關于演播室攝像機在實際使用中的技術分析及應用探討

張 義

沈陽大學文化傳媒學院，遼寧沈陽 110033

隨著鏡頭技術的飛速發展，攝像機的拍攝水平也有著極大的進步。攝像機在演播室的實際使用中，要根據不同演播室所需的攝像效果來進行選擇，以達到攝影質量和經濟性的完美契合。攝像機的選擇首先需要分析和了解攝像機的各種技術參數對攝像機成像質量的影響，下文將首先分析攝像機的各類技術參數。

1 技術參數分析

1.1 圖像傳感元件的感應能力

圖像傳感元件的作用是利用元件里的光敏半導體將光信號轉換成模擬信號，再通過模數轉換，使光信號最終轉化為數字信號，從而方便進行傳輸和處理。影響圖像傳感元件感應能力的主要參數是感光光敏元件的數量以及其電荷移動方式。電荷移動方式主要分為全幀、幀和行間移動，這三種方式的圖像傳感元件均有應用。相對而言，全幀移動方式基本上能夠將電荷完全轉移，能夠有效的保留感光信息，保證成像質量，但是其價格也是最貴的。采用行間移動方式的圖像傳感元件最大的優勢是價格，其成像質量相對另兩種而言存在差距。采用幀移動方式的圖像傳感元件既能夠保證比較高水平的成像質量，其價格也低于全幀方式，因此得到廣泛的應用。

光敏元件數量也大大的影響著圖像傳感元件的感應能力，圖像傳感元件上包含著大量的獨立的細小光敏元件，這些光敏元件也被稱為像素。像素越多成像也就越清晰，它是影響圖像傳感元件感應能力的最重要因素。因此選擇攝像機時要根據成像需求首先考慮像素水平。

1.2 數字信號處理能力

攝像機信號傳輸系統中傳輸的是數字電信號，而鏡頭采集到的是由光轉變為的模擬信號，因此需要進行模擬和數字信號的轉變。攝像機對模擬信號的轉換能力和對數字信號的處理能力也大大影響著成像質量。在進行模數轉換時，要求盡量低的減少信號丟失和干擾信號的影響。轉換完成后，需要對數字信號進行處理，使數字信號能夠更明確的體現出色彩、亮度等信息，能夠更好的保存所采集的光信號。

1.3 靈敏度

攝像機的靈敏度主要體現在感光元件對于不同亮度條件下，特別是低亮度條件下圖像的識別能力。通常演播室攝像機對于靈敏度的要求很高，其靈敏度需要在F8 以上，甚至達到F11。攝像機靈敏度越高，則對演播廳燈光的要求就更低，這樣一方面可以節省燈光開銷，另一方面也能夠使演播廳內的溫度一定程度的降低。

1.4 分解力

攝像機分解力主要是指水平分解力，它不同于感光元件的感光能力——即成像上體現出來的清晰度。分解力是指在水平方向上等于所采集的圖像高度的距離內，可以明顯辨別出的垂直線條的數量。演播室攝像機的分解力通常需要在800 條線以上，甚至1000 條線以上。在其它參數相同時，分解力越高，攝像機的成像質量越高。

1.5 信噪比

攝像機的信噪比也是攝像機的一個重要參數。信噪比體現的是成像信號中噪聲的影響，演播室信噪比通常處于60dB 水平。噪聲信號在圖像上通常體現為雪花點、閃點等，肉眼能夠清晰可見，嚴重影響成像質量，因此要更好地控制噪聲。控制噪聲首先要了解圖像信號中噪聲的來源：像素感光而產生的電荷不均勻導致噪聲、攝像機電路產生的噪聲、模數轉換及信號處理中摻入的噪聲等。在此基礎上，盡量減少各個環節的噪聲，可以很好的控制信噪比，從而提高成像質量。

1.6 用戶體驗

攝像機不同于其他一些設備，它能夠讓用戶直接看到拍攝效果，因此最合適的攝像機應該是能夠滿足用戶視覺需求的最經濟的攝像機，而并不是各個參數都達到最佳水平的攝像機。在選擇攝像機時，需要從各個方面，如色彩，對比度等對攝像機的成像效果進行評估，從而選擇最合適的攝像機。

2 演播室攝像機的應用

演播室攝像對于攝像機的要求通常都比較高，這就要求上文各個方面，如圖像傳感元件的感應能力、數字信號處理能力、信噪比等都要達到比較高的水平。同時選擇攝像機也不能是簡單的高配置堆砌，還需要使攝像機呈現出滿足要求的視覺效果。當前的演播室攝像機基本都是全數字高清攝像機，水平分解力可以達到1200 線以上。對于噪聲需要進行嚴格的控制，圖像質量隨著信噪比的提高而提高。當前的演播室信噪比控制在60dB 以上，能夠很好地減少噪聲的影響。下面將以日立全數字大型演播室攝像機在應用中的一些方面為例進行簡要介紹。

2.1 關于高色度降噪

高色度降噪在攝像機開啟時默認開啟，它能夠處理圖像，增加細節表現，同時能夠減少噪聲引起的雜點等。但是在實際拍攝過程中，由于拍攝條件無法達到攝像機使用這一功能的條件，開啟這一功能會出現一些彩色雜紋，因此通常開啟設備后需要將此項關閉。

2.2 關于拐點飽和度的控制

拐點飽和度的控制主要是使用多拐點和拐點斜率實現對飽和度的控制，特別是飽和度較高的區域。它通過對拍攝時亮度比較高的區域進行分析，然后進行自動處理，調節對應的各個拐點及其斜率。在攝像機的拍攝過程中，通常將拐點開關設置為關閉狀態。

2.3 通信控制電源的開啟順序

在使用這款攝像機時，需要首先開啟通信控制電源，然后才能開啟攝像機。在停機時，需要先關閉攝像機電源，再關閉通信控制電源。如果不按照這個順序開啟，使用時會出現比較大的顏色偏差，以及圖像傳輸順序紊亂等問題。

2.4 需要根據拍攝環境調節攝像機

由于演播室的場景需要經常切換，拍攝時會出現色溫的變化。當對拍攝效果要求很高時，攝像機在攝像過程中，還需要根據色溫的變化，適當的對攝像機的某些參數進行微量調節，例如亮度、飽和度、RGB 等。

3 結論

演播室攝像機的成像水平決定了制作出來的節目質量。精密加工等技術的發展和新材料的應用使得攝像機鏡頭像素得以不斷提高，同時在攝像機的大量應用中，攝像機設計工程師和攝影師的經驗也不斷積累，這使得攝像機的拍攝效果提升到越來越高的水平，超高清的拍攝也得以普及。攝像機的發展不僅僅只是依靠硬件水平的提高，軟件層面的效果優化也同樣十分重要，這在未來的攝像機發展中將是相當重要的環節。

[1]陳光.演播室攝像機在實際使用中的技術分析及應用[J].現代電視術，2006，2：64-67.

[2]何海英.遙控攝像機在現場直播中的應用[J].現代電視技術，2013，2：62-66.

[3]吳翔.虛擬課堂演播室攝像機定位跟蹤技術研究[J].科技風，2013，6：61.