高清摄像机使用技巧浅谈

2013-08-20徐广宇

科技视界 2013年26期

徐广宇

（广东电视台制作部，广东广州510066）

使用摄像机拍摄之前，一般先固定镜头、检查后焦，再将镜头推到最远端，聚好焦，然后拉回到所需要的景别，进行构图和拍摄。在使用标清摄像机时，这对许多摄像师来说都不是问题。但是，在使用高清摄像机进行拍摄时，如果还是使用这种传统方法，往往达不到最佳的视觉效果，原因在于不能准确聚焦，导致图像模糊。

为什么具有相同尺寸CCD 的高清和标清摄像机，在同一景别中高清所产生的景深会小呢？这是因为摄像机的光电转换器件CCD 成像时，并不是所有景物的像都是清晰的，除了聚焦目标的焦点清晰外，在聚焦目标靠前和靠后景物的像都表现为不清晰的极小圆圈，这种小圆圈在光学上称为弥散圆。容许弥散圆δ 的计算可表示为：

δ=a/b。

式中：a 为CCD 像面的水平宽度；b 为水平像素数。通过上式，可比较CCD 有效像素不同的高清和标清摄像机其容许弥散圆直径与景深范围。 CCD 的有效像素决定了允许的弥散圆直径，有效像素越多则允许弥散圆直径越小。所以，在CCD 尺寸相同的情况下，高清摄像机比标清摄像机的允许弥散圆直径δ 要小得多,景深△L 也小得多，如图1 所示。

图1

所以，如果我们按标清摄像机的常规操作进行高清拍摄，聚焦时一定要注意这个问题，否则就会出现对焦不准的现象。所以在高清拍摄时，要想得到清晰度高的画面，必须控制景深，使得拍摄主体前后清晰的范围变大。

1 光圈的调整

其实就是准确地控制曝光量。曝光量直接影响到画面的层次、细节、色彩饱和度，所以只有准确把握曝光量，才能得到更完美的图像。我们暂不考虑“冷”调和“暖”调的情况，从中间色调的画面来说明高清摄像机光圈的调整。因为高清摄像机水平清晰度提高，其画面宽容度更接近电影胶片，层次比标清更加丰富。在拍摄景物时，需认真观察被摄景物的明暗程度及明暗部分的分布范围，根据亮部和暗部的取舍及与拍摄主体的关系，确定曝光量并调整光圈的大小。高清摄像机还提供了伽玛曲线的调整。当拍摄的景物高亮度部分比较大且超过了CCD所能表现的范围时，图像的高光部分就会出现泛白现象，导致高光部分层次和细节丢失。当被摄景物处于比较暗的环境中，如果超过CCD的最低照度范围，图像暗部就会层次减少甚至丢失，表现为画面一片漆黑。这时可以通过调整拐点、伽玛曲线和黑伽玛曲线进行画面的补偿和修饰。

1.1 伽玛特性的调整

有时拍摄的场景中有高光部分, 它会超出CCD 的感光动态范围。在高光部分不能反映景物的质感，这就要通过调整伽玛特性来取得最佳的曝光效果。

在正常亮度范围内CCD 呈现理想的线性光电转换特性如图2 所示。图中的直线表示光导电特性。光导电特性在有限范围内景物亮度与输出电平呈现正比例关系，能如实再现景物亮度, 再现值总是与被摄对象的亮度、色调成正比。

图2

在超过上限幅电平(0.7V) 或下限幅电平(OV) 以外时，景物亮度、色调会突然再现成一片空白或者是一片漆黑。光导电曲线的直线部分是陡直上升的,故表示被摄体亮度范围较窄,动态范围有限或偏低。

弧线表示伽玛特性。伽玛特性是非线性电路(伽玛校正电路) 处理后形成的曲线特性，经过伽玛校正电路处理的光导电特性呈现非线性特征,特别是对比度被压缩了的高光部分，增强了感光能力(从点划线到虚线范围),在高清摄像机技术中把高光部分的斜率处理称为拐点处理。高清摄像机采用了精密的数字处理电路，摄像师可以通过设置菜单精确地分段调整摄像机的伽玛特性, 以实现不同的曝光意图。以达到控制画面的影调层次和高清晰度的目的。

1.2 确定曝光值的参考工具

在拍摄现场为了精确曝光我们可以通过彩色监视器和示波器来观察、调整曝光值。这是保证高清电视画面质量的有效措施。因此监视器和示波器参数的调整就显得非常重要。

监视器的调整。为了调整颜色,我们首先要给监视器输入彩条信号，大家知道，蓝色成分是分布在彩条信号左边的白、黄、兰、绿四个条里，在标准的75%彩条里，相应的蓝信号在这四个条里的幅度是完全一致的。监视器上一般都有一个只看蓝色的按键，我们按下去以后，只有蓝色的信号在屏幕上显示出来,我们只需要调整色度,使相应的四个条亮度一致就可以了。用这种方法可以使监视器能比较准确地再现画面的色彩和影调。

亮度和对比度的调整。亮度调整是让我们进行黑电平调整,对比度调整是使我们将亮度层次拉开。调整亮度电平时，亮度信号是整体提升或下降。如果我们不正确地调整亮度,可能在亮的区或比较暗的区,信号发生重叠细节分辨不出来。相反, 如果我们把对比度放大或缩小，暗部的基点是不动的，各个彩条的灰度发生亮度程度变化。

为了调整亮度的信号, 需要输入三电平调整信号(PLUGE) ，三电平调整亮度的信号包括-3%黑、0%黑、+3%灰。调整时我们使-3%黑与0%黑两个条都相对一样，但是+ 3% 的灰条一定要看到，这就是正确的亮度信号。

对比度调整实际上没有一个相应的严格标准，我们可以根据环境以及感觉调到一个合适的电平。但是，高对比度可能会使相应的清晰度下降。每一台监视器都有一个相应预置的对比度值，把对比度值调整到这个位置即可。

示波器提供了图像的一系列窄角测光表的读数，它是对相应的被摄体亮度的准确表达。设置示波器要相对容易些，我们将黑色电平调校在示波器上7.5IRE 的位置。这表明，最暗的被摄体影调在7.5IRE处而不是在0.0IRE 刻度处。

其次是决定场景的曝光值。我们将18%的灰板的亮度信号安排在50IRE 单位，这是通设置摄像机的光圈并保证照明强度与该摄像机光圈值相适宜而实现的。设置光圈可利用灰板或基于使用入射光型测光表, 事先计算好摄像机的曝光系数当量。这样, 我们就得到了位于7.5IRE 处的黑色电平和该场景的光圈值。对场景中的高光部分可以用摄像机的拐点设定使它位于100IRE 处。简而言之设置示波器首先要设置黑色电平在7.5IRE 并将灰色曝光为50IRE。然后通过照明或拐点处理使重要的高亮度落在示波器的100IRE 单位上。

2 色温调节

每位摄像师都知道，在拍摄前都须要进行色温校对。首先在调节白平衡时分两步：粗调和细调。粗调就是选择正确的滤色片，大范围地进行粗略的调节。然后进行细调，具体做法是：选择标准的白纸置于同一光源照射下，采用顺光照明，镜头对准白纸并使其充满画面，先调整黑平衡，再进行白平衡调节。在高清拍摄中，有几种情况需要注意：

2.1 外景

在自然光下拍摄，主要存在色温的问题。色温主要受太阳光与周围漫反射光的影响，为了使色彩能正确地还原，调节白平衡时，白纸应放在呈45°角, 能反射阳光和周围漫反射光。在阴天时，白纸要压低点，让它既能反射阳光，又能反射景物周围漫反射的光线，以达到较好的色彩还原。白平衡调整完毕，在光线变化不大的情况下，不必重复调节，这能使画面的色调保持流畅。

2.2 演播室内，一般灯光色温较统一，比较好处理

如果同时使用彩色灯光照明，调整白平衡时应注意不要受其影响。

2.3 自然光和人工光环境下拍摄

如果人工光是高色温光，可以直接用5600K 进行白平衡调整；如果人工光是低色温光，则只能在灯光上加升温的色片(例如镭灯80 系列等)，再进行白平衡调整与拍摄。在使用低色温灯时，如果直接调整白平衡，自然光照到的景物就会偏蓝，拍摄主体色彩还原正常，背景中小部分的偏蓝是可以接受的。画面中不同色调的存在如果控制得好，可以增加画面的层次，加大图像景深，增强空间透视感。

高清摄像机的灵敏度与标清摄像机基本相同，为了充分表现高清晰的画面，更需要发挥照明的作用。如果光用得不好，画面上有可能会使粗糙凸显，这类似于焦点不实的现象。特别是如何有效地利用画面水平方向的扩展部分，这就更需要合理运用灯光照明技术。

在阴天多云天气下拍摄时，需要灯光辅助, 达到较高的成像效果。在亮度反差很大的晴天拍摄时，使用反光板等会得到效果较好的图像。总而言之，高清拍摄时照明用灯量应比标清多。

以上所述都是为了得到正确的色彩还原。但在实际创作中，有时为了强调某种气氛，或者表现一种特殊气氛，增强画面的艺术感染力，常常有意识地去改变画面的色调，以达到主观表现景物的意图，实现理想的画面影调效果。

3 画面的构图

高清16:9 的画面比例，更加符合观众的视觉习惯，画面里的信息量比4:3 的画面多，拍摄大全景或一些宏大场面的画面可以给人视觉上带来强大的冲击力。但拍摄人物特写镜头时需要对画面进行填补，否则会有空旷的感觉，拍摄人物画面构图偏重于多给近景。

高清节目只有经过下变换才能在现有电视体系中使用，如果拍摄的高清节目考虑到标清兼容，前期摄像构图就要根据下变换方式做适当的调整。而16:9 的高清信号下变换成4:3 的标清信号有如图三中的1、2、3 的3 种不同模式。

三种下变换方式各有其优缺点。第一种方式保留了画面的全部内容，清晰度好，但图像被挤压拉长，如下变换到标清再制作成可变形16:9 画面的DVD 时可采用此方式。第二种方式保留全部内容，画面比例正常，但清晰度有较大损失，这是实际拍摄中使用较多的方式。如制作遮幅式专题或电视剧。第三种方式使画面两边部分被剪掉，清晰度好，画面比例也正常，但失去了16:9 宽幅画面的边缘部分，适用于对画面构图要求不高的普通节目拍摄。不论采用那种方式，最好在拍摄前确定一种下变换方式，以便实际拍摄时，设置相应类型的取景框来获得正确的构图。

图3

4 帧频

由于24p/25p/30p 在时间域上比传统的隔行50i/60i 少一半左右的取样，所以当被摄物体在画面中的相对移动速度比较大时，会使观众产生运动不连续的感觉，这里给出如下建议。第一，摄像师一定要有分镜头的概念，尤其是在拍摄运动镜头时不要一个镜头拍到底，而应该将其合理的拆分为不同的几个镜头加以表现；第二，在机位静止，推拉或摇动镜头时，速度不要太快；第三，在被摄物体与机器之间的相对距离不得不发生变化的时候，尽量避免被摄物体的运动方向与摄像机光轴垂直的情况；第四，如果被摄物体必须移动，可以采用跟拍的方法，减小被摄物体与机器之间的相对运动速度。