虛擬演播室中的攝像機定位和布光技術

劉　峻

（作者單位：常州廣播電視臺廣電技術部）

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虛擬演播室中的攝像機定位和布光技術

劉峻

（作者單位：常州廣播電視臺廣電技術部）

摘 要：目前，廣播電視正逐漸朝著數字化的方向發展，虛擬演播室也得到了廣泛的運用。新型虛擬演播室對攝像機定位技術和布光技術等，都具有更高要求。首先，從圖像識別定位跟蹤技術、傳感器機電定位跟蹤技術、紅外線定位跟蹤技術和超聲波定位跟蹤技術這幾方面，分析虛擬演播室中幾種攝像機定位技術的優缺點，然后從主光、輔助光、逆光、背景光、眼神光這幾方面，分析虛擬演播室中的布光技術。

關鍵詞：虛擬演播室；攝像機定位；布光技術

在虛擬演播室中，通常會需要用攝像機定位技術和布光技術。攝像機的定位屬于十分重要的環節，是大多數虛擬演播室需要用到的核心技術。攝像機的定位技術有許多種，每種不同的技術都有其優點和缺點，需要根據實際情況進行選用。而若要發揮藝術想象力，在有限的虛擬演播室空間內布置出充滿創意的場景，就要選擇合理的布光技術，突出燈光的作用，提高虛擬演播室節目播出的質量。

1 虛擬演播室中的幾種攝像機定位技術優缺點分析

1.1 圖像識別定位跟蹤技術

圖像識別定位跟蹤技術主要是采用了模式識別運算法，計算并解析攝像機拍到的目標影像，再展開匹配和辨識工作，獲取攝像機的各種技術參數。這一定位跟蹤技術的優點是可以不必在攝像機上安裝附加設備，減少了安裝帶來的麻煩，且增加機位不需要耗費過多成本。

1.2 傳感器機電定位跟蹤技術

這類定位跟蹤技術是運用了裝置于攝像機鏡頭上的運動參數編碼器，借此獲得攝像機的橫搖、俯仰、變焦、聚焦和平移等方位信息與活動參數。該定位技術的優點是不需要進行過于繁復的運算，所獲得的數據基本沒有延遲現象，參數也十分精準，還可以支持多臺攝像機同時運作，成像方便。缺點就是需要替每一架攝像機安置傳感器，這一步驟會耗費較高成本，且技術難度也很高。如果該定位系統發生重啟，則虛擬演播室還需進行再次校正。

1.3 紅外線定位跟蹤技術

該定位技術是運用了紅外線LED目標，將其安裝于虛擬演播室的攝像機上。這種目標重量很輕，可由頂部與側面發射出光線。進行初始處理過后，紅外線檢測儀器就會追蹤攝像機，對其進行定位。

1.4 超聲波定位跟蹤技術

該定位技術是運用超聲波訊號進行多點發射與接收。超聲波定位是利用了陀螺儀實施定位，并采取模糊辨別處理，找到攝像機的具體方位。這類定位技術的優點是攝像機行動起來較為便捷，不會受到各種因素的限制，且在定位范圍內能夠獲得較高的精度，誤差僅在1mm內。該技術所需的運算量小，延遲不高。

2 虛擬演播室中的布光技術分析

2.1 主光

主光就是用于體現目標物體外形與狀態的主要光源。在大多數虛擬演播室內，主光通常都是采用柔光，其光線較為柔和、均勻。主光燈通常會放在主持人的左前端位置，呈弧形排列，并稍稍朝下傾斜。如果從水平角度看，主光燈是處在主持人和攝像機連線左邊0～45°角，其高度和主持人保持30～45角°，重點強調主持人形象，加強人物外貌質感。

2.2 輔助光

這類光線的作用是改良主光產生的陰影，可以強調出側邊的形態，展現出目標事物的外觀，其特征是較為柔和、細膩，可以把昏暗的地方照亮。輔助光燈源大多是處于主持人的右前端，也是呈弧形排列，燈光稍稍往下方傾斜。如果從水平角度觀察，輔助光燈源則處在主持人和攝像機連線右邊0～45°角中，其高度和主持人保持25～30°角。

2.3 逆光

逆光也可以叫做輪廓光，這類光線是從后面也就是與攝像機對立的方位照向主持人，主要可以體現出主持人所處的背景輪廓線條與空間狀態，還可以強化鏡頭的縱深感，使光線顯得更加立體。逆光的光度需要比主光更強，大多是選用硬光，即螺紋聚光燈。這種光線比較集中，可以和別的光線區分開來，不容易遭到其余光的影響。逆光燈要安裝在主持人后面兩邊的對稱位置，不能高于目標事物的頂部。

2.4 背景光

背景光的主要作用就是映照背景的布置，強調背景的層次感與立體感。在目前的虛擬演播室中，大多會選用三基色柔光燈作為背景光源，其照射面積較廣，亮度也很高。采用背景光時，要注意光線簡潔，不能喧賓奪主。

2.5 眼神光

眼神光的主要作用就是去除主持人眼窩、鼻子、嘴角等部位的陰影，從而進一步完善造型工作。眼神光燈源應位于攝像機右邊10°角左右，照射角度稍稍朝上。

3 結語

攝像機定位技術是虛擬演播室中必不可少的技術，虛擬演播室在選用攝像機定位技術時，要充分考慮虛擬演播室類型、攝像機動作需求、時間長短、定位精度等多方面的因素，選出最合適的定位技術。而虛擬演播室在選擇布光技術時，則要依據節目特點與主持人的外形特征，調節燈光方位，并結合燈光亮度、光比、角度、坐標等因素，盡力拍出最美的畫面。

參考文獻：

[1]李龍．虛擬演播室節目制作的照明及布光技術[J]．影視制作,2009(10)．

[2]韓振雷．虛擬演播室的技術特點及布光要求[J]．演藝科技,2010(5)．