及感覺調到一個合適的電平。但是,高對比度可能會使相應的清晰度下降。每一臺監視器都有一個相應預置的對比度值,把對比度值調整到這個位置即可。
示波器提供了圖像的一系列窄角測光表的讀數,它是對相應的被攝體亮度的準確表達。設置示波器要相對容易些。我們將黑色電平調校在示波器上 7.5ire 的位置。這表明,最暗的被攝體影調在 7.5ire 處而不是在 0.0ire 刻度處。
其次是決定場景的曝光值。我們將 18% 的灰板的亮度信號安排在 50ire 單位,這是通過設置攝像機的光圈,并保證照明強度與該攝像機光圈值相適宜而實現的。設置光圈可利用灰板,或基于使用入射光型測光表 , 事先計算好攝像機的曝光系數當量。這樣,我們就得到了位于 7.5ire 處的黑色電平和該場景的光圈值。對場景中的高光部分,可以用攝像機的拐點設定使它位于 100ire 處。簡而言之,設置示波器首先要設置黑色電平在 7.5ire ,并將灰色曝光為 50ire 。然后通過照明或拐點處理,使重要的高亮度落在示波器的 100ire 單位上。
|