1、引言

　　隨著高清和4K超高清電視節目的深入普及，高清和超高清電視節目制作時代的來臨，對電視節目技術質量要求也上升一個新的高度。從前期拍攝到后期制作都有一個鮮明的特點：不斷提高節目制作質量，滿足人們視覺感受，讓人們享受到電視技術飛速發展布帶來的視覺盛宴。在影視節目制作過程中監視器的任務就是將攝像機拍攝的圖像重新還原，它的工作原理同攝像機是一脈相承的，攝像機的工作是把光信號轉換成電信號，而監視器的工作就是把電信號再還原成光信號，實現電光轉換。把前期攝像機拍攝的圖像逼真、準確的呈現在屏幕上，監視器白平衡的調整是必不可少的重要調整內容。

　　2、監視器的白平衡同光和色溫是相互依賴密不可分的

　　我們知道攝像機有白平衡調整，也知道白平衡調整的重要性。其實監視器同樣有白平衡和白平衡調整的問題，而且同樣至關重要。那么我們有必要弄清楚什么是白平衡，白平衡和色溫之間的關系以及色溫與光線之間的關系。下面我們就梳理一下有關光、色溫、白平衡的概念和基礎知識，理清它們之間相互依存的關系，幫助我們更好地理解和認識光、色溫和白平衡，掌握三者之間內在的必然聯系，更好的在影視制作中靈活、正確的運用。

　　2.1、光的概念

　　光是指能引起視覺的電磁波，是自然界的一種物理現象。光和色是并存的，色彩是光的一種表現形式。不同波長的光所反射的強度是不同的，不同波長的光可以引起人眼不同的顏色視覺，因此不同的光源便有不同的顏色。色彩是物體反射光線到人們眼內產生的知覺，而受光體則根據對光的吸收和反射能力呈現千差萬別的顏色。因此，測量物體所反射的波長分布，便可以確定該物體是什么顏色。眼睛只需以不同強度和比例的紅、綠、藍三色組合起來，便能產生任何色彩的知覺，因而紅、綠、藍三種顏色可以說是人眼的三基色。利用三基色的色光相加疊合，人們基本上能夠模擬自然界中出現的各種色彩，這就是著名的光學三基色原理。屏幕顯像和攝像機攝像就是這種混色方法的具體應用。

　　2.2、色溫的概念

　　所謂色溫( Co1or Temperature ) ，就是定量地以開爾文溫度表示的色彩。具體測定的標準是基于將一標準黑體（例如鉑）加熱，將熱量無損的轉化為電磁波所發出來的波長。由于人眼具有獨特的適應性，使我們有時候不易發現色溫的變化。比如在鎢絲燈下呆久了，并不會覺得鎢絲燈下的白紙偏紅，如果突然把日光燈改為鎢絲燈照明，就會覺察到白紙的顏色偏紅了，但這種感覺也只能夠持續一會兒，人眼同樣可以適應。攝像機的CCD并不能像人眼那樣具有適應性，所以如果攝像機的色彩調整同景物照明的色溫不一致就會發生偏色，因此必須讓攝像機能像人眼一樣適應環境光線（色溫）的變化。那么白平衡的概念就應運而生，所以就引出了（自動）白平衡的理念。

　　2.3、白平衡的概念

　　白平衡英文名稱為White Balance。白平衡可以理解為在任意色溫條件下，攝像機所拍攝的標準白色經過電路計算紅、綠、藍三原色的比例，使之成像后仍然為標準白色，因為這種調節標準常常以白色為基準，故稱白平衡。白平衡是針對不同色溫條件，通過調整攝像機內部的色彩電路使拍攝出來的影像抵消偏色，更接近人眼的視覺習慣。平時觀看不同光源下的白色物體時，我們沒有異樣的感覺，認為這就是白色的，即使看起來是黃色，但我們也明白是光源的干擾，實際上這個東西依舊是白色，這是因為大腦自動的糾正了光線的偏差，人眼之所以把一些白色物體看成白色的是由于人的大腦可以偵測并且消除像上述色彩（色溫）的改變帶來的影響，人眼可以進行自我適應。但攝像機無法分辨當前環境的光線，為了達到白色物體的真實還原，對攝像機輸出的信號進行一定修正的過程就叫做白平衡的調整。攝像機進行的白平衡調整，實際上就是對機器進行拍攝環境的基礎色溫的定位。由于人眼已經對不同光線下的物體的彩色還原有了適應性。因此必須根據不同的光線條件調節色彩（色溫）設置，以使圖像顏色還原正常。

　　2.4、白平衡的調整原理

白平衡的調整是用來調監視器色溫的，我們是以D65白色（就是以色溫為6500時的白色定義為基準白色）為基準白色調整。校準白平衡（色溫），需要專業的設備顏色分析儀（白平衡儀）進行正確的調整。白平衡調整是以綠路為基準（綠路不動），調整藍路和紅路的偏置和增益的實現白平衡。偏置（暗平衡）調整主要是針對暗部區域的白平衡；而增益（亮平衡）調整主要是針對亮部的白平衡。在這個調整的過程，我們先要調黑的部分，通過偏置調整調到相應的X Y值，然后再調亮的部分，亮的部分同樣要調到相應的X Y值，由于偏置和增益相互影響，因此需要反復多次調整，最終達到標準。

　　3、監視器的調整

　　專業監視器是電視臺和影視制作公司最常用的圖像顯示設備，在電視節目制作和播出過程中廣泛用于監看圖像內容和圖像質量，它為節目制作者提供最精確的色彩再現和最精準的圖像定位。它不僅是一種工具，更是一種儀器，它的好壞將直接影響到影視工作者對圖像的主觀評價，因此監視器一定要時刻處于最佳的工作狀態，準確地反應圖像的質量，以保證再現色彩、層次、亮度以及拍攝圖像時的用光、調色、白平衡等各種復雜情況下的圖像真實還原，客觀地反映圖像的本質，為電視節目制作圖像質量的監看、評測提供忠實、可靠的依據。

　　在日常工作中根據對圖像質量的測評結果，還可以準確判斷對系統中相應的電視設備進行維護、調整、保養的必要性。在理想狀態下我們要求視頻制作、播出乃至電視臺的整個系統中的監視器始終工作在標準狀態：在不同的監視器中監看同一幅圖像，色彩還原精準、圖像層次清晰、畫面亮度一致，圖像顯示的要素一樣，即所有的監視器的亮度、對比度、色飽和度和色調一致并滿足要求符合標準。我們希望監視器指標完全相同、顯示的圖像完全一致，但實際工作中無法實現和滿足上述理想狀態的要求。一方面監視器是由顯示器件（顯像管、等離子、液晶、發光管等）、驅動電路、視頻處理電路、控制電路、電源電路等硬件組成，由于各種元器件參數的離散性，監視器之間都或多或少存在著的細微差異，即使是高端的同一品牌、同一型號、同一批次的產品，也不可避免的會有細微的差別，只是這種誤差率會嚴格控制在很小的范圍；另一方面監視器隨著使用時間的推移、環境的不同，會出現因元器件不同程度的老化引起的參數變化，造成性能下降，而這些變化都會引起電氣指標漂移、整機性能變差。這就要求我們不斷地、適時地對監視器進行電氣指標的調整，以糾正上述變化引起的偏差，使之達到或接近標準指標、恢復到良好、正確的工作狀態。

　　監視器主要用于圖像素材的采集、剪接、后期的圖像調色，生成等節目制作環節，還用于電視臺節目播出的畫面質量評測、信號質量檢查。

　　3.1、對監視器的要求

　　·精準的彩色還原。

　　·監視器不做任何的信號改變。

　　·多個監視器同時工作的場合，要求穩定一致。

　　隨著時間推移，監視器元器件老化的快慢程度不同步，就會使監視器的指標（亮度、色度、對比度、色溫）發生偏差，最終會影響圖像的亮度，顏色發生變化，還原圖像的精度會下降，一致性也會變差。這種情況下我們無法判斷哪個畫面是真實的。

　　我們需要具有精確的色彩還原、精準的畫面顯示和穩定一致的監視器。

　　3.2、監視器調整前的準備

　　測量工具必須具備：高標準，高性能，高精確性。

　　MeasuringHDSDISDI Component        Composite

　　測量基準的高穩定性是作為參考基準所必須的要求。

　　一般影視工作者雖然經常接觸監視器， 但是大多數的人缺乏對亮度、對比度和色度（飽和度）的調整的常識。 現在我們就探討一下如何調整色度 、亮度 和對比度 這三個旋鈕，使監視器呈現給我們的圖像色彩艷麗畫面適中、層次分明細節清晰、曝光準確亮度透明。為了調整圖像和顏色，我們首先要使用符合國際標準的彩條信號（SMPTE彩條/三電平信號/有人物的圖像信號）。

　　為保證監視器的圖象質量，需要進行定期的維護保養與調整

　　•內部及外部

　　清潔除塵

　　•功能檢查

　　•調整

　　我們建議：

　　電視墻：半年一次調整

　　單機：一年一次調整

　　每次出去外拍前調整

　　3.3、監視器的亮度、對比度、色度、白平衡調整

　　·亮度/對比度調整原理圖-5

上述圖-5顯示出在調整亮度和對比度的時候，不同信號的真正影響。

　　3.3.1亮度信號的調整

　　亮度調整是讓我們作黑電平調整，我們調整亮度電平時，信號是在垂直方向整體移動。亮度調整不正確，可能在亮的區域或比較暗的區域，信號發生混疊，失去細節、層次模糊。 為了正確調整亮度的信號，需要輸入SMPTE彩條信號或三電平信號(PLUGE)來調整亮度，SMPTE信號中包含三電平亮度信號，三電平是指-3%黑、0%黑、+3%灰三個臺階電平。SMPTE彩條信號見圖-6

圖-1

　　調整前我們首先觀察三電平信號顯示是否正確，如果我們能看到一個-0%的黑色電平條，就證明黑電平偏高了；實際調整時要使-3%黑跟0%黑兩個豎條都處于相對一樣亮度狀態，使人眼無法分辨-3%黑跟0%黑條的區別，但這時必須要能看到+3%的灰條，這時亮度信號處于正確位置。特殊情況下的特殊設置除外。

　　3.3.2對比度調整

　　對比度調整是使我們將圖像亮度層次拉開。我們把對比度放大或縮小，暗部的基點是不動的，只是變化圖像的增益，使層次更分明清晰。對于對比度來說，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，高亮度可能會使相應的清晰度下降。每一個廠家有一個相應預置的對比度值，Sony的BVM-D24預置對比度值是100 IRE對應100cd/m2燭光的亮度。

　　一般情況下對比度調整在最大值的70---80%比較適宜。調高圖像亮度，圖像的解析力降低。根據個人觀測圖像的習性，在此范圍內可以調整到最滿意的工作狀態。特殊情況的特殊要求和使用除外。

　　3.3.3色度信號的調整

　　大家從彩條圖像中可以看到紅(R)、綠(G)、藍(B)每一路信號的圖形（波形）和幅度，從紅(R)、綠(G)、藍(B)的波形看，它們周期不同但其幅度是一樣的，三種信號都是分布在四個彩色條里，紅（R）、綠（G）分別只有兩個和一個波形周期，其中藍信號分布最分散，有四個完整的波形周期，分別分布在白、青、紫、藍四個彩色條里。在標準的75%彩條里，紅(R)、綠(G)、藍(B)信號幅度一致，但藍(B)信號的波形周期最多，因此監視器上一般都有一個只看藍色的按鍵（blue only)，用于調整色度使用。我們按下按鍵（blue only)以后，只有藍色的信號在熒幕上顯示出來，因此我們只需要調整色度旋鈕，使藍(B)信號四個彩條相應區域的亮度一致，色飽和度就調整合適了。用這種方法，可以使監視器能比較方便、準確地重放出原始的顏色。原理圖見圖-2

　　例) BVM-D24E1WE    100 IRE = 100 cd/m2

　　3.3.4白平衡調整

　　設備準備：CA100白平衡儀或相應設備，信號發生器TSG131(或TPG20)

　　調整前檢查信號（發生器）連接正確，白平衡儀設置正確。

　　白平衡（色溫）調整：監視器開機預熱30分鐘以上，將白平衡儀探頭對準屏幕。白平衡調整是以綠路為基準，調整紅路（RED）和藍路（BULE）與綠路（GREAN）的比例使之達到正確的紅、綠、藍的配比，實現白平衡。白平衡包括偏置（暗平衡）調整和增益（亮平衡）調整兩部分，暗平衡是調整藍路和紅路的截止點（CUT  OFF對應點即三電平中的0電平）使之向綠路靠攏并逐漸與綠路截止點重合實現暗部白平衡；亮平衡的調整是通過調整藍路和紅路的放大率（增益），使藍路和紅路的斜率與綠路斜率（增益）一致，達到亮部的白平衡。

原理圖見圖-8

　　暗平衡和亮平衡在調整時會互相影響，因此要反復多次調整、校正才能最后實現理想的白平衡效果。暗平衡調整時對比度旋鈕不動，將亮度調至最小，調整藍路和紅路的偏置點（CUT  OFF），應首先調藍路（藍路會影響紅路），再調紅路，反復調整藍、紅路的數值，使白平衡儀顯示的X  Y的數值符合標準：X=0.313    Y=0.329；然后調亮平衡，對比度旋鈕依然不動，將亮度調至最大，分別調整藍路和紅路的增益（斜率），和暗平衡一樣先調藍路增益（藍路影響紅路），再調紅路增益，藍、紅兩路反復調整，最后使白平衡儀顯示的X  Y數值符合標準值：X=0.313   Y=0.329。然后再檢查偏置（暗平衡）是否標準，數據偏離需要再調整，直至符合規范；然后再檢查亮平衡是否符合標準，若有誤差，再次調整直至標準。暗平衡、亮平衡需要反復檢查、調整、確認，直到達到要求符合標準，最后輸入彩條和人物、景物等色彩豐富的圖像，確認調整效果。至此白平衡調整結束。

　　4、結論

　　隨著對圖像信號質量要求越來越高，監視器調整也顯得越來越重要了。監視器的工作原理基本上可以看成攝像機工作的逆過程，因此攝像機電路上進行的很多設置、處理和調整在監視器上同樣都有，只是對應的反向處理。廣播電視設備日常的維護保養除重點對攝像機、錄像設備進行維護、調整和保養外，監視器的維護、調整和保養同樣至關重要，必須做好光、色溫、白平衡和監視器的調整。