校园电视台虚拟演播室灯光设计与应用研究

张杰

摘 要：随着数字化电视节目制作系统的飞速发展，虚拟演播室技术在校园电视台建设发展中也越来越广泛。在节目创作过程中，制作人员可以在有限的空间内实现无限的创意，这其中灯光系统的作用是十分关键的。虚拟演播室灯光的设计既具技术性，又有艺术性，直接决定了电视画面的质量，区别于传统演播室，对灯光的照度、照明方式等都提出了全新的要求。

關键词：虚拟演播室；照度；光位；布光技术；校园电视台

中图分类号：J914 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2016）06-0017-04

随着现代教育事业的不断发展，虚拟演播室系统以其特有的优势在校园电视台建设的应用中也越来越广泛，其灯光设计直接影响到电视画面的艺术效果。科学的布光设计不仅能消除虚拟演播室色键技术中产生的阴影，更直接影响到电视节目的气氛渲染和情感表达。

1 演播室灯光类型

从色温角度看，演播室灯光分为冷光源和暖光源；从灯管发光体角度来看，演播室灯光分为钨丝灯、LED等、三基色灯、卤素灯等类型；从聚光特性来看，演播室灯光分为聚光灯、泛光灯、面光灯等。目前演播室灯光以LED和三基色冷光源为主，这两种光源具有发热量少、功耗小、使用寿命长、色温稳定等特点。

2 演播室布光光位

光位，是指在三维空间中光源所处的具体位置与角度。在布光的过程中，我们会发现，场景中人物呈现的形象会因为灯光角度的改变而发生变化，所以，若要取得理想的电视画面效果，灯光师需针对不同的人物场景调整光线位置和角度。根据空间的位置，分别以相应的水平和垂直方位进行划定。在协同工作的过程中，为便于对光的方向进行数字化的描述，可以用“钟面坐标法”来表示光线的方向和名称，如图1所示。

（1）水平方向光位：以被摄对象为中心，从水平方向分的光位。

a、正面光：光位处于被摄体的正前方，它的作用是对被摄体进行全面的照明，以取得普遍的亮度，这种光光效平淡。反差小，层次不丰富。所以，一般情况必须与其他光位配合使用。

b、前侧光：光位在被摄物体的左边或右边侧前方45°角的位置上。这个光位可获得轮廓清晰，层次丰富的画面。能较好地表现被摄物体立体形象和质感，因而在布光中用的较多。

c、侧光：光位在被摄物体的左侧或右侧的位置上。这种光位使被摄物体一侧明，一侧暗，造成光度的对比，特别是拍摄浮雕、石刻等物体时可获得鲜明的质感，拍摄人物时，能够较好的表现人物的性格特征和精神风貌。

d、逆侧光：当光线的方向与被摄体成135°左右的角度时，称为逆侧光。此时，被摄物的1/3面积受光，2/3面积在暗处，多用作轮廓光，烘托人物心情。在某种情况下，改变这种光位与其他光位之间的光比，可得到剪影的效果。

e、逆光：与摄像机位置相对的光位。逆光有时也称为背光。这类光位使被摄物完全处于光线的投影之中，用作轮廓光可使被摄物产生剪影效果。

（2）垂直光位：以被摄对象为中心，从高低角度分的光位。

a、脚光：是一种特殊的造型光，由被摄物体的下方向上投摄。可以制造阴森的气氛，令人憎恶的人物或天幕的背景光。由于脚光的人工痕迹较浓，应当慎重选用。

b、顶光：是从被摄物的上部，垂直向下投射的光线。顶光若使用散光灯，可给背景以均匀照明，并能减弱乃至消除其它用光所造成的杂乱光影。作为修饰光使用有很好的效果。

c、俯仰光：在实际工作中，前述的正面光、前侧光、侧逆光、逆光等，都应根据需要，调整光位的高低角度，使之成为仰射或俯射光位。通常俯射时可用作主光或修饰光，仰射时作背景光。

在评定光线时一般以摄像机的特定视点为基准展开。正面的摄像机是位于水平6点钟和垂直3点钟的位置，钟面包含的角度每小时为30度，每分钟为6度。因此，对于任何灯光的方向名称来说，都获得了一个简单明确的标准，任何一盏灯的位置都能以被摄对象处于中心的一个想象的水平钟面和垂直钟面作为基准进行定位。

3 布光的总体要求

虚拟演播室实现视频抠像的基本要求是：场景内的背景色较干净、单纯、均匀，与前景人物的色调和明度有明显差异。因为西方人眼睛多为蓝色，通常用绿色；而亚洲人的肤色大都偏黄，所以通常选择蓝色。节目制作过程中，不同机位的摄像机同时拍摄，要保证各角度拍摄的画面在抠像后都不出现瑕疵，演播室首先要达到一个均匀的基础照度，约在1 500～2 500lx，而且整体光线必须要均匀。对于前景人物，用光需单独布置以保证得到最佳还原，而对于在一定的活动区域行走的人物，影子的方向也要注意和虚拟空间中的光源方向一致，实现与虚拟背景的有机融合。蓝箱实景图如图2所示。

4 虚拟演播室的人物布光

校园电视台虚拟演播室主要应用于校园新闻播出、微课录制、人物访谈等，或邀请专家学者等进行电视演讲或授课记录传播，因而对人物布光的应用显得尤为明显，主光在画面中起主导作用，其灯位与光质的选择主要根据表现意图进行。布光时要注意考虑两点： 一是被摄对象是否有明显动作； 二是被摄对象是否有缺陷。光线的投射方向要有依据，是否有利于渲染和塑造气氛及形象，能否突出场景和重点人物。具体可分为以下三个方面。

4.1 静态单一人物用光

（1）侧光照明，也称明暗照明。侧光位作为主光的布光形式较为多见，能够很好的营造人物五官的立体感，但对于脸部肌肉松弛或有明显的皱纹，则应考虑避免侧面主光照明。布光时主光在偏离摄轴线（或鼻准线） 15～45°，先设定在 30°，如果人物消瘦或皱纹过于明显，应减小角度； 如果人物过于丰满，应增加角度。通过紧靠摄像机摄轴线辅助光进行补光，此时，阴影变淡，人物形象更加突出。侧后方的轮廓光灯高于人物头部，和主光正对或稍侧，用来照亮人物的头发和外形轮廓，将人物和背景分离。背景光照亮背景，以满足抠像需求。测光照明布光示意图如图3所示。

（2） 顺光照明，也称平光照明。这种光线组合画面比较平淡，单纯，是人最容易接受的照明方式，适用于比较正式庄重的场合，例如新闻播报。布光时配置2盏主光灯，紧靠镜头，强调人物的头发、眼睛、嘴角，同时，对人物下巴的阴影进行补光。光比控制在 1： 1 或不超过 1： 2。轮廓光与背景光的布置与侧光照明组合类似，使人物能够与背景有一定的区别但不破坏画面的柔和层次。顺光照明布光示意图如图4所示。

4.2 静态多人物用光

在电视节目中，两人以上的节目占多数，其布光虽与单人布光有相同之处，但也有很多不同之处，为两位主持人正面同时布光，常用的方法有3种。

（1）分别布光法：当被摄的两个人物距离较大时，一个主光将很难满足两个人物的主光造型，这时，我们可以采用分别布光法进行布光。主光确定时首先要注意投射方向，防止来自不同方向，布置时分别从左或右前侧大约 45° 角方向投射，辅助光灯从人物正面投射，需注意控制投射区域，避免出现干扰光线。轮廓光在人物的正后方，光线方向与辅助光相对，用于表现人物的外形，演播室内可升降的棚顶灯有时可以用作轮廓光。背景光位与主光位同侧，照亮背景。分别布光示意图如图5所示。

（2）重点勾勒法

当采用三基色冷光源实现基础布光时，演播室内的照度已基本符合摄像需求，但画面的层次感较弱，缺乏立体感。此时，可以根据创作的需要加主光灯，前侧大约 45°角方向投射过去，另外，在每个与主光灯对应的角度位置添加轮廓光，从而改变光线的造型效果。重点勾勒法示意图如图6所示。

（3）平调组合法

使用平调组合法时，由于人物脸部亮面较多，容易使人脸显得偏胖，因而适用于脸型正常或稍瘦削的的人物。将两主光位分别接近或紧靠镜头，平照于人物脸部。同时，在两个人物的侧后方分别布置两个轮廓光灯，其光线的位置不能过高，亮度与主光光比在1：1或2：1左右，使人物外形细节得到表现。平调组合法示意图如图7所示。

4.3 动态人物布光

动态人物布光时，灯光由封闭式的某个区域性照明转变为某个范围内的照明。灯光师不仅要了解场景的氛围及所需表达的情感，在保证整个场景最低照度的基础上均匀照明，而且要了解人物和摄像机的活动范围，考虑灯光与灯光，区域与区域的衔接，使每组或每个灯光成分的组合具有可塑性。在众多运动画面中，比较注重的是运动之前和运动结束之后处于基本静态状态下的人物布光。

5 结语

校园电视台虚拟演播室灯光设计是节目创作的一个重要组成部分，灯光设计者要根据不同的节目特点，不同的人物，注重运用光与影、明与暗、色彩的冷暖、光线角度等因素，找到合理的布光方法，制作出高质量的电视画面。

参考文献：

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[5] 沈春风，葛朝霞.虚拟演播室技术的新发展与新应用[J].视听界（广播电视技术），2006（3）：68-70.

Design and Application Research of the Virtual Studio Lighting in Campus TV Program

ZHANG Jie

（School of Computer Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China）

Abstract： With the rapid development of the digital TV program， the application of virtual studio technology is more and more widely used in campus TV program. In the production process of the TV program， production personnel can achieve unlimited creativity in a limited space. Also in the process， the lighting application is very important. Virtual studio technology is different from the traditional studio， which puts forward new requirements for lighting illumination， lighting mode and so on. Lighting design is both technical and artistic， and it directly determines the quality of the TV program.

Key words： virtual studio； lighting technology； illumination； light position；campus television station

責任编辑 祁秀春