灯光在电视制作中的应用

杨滨

中图分类号：J9                            文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.20.082

电视灯光是电视画面的基础，整体电视画面的呈现都会依据这个基础进行调节。化妆师要根据演播室灯光的色温给演员化妆，大屏的亮度也要根据灯光的照度进行调整，后期调色也必需要求灯光有好的人物肤色还原才能有效的调节整体画面色彩。那么如何调整电视灯光？调整电视灯光有什么依据标准可寻呢？下面我们就来探讨一下电视灯光。

说起电视灯光，首先我们要明确是电视灯光，不是戏剧灯光，也不是演唱会灯光。都是灯光，有什么区别呢？区别在于服务的主体不一样。电视灯光服务的主体是电视，更进一步它服务的是摄像机，是摄像机里的CCD感光元件。而戏剧灯光，演唱会灯光大多服务的是人眼，是视网模。这两个东西差别可大了。这个服务主体决定了布光方式，灯光的照度，光比的范围。

1. 灯光工作原理分析

人单眼的可视水平角最大可达156度，双眼的水平视角最大可达188度。两眼重合视域为124度。人眼其实看到的不仅仅是一个重合视角的平面，而是一个超过180度鱼眼镜头的环形平面。人眼可感知的颜色空间上限大概1000万种颜色。你只要知道人眼是目前世界最顶极的一部“摄像机”，任何人造摄像机根本无法与它相比。

当你在剧场中看到一个被灯光照射的人时，在灯光照不到的地方人眼也能看到景物的一些细节，这是因为人眼宽容度高而且可实时调节瞳孔大小来适应周围光线环境。但摄像机不行，当有一个高亮物体出现在它的拍摄范围内时，为了能在CCD上还原出物体的细节，必需收缩光圈，增加快门，通过减少进光量来实现。但照度不足的地方就无法同时在感光元件上呈现，这就是我们常说的丢失了细节。所以为了让画面上高亮的地方和灰色的地方都近可能的被摄像机的感光元器件记录，从而呈现在显示器上，我们发展起了电视照明这个行业。针对摄像机的成像能力，通过人造光源让拍摄的景物在摄像机的CCD上近可能多的呈现细节。

2. 摄像机工作原理

既然灯光的服务主体是摄像机，那我们就先来大体的了解一下我们服务的“甲方”。我们搞过电视摄像机的都知道，摄像机在使用前要调整白平衡。要了解白平衡调整的是什么？那么我们就要从光的色彩组成说起。白光是由七种独特的色彩组成，这些颜色叫作光谱色。也就是说白光是由七种色彩光组合而成的复合光。色光有三种原色红，绿，蓝也称三原色。通过调整这三种原色的比例，可以混合出其它各种颜色。有了这个基础理论，我们再来看看CCD是怎么以光转换成电信号的。拍摄内容通过镜头被CCD的棱镜分解成三原色，分解后被三个电器芯片识别再通过电压的高低进行记录。举个例子，一个红光进来，CCD感应到后，让负责红色的芯片输出电压为1伏特，而绿色和蓝色芯片为0伏特，这样再输出给监视器，就得到了红色图像。所以白平衡就是调整的这三块CCD芯片的输出电压，使三块芯片能正常输出一个白色的图像。有了这个白色的基准，那摄像机就可以正确还原其它的颜色了。说了这么多的成像原理，我们要重新回到电视照明。首先电视照明使用的基本上都是人造光源。人造光源的好处是它是可控的，不像太阳光因大气变化而变化。上午一个样，下午一个样，晴天一个样，阴天一个样。我们可以通过控制人造光源的照度，色温，光比从而让摄像机能更好的还原场景，展现更多的画面细节。

3. 光源的应用

在电视制作中使用的人造光源的灯具有很多，钨丝灯，气体放电灯，荧光灯，LED灯。这些灯具各有优点也各有缺陷，下面我们大体了解一下。钨丝灯，老一点的演播室有的还在用它。钨的熔点为3800K，3200K被选作钨丝灯具的标准工作温度。在3200K的操作温度下，钨丝灯的钨丝将会有较长的寿命，并且持续产生令人满意的光线。那什么是令人满意的光线呢？其实就是更接近于太阳光的光谱成分。如果太阳光的光谱是100的话，那钨丝灯发出的光谱可以达到99。非常好，我们似乎找到了一种完美的人造光源，在色温是3200K时，人物的肤色，物体的颜色在钨丝灯的照射下都能很好的被摄像机还原。但这种光源也有缺陷。那就是当通过钨丝的电流減少时，它的色温会随之下降。色温变了，摄像机白平衡的基准就变了，也就是说，原来在3200色温下呈现出的白色，在色温降低之后，会呈现出偏黄的色彩。但在录制节目时，为了画面层次我们必需要压光，也就是通过降低电流来降低钨丝灯的亮度。这样做的后果就是整个电视画面会偏红偏黄，导致整个画面的偏色。这个是无法解决的问题。随着技术的进步出现了HMI（金属卤素碘）灯泡。它是通过气体放电发光，有较高的色温一般在6000K以上，与日光色温差不多而且发光效率高，所以一开始被用在wash染色灯，spot效果灯上面。但它不太适合作为面光使用，因为它的光谱有缺陷，其中红色部分会缺失严重，而红色部分的缺失会让人物肤色看起来偏绿，人物缺乏生气。所以它并不是面光光源的理想选择。荧光灯和LED光源的灯具功耗低，发热量小，重量轻，也常做为电视灯光光源，但它们的光谱不连续，所以不能产生实际的白光，只能通过涂层来改善其本身的缺陷。

由于每个光源的光谱不一样，而我们认为最好的光源是太阳，为了区分光源的好坏我们就引入了一个指标叫显色指数CRI（Color Rendering Index）。它以日光光源为基准，从中找出15种标准柔和的色彩，每种色彩范围从0到100。用这些数值来标记一个光源对景物色彩还原程度。光谱越接近于日光，显色指数就越高。所以我们使用的面光灯的显色指数越高越好。

我们在演播室使用混合色温的光源，对于灯光和后期视频技术调整都是比较头疼的。你可以想象一下如果面光用3200K色温的光源，而效果灯使用了5600K的光源，在电视画面上肯定会出现偏色现象。因为如果面光使用3200K色温灯具，那么为了保证人物肤色的还原摄像机必需按3200K色温调白，这样被拍摄的人物的肤色才能正常还原。而色温5600K的效果灯在电视画面中就不能正常还原颜色了，现场看的效果光的光柱是白色，电视画面出来是却是蓝色。这个问题无法通过技术手段解决。同样在演播室中会大面积的使用LED大屏，而LED大屏的色温也是高色温的，一般是6000K左右，所以大屏的呈现也会出问题。现场所显示的画面，在经过3200K调机的摄像机的拍摄过程中被转换出偏色的画面。所以最好的办法就是统一演播室光源色温。既然效果灯的色温，大屏色温都是6000k，那么统一使用高色温灯具就成了发展的方向。由于早期的气体放电泡的显色指数不高，一般低于75，特别是其中R9值偏低，而R9值与人物的肤色相关，所以早期灯光师会通过在面光灯具加入品色片和CTO片来改善气体放电泡所产生的缺陷，但这样做也会产生问题，加入色片后会减少大约30%左右的光量输出。灯具厂商也意识到了这个问题，通过不断的研究著名照明公司OSRAM公司生产出了一款高显指的气体放电灯泡来解决这个问题，但价格比较高。随着成本控制和技术的发展，现在LED光源通过电路控制加上涂层技术，显指也可以做到90以上。LED光源灯具将成为新一代灯具标准光源。新的灯具品质的不断提高，解决了演播室灯具色温不统一和显指不高的根本问题。

4. 电视灯光调整原则

光源色温统一后，那电视灯光调整应该遵循什么样的原则呢？主要应从照度和光比两个方面来考虑。既然灯光要解决的是演播室照度问题，那多少的照度可以满足要求呢？我们又要从摄像机说起。我们的灯光要让摄像机拍摄到更多的细节，那亮的地方不应该太亮，太亮会造成信号溢出。暗的地方不能太暗，太暗造成死黑什么也看不到。如果主体和背景一样亮，那整个画面会显得平淡没有生趣。现在的摄像机的宽容度越来越大，这给了我们很多的创作发挥余地。一般情况下，光圈在3-8之间应该是比较合理的范围，既可以保证画面的层次，也可以让摄影师从容工作。按这个光圈值灯光的照度应该在500-1200LUX之间比较合适。如果是有经验的灯光师会在现场能大体估算出照度，如果手里有一块测光表就可以准确测算出现场的照度了。照度低，光圈就大，景深就浅，在画面上背景虚化明显，主体就突出，这是我们从课本上学到的基础知识。在应用中为了突出主体，我们就会尽量的降低照度。现场照度低于500LUX摄像机会出现难以聚焦的问题，所以照度控制在700-900LUX就可以了。这时光圈在差不多在3.5-4.5，这样的光圈既可以保证照度也可以很好的突出主体。有了这个照度基准，我们就可以根据这个基准去调整其它的发光体的亮度从而控制光比。

在演播室除特殊情况外，主光和辅助光的光比不会太大，以柔和均匀的光照为主就可以。通常在演播室主光与辅助光的光比到2：1就算是大光比了，逆光和主光可以达到2：1或3：1，逆光可以很好的突出主体，但太强的逆光会使人物轮廓太强，给人失真的感觉。另外要注意的是主体与周围的环境光的光比，如灯带，大屏散射出来光线。我们以突出被摄主体为主，所以控制主体与背景之间的光比也很重要。通常我们把舞美的光源尽量加入到灯光控制台中，这样我们就可以很好的控制发光体从而控制整个场景的光比。具体的光比可以通过观察监视器进行调整，没有太具体的要求，原则还是主体突出。大屏不能以100%的亮度呈现，一般调到20%-30%之间亮度就可以。大屏播放的内容尽量也要避免高亮素材，尽量以暗调为主。如果必需使用高亮素材，可在视频服务器上对亮其度进行调低处理。在节目彩排期间也要根据大屏的素材对每一个场景做亮度和饱和度调整，好在现在视频服务器就能很好的完成这项工作。在实际录制节目时还要通过观察监视器画面对现场照度进行实时适当的调整，这样可以实现理想的电视照明效果。

电视画面要经过灯光，视频，后期，信号传输最后才能呈现在电视上让观众看到，期中每个环节都会影响到整体的画面呈现。灯光在电视画面中起着“地基”的作用，如何把這个“地基”打好，是我们电视灯光工作者应该不断思考和努力的方向。以上是我对电视灯光照明的一些理解，希望能给大家一些参考。