高清攝像機在醫學攝影中的應用

陳 剛

（天津市天津醫院 天津 300211）

高清攝像機在醫學攝影中的應用

陳 剛

（天津市天津醫院 天津 300211）

用高清攝像機拍攝視頻圖像，首先要掌握高清攝像機的性能、特點及使用方法，并結合熟練的攝像技能，包括構圖、照明、焦距、曝光等要素，才能完成一部令人滿意的視頻影像作品。

像素；伽瑪線；白平衡

隨著我國衛生教育及科研事業的發展，及衛生相關職能部門對于臨床教學及科研工作的大力重視，對于一線臨床工作視頻資料的品質及形式提出了更高的要求。相比之下，使用照相機拍攝、記錄圖片資料，已不能滿足目前醫療科技領域在科研、教學和臨床工作的需要。能夠更加生動、鮮明，真實地記錄臨床治療方案實施的過程，獲得的滿意的視頻效果，宣傳當代醫療科技水平的發展狀況，是對醫學攝影專業技術的新要求。

為了滿足臨床教學及科研工作對于醫學攝影的更高需求，我們需要引進高清攝像機設備拍攝視頻影像。本人將高清攝像機拍攝的醫學影像實踐中摸索的經驗、體會，提供給大家。謹供為參考、借鑒。

1.高清攝像機與標清攝像機

主要不同于掃描格式,以下介紹sony-x160高清攝像機一些特性。Sony-x160數字攝錄一體機采用先進的220萬像素ccd,高質量的10比特數模轉換及新式數字電路處理技術(dsp)具有更高靈敏度，更好信噪比，極小垂直拖尾電平，即使在不良環境條件下也能再現逼真的影像。

x-160提供許多先進圖像處理功能。如：多點彩色矯正矩陣，增強色溫平衡功能，增強對比度，高亮度，控制和三通道皮膚細節調整，這些方法更能充分展現高質量影像效果。

2.高清攝像機與標清攝像機清晰度的比較

清晰度指畫面再現物體細部能力，對不同色調物體的極小相鄰面積，極其細節部分的分辨能力，清晰度的高低直接影響畫面質量。

清晰度受照度、明暗對比度、光線性質和方向諸多因素的影響、不論高清還是標清使用最多攝像器件，電荷藕合器件(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限制。目前高清攝像機使用的CCD水平方向像素大約2000個（實際1920）個，標清攝像機大約1000個（980）個。因此高清攝像機能夠達到的水平清晰度為2k,標清1k,不過，由于傳輸寬帶限制高清攝像機輸出信號，清晰度只有1.55k，標清攝像機，清晰度只有0.64k。

3.控制曝光

曝光是攝影的最基本技術元素，攝影本身因曝光而獲取影像。面對所拍對象，觀察光線照明條件，根據被攝物體所反映的明亮程度及分布范圍，確定曝光量、光圈大小，調整伽瑪特性等措施，將景物亮度范圍最有效部分攝取到感光器件(CCD)界面上，形成色度飽和、明暗適中的視頻圖像。在實際拍攝中物體亮度范圍有時比較大，超過了CCD所能容納的亮度范圍，正確曝光是決定畫面成像質量的關鍵。曝光過度，畫面反映泛白，高光層次丟失。曝光不足，畫面層次減少，尤其暗部層次不能體現。我認為正確曝光量應該控制在正常范圍正負0.5檔光圈范圍內。

4.伽瑪線特性調整

拍攝時，場景中高光部分它會超出CCD的感光動態范圍，不能反映物體質感，需要調整伽瑪特性，來取得最佳曝光效果。通過調整攝像機的伽瑪特性，實現不同曝光意圖，達到控制畫面影調、層次和高清度目的。伽瑪曲線GAMMA值降低點，色彩濃度就會加強。BLKGAMMA主要控制暗部顏色和層次，如果想對景物，只調整暗的部分，亮的部分不改變，那么就調節攝像機BLKGAMMA,讓暗的部分更暗，亮的部分不變。這種處理就叫拐點調整。不影響中間部分的線性特性，并保持絕對黑電平情況下，進行黑伽瑪高中低的調節。另外通過尋像器，可以借助斑馬線（當70％粗紋斑馬線出現時，表明畫面的亮度電平還在0.7V范圍內，當100％細紋斑馬線出現時，表明已經超過0.7V范圍內）和自動光圈輔助控制光圈。

KNEE是控制及延伸高光位，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，在正常亮度范圍內（0.7v）CCD呈現理想的線性光電轉換特性，景物亮度與輸出電平成正比關系，CCD就能表現景物真實亮度，當亮度電平超過0.7V時，信號被隔幅，圖像泛白。調整拐點后，CCD 光電轉換特性在高亮度時線性的斜率變小，使圖像中高亮度部分的層次變得更加豐富。

5.白平衡

所謂白平衡就是在不同光線下，調整好紅綠藍三原色的比例。使其混合后，成為白色，使攝影能在不同光照條件下，得到準確的色彩還原。

標清攝像機對細部特征的表現不太明顯，而高清攝像機敏感度很高，CCD敏感度會隨時有輕微變化，不同濾光鏡組合，不同環境會有輕微改變，連機器開機使用長短，熱量升降變化也使CCD的敏感度有偏差，所以使用高清攝像機最好表現是在拍每一次變化大的景物時，調節一次白平衡。

6.焦點

物體通過鏡頭的凸鏡折射后在鏡頭反方向匯聚成一個類似點的地方叫焦點。

高清攝像機的焦點不容易對準是大家普遍反映一個問題。其實高清的焦點問題是由于高清的景深引起.HDTV系統每幀掃描線超過SDTV系統1.5倍NTSC是480線，PAL是576線，HDTV是1080線，同樣在二分之三英才的CCD器件上，高清系統具有更小像素點，由于16:9寬畫幅，掃描密度更高，在這種情況下，即使很小聚焦偏離看起來也很明顯，因為許可半徑不到標清系統的一半，景深會小很多。所以聚焦要格外小心。高清拍攝靜態物體時，應把變焦距攝影鏡頭變焦至某檔焦距處，當作定焦距鏡頭使用，就直接在該檔焦距狀況下精確調焦，直到尋相器中被攝主體的影像最清楚時為止。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，然后再將其變至預先短焦距處拍攝。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，在高清拍攝時，為了獲得被攝主體最清晰影像，就必須在所用焦距狀態下直接精確調焦后拍攝，否責畫面的焦點將變軟而影響畫面的清晰度。

7.高清攝像機用光特點

攝影離不開光，有光才有影，光與影是攝影創作一大關鍵因素。

高清本身特定技術條件，決定了高清照明特銖要求。其特點是光線要柔和，照明時應采用軟光照明，盡量少用硬光。采用柔和，散射光，可在燈前加上柔光片，布光要勻，同一方向光線的照度要一致，以保證攝像機變換機位連續拍攝時，前后保持一致性。光比要小，就是要調整被攝對象與背景，被攝對象本身各個不同方向燈光的相對亮度比，以及畫面中不同的物體之間的相對亮度比。高清攝像照明光比一般2：1或3:1，但隨著光線角度的不同和我們需要突出的重點應增大或縮小光比。高清攝像機照明必須要注意影調與色調的變化，透視感要強，著力于立體感、層次感、空間感的表達。

8.高清攝像機構圖

攝影創作離不開構圖，這就像寫文章離不開章法一樣，不是可有可無，實屬作品成敗關鍵。

在畫面構圖方面，高清與標清根本上是非常相近的，唯一不同的是畫幅尺寸變化。即16；9與4:3畫幅問題，所帶來取景變化，如能認識到4:3取景范圍，便可用16:9高清攝像機拍攝比較方便完成4:3畫面圖像，通常采用在攝像機的尋相器中加4:3標識框來解決這個問題。此外，由于使用了16:9取景模式，在鏡頭處理上與常規的4:3模式也有較大區別，水平方向視角的變大導致水平運動的物體在屏幕上停留的時間變長，考慮到人眼的視覺感受，可加快攝像機鏡頭的搖攝速度，以加快鏡頭的節奏感。

9.拍攝技巧的應用

攝影是一門技術，同樣也是經驗的積累，把稍縱即失的事物轉化為不朽視覺圖像，必須掌握相應攝影技巧，才能拍攝出令人滿意作品。

在拍攝《食道粘膜下腫物經內鏡ESD術》（春天影視杯），科普類：優秀獎。主要運用推拉搖移（鏡頭運動要流暢均勻）的拍攝手法：

（1）推拉：不是漫無目的，鏡頭運用要合理，用來交代拍攝對象和環境之間的關系。

(2)搖移：交代拍攝對象之間的空間關系，及對拍攝對象的調度能力。中景、特性，多變景別，近大遠小，近濃遠淡、近疏遠密。加上虛實疊移。虛化前景或背景，在移動中轉變畫幅虛實演義，彰顯拍攝技巧的靈活運用。

10.醫學攝影通過攝影技術，在醫學領域的具體應用，已成為存儲醫學影像信息的重要載體。醫學攝影必須是寫實的，用真實的說服力，來表現事物。醫學攝影必須在鏡頭的視野中，忠實的記錄還原事物本來面目。

The Application of High definition camera in medical photography field

CHEN Gang
(Medical Photostudio of Tianjin Hospital,Tianjin 300211,China )

If somebody wants to shot a video by high definition camera ，first, he needs to understand the function of High definition camera and master shoot skill，including composition of a picture、lighting、focal distance、exposure and Other elements.after all，a satisfactory film production could be accomplished.

Pixel; Gamma radiation; White balance

TN948.41

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1009-5624-（2016）02-0064-03