【摘要】 本文對高清攝像機的技術特點作了介紹，為了實現高清電視節目錄制技術的高質量，重點介紹了高清攝像機重要參數的調整方法，對技術人員在實際工作中具有一定幫助和指導作用。
【關鍵詞】 高清錄制 伽瑪特性 曝光值 聚焦 輪廓清晰度 構圖 調整
一. 引言
隨著電視技術的發展，電視觀眾對電視節目的技術質量要求也就越來越高，部分電視臺的電視制作設備，己經使用高清制作設備，在高清拍攝中總覺得圖像質量不十分理想，遇到很多棘手的問題。這對于已經熟悉標清電視攝像技術的技術人員來說，要想用高清設備拍攝高質量的高清電視節目，必須要了解高清電視的技術標準和高清電視攝像機的技術特點，同時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。高清電視節目的攝像不同于標清電視攝像，高清精細的畫面細節、細膩的層次、豐富的色彩，尤其是可以使用超大尺寸的顯示設備，會把攝像的不足或失誤淋漓盡致的表現出來。因此，在前期攝像過程中，要嚴格按照技術標準、高清圖像質量要求，進行操作和設備調整，精益求精，才能拍攝出較完美的圖像畫面。
二. 高清電視攝像機的技術特點
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。因此，在高清拍攝時較難把握的是光線照度問題。高清攝像機對景物光線照度要求比標清攝像機高的原因有二：
一是同樣尺寸的高清攝像器件成像面積比標清攝像機小。以2/3英寸CCD為例，像面的對角線為11mm，HDTV的像面寬高比為16:9，像面尺寸為：9.6mm2×5.4mm2=51.84mm2。SDTV的像面寬高比為4:3，像面尺寸為：8.8mm2×6.6mm2=58.1mm2。由于高清的成像面積小，導致攝像機靈敏度降低約為10%。
二是高清圖像的象素比標清多，導致高清攝像機的靈敏度下降。以1920×1080為例，HDTV一幀畫面的像素約為207萬個，而SDTV一幀畫面的像素約為720×576＝41萬個。顯然，HDTV的像素約為SDTV的5倍，就意味著HDTV的靈敏度將是SDTV的1/5。
以上兩點表明，高清拍攝要求提高景物照度，或者加大光圈。實際上為了提高高清攝像機的靈敏度，高清鏡頭采用了更高超的多層鍍膜技術，高清攝像機通過提高光系統和CCD的性能，以及加強信號處理等措施，對景物照度的要求已經降低了，但一般來說，高清拍攝所需照度比標清要高一些。高清演播廳演區燈光照度按2000Lx設計，要求布光范圍大、層次多、布光均勻、柔光燈比例多等特點。
三. 高清攝像機重要參數的調整方法
1.高清圖像技術質量指標
為了能達到期望的高清電視節目的錄制技術質量指標，高清攝像機提供了非常詳細的參數菜單調整功能，使用出廠設置進行拍攝。但在環境光線反差較大的情況下，容易出現畫面明、暗部層次不清楚，暗部發黑而亮部發毛，是由于攝像機中與信號動態范圍和畫面明暗對比有關的參數：如伽瑪曲線、拐點控制和黑電平等，其初始設置針對的是光照條件好而光比適中的情況，在這種情況下拍攝的畫面層次豐富、色彩均衡、圖像通透。但實際上在戶外拍攝時，光照條件經常不理想，明暗對比不是過強就是過弱，采用出廠設置拍攝難以獲得令人滿意的結果，必須實時調整攝像機的相關參數并做好記錄。攝像機的白平衡在光照色溫或者更換鏡頭后都需要重新調整；黑平衡在環境溫度變化大、改變了增益設置后或者更換了鏡頭都需要重新調整。
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2.白平衡的調整方法
在拍攝前都須要進行色溫校對。首先在調節白平衡時分兩步：粗調和細調。粗調就是選擇正確的濾色片，大范圍地進行粗略的調節。然后進行細調，具體做法是：選擇標準的白紙置于同一光源照射下，采用順光照明，鏡頭對準白紙并使其充滿畫面，先調整黑平衡，再進行白平衡調節。在高清拍攝中，有幾種情況需要注意：（1）外景。在自然光下拍攝，主要存在色溫的問題。色溫主要受太陽光與周圍漫反射光的影響，為了使色彩正確還原，調節白平衡時，白紙應放在呈45°角，能反射陽光和周圍漫反射光。在陰天時，白紙要壓低點，讓它既能反射陽光，又能反射景物周圍漫反射的光線，以達到較好的色彩還原。白平衡調整完畢，在光線變化不大的情況下，不必重復調節，這能使畫面的色調保持流暢。（2）演播室內，一般燈光色溫較統一，比較好處理。如果同時使用彩色燈光照明，調整白平衡時應注意不要受其影響。（3）自然光和人工光環境下拍攝。如果人工光是高色溫光，可以直接用5600K進行白平衡調整；如果人工光是低色溫光，則只能在燈光上加升溫的色片，再進行白平衡調整與拍攝。在使用低色溫燈時，如果直接調整白平衡，自然光照到的景物就會偏藍，拍攝主體色彩還原正常，背景中小部分的偏藍是可以接受的。畫面中不同色調的存在如果控制得好，可以增加畫面的層次，加大圖像景深，增強空間透視感。 高清攝像機的靈敏度與標清攝像機基本相同，為了充分表現高清晰的畫面，更需要發揮照明的作用。如果光用得不好，畫面上有可能會使粗糙凸顯，這類似于焦點不實的現象。特別是如何有效地利用畫面水平方向的擴展部分，這就更需要合理運用燈光照明技術。在陰天或多云天氣下拍攝時，需要燈光輔助，達到較高的成像效果。在亮度反差很大的晴天拍攝時，使用反光板等會得到效果較好的圖像。但在實際創作中，有時為了強調某種氣氛，或者表現一種特殊氣氛，增強畫面的藝術感染力，常常有意識地去改變畫面的色調，以達到主觀表現景物的意圖，實現理想的畫面影調效果。
3.伽瑪特性調整方法
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，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。
4.聚焦調整方法
高清攝像機的焦點不易對準是大家反映的一個普遍問題。其實高清的焦點問題是由高清的高清晰度引起的，因為高清的分辨率高，水平視場角比標清大，畫面包容的景物多，景深比標清小很多，所以聚焦時要格外小心。
在外景拍攝時高清攝像機的尋像器與標清的一樣，要想找到準確高清晰的焦點確實比標清困難。如果攝像師把握不準，建議還是使用標準監視器，而且越大越好。
高清電視拍攝時，為了獲得最佳清晰的影像，高清攝像的聚焦技術與標清攝像的聚焦技術有所不同。正確的調焦方法如下：
高清拍攝靜態鏡頭時，應把變焦距攝影鏡頭變焦至某擋焦距處（即適當景別），當作定焦距鏡頭使用，則具體使用哪一擋焦距拍攝，就應直接在該當焦距狀態下精確調焦，直到尋像器中被攝主體的影像最清晰時為止，或直至調焦基線所指示的刻度值剛好等于用皮尺所直接測量出的調焦距離值時為止。
標清拍攝靜態鏡頭時，往往習慣于先將變焦環變焦至最大焦距處精確調焦，然后再將其變至預選短焦距處拍攝。這種方法不適合高清攝像技術的調焦要求，因為變焦距鏡頭在變焦時，普遍存在著微量的像面漂移現象，不同焦距處的最佳焦點位置未必精確一致，此外，使用推拉式變焦距鏡頭時，還容易在調焦完畢后的變焦過程中，使調焦位置在無意中被誤觸動而改變。故此，在高清攝像時，為了獲得被攝主體的最清晰影像，就必須在所用焦距狀態下直接精確調焦后拍攝，否則畫面的焦點將變軟而影響畫面的清晰度。
5.曝光值調整方法
在拍攝現場為