以色為生

吳夢霞

【摘要】電視轉播行業從業多年，我經常深有感觸，電視觀眾永遠不知道現場真實的色彩到底是什么樣的，因為現場有很多的因素會對圖像處理造成影響，但我們可以通過一些技術方法把現場真實的顏色盡可能的記錄并展現出來。

【關鍵詞】色域 黑白平衡 GAMMA主黑電平

一.引言

色彩是從出生睜開眼的那一刻就不斷的在感知，那么我們究竟能看到多少種顏色呢，有資料稱人眼一共約能區分一千萬種顏色，不過這只是一個估計，因為每個人眼的構造不同，每個人看到的顏色也少許不同，因此對顏色的區分是相當主觀的。我們知道8位通道RGB圖像，3個通道共24位，約1670萬種顏色，而目前主流的攝像機的成像器件已經做到了16位色，16位通道RGB圖像，3個通道共48位，2的48次方是多少種顏色，這么多的顏色，其實作為普通人已經無法仔細分辨了，所以我們只能說，我們大概能看到的色彩區域是什么，這就是我們說的色域的概念。在圖里我們可以看到，顯示出來的這個馬蹄形就是人眼的可見光區域，針對4K HDR和HD SDR的色域范圍大概是這樣的。

在日常轉播過程中，我通過一些成功有效的技術處理和技術方法，把我們肉眼看到的顏色，盡可能的記錄并展現出來。在中超足球轉播、馬拉松轉播、室外大型活動等轉播過程中得到了很好的應用和呈現，得到了節目部門和領導的一致好評。

二.相關技術處理和方法

第一階段：攝像機基礎調整，讓設備進入標準狀態

1.黑平衡（BLACK）調整

a.新機開機或長時間未使用時需執行自動黑平衡調整。建議定期進行自動黑平衡。

b.自動黑平衡后矢量示波器顯示亮點不在矢量中心點時，需要手動調整黑平衡。

2.白平衡（WHITE）調整

a.自動白平衡的調整：在燈光確認且不變的情況下進行，自動白平衡的調整完成后，通過示波器上的矢量圖，看圖上白亮圓點是否處于矢量中心。

b.自動白平衡后若示波器上的矢量圖顯示白亮圓點未處于矢量中心，即表示白平衡不準，此時需采用手動白平衡調整。

手動白平衡調整過程中不能調整G路的電平值。因為G路是攝像機中三路信號的基準，從高清亮度方程式我們可以看到：Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B，其中綠（G）色成份亮度值占總量的70%以上，如調整G路參數，會造成圖像亮度的明顯改變。

3.多機位調整

在制作多機位節目時，鏡頭型號、變焦比、機位角度、燈光方向不同時，會出現所拍攝出的畫面的色彩不一致，這可能是由于景物反光角度不同和鏡頭上的鍍膜不同所造成的圖像差異。遇到這種情況，則需要對RGB三路的白平衡進行手動調整來確保畫面色彩的一致性，先調整好一臺機位作為參考，用切換臺上左右劃像的方法來對比調節。

4.后焦調整

a.將法蘭卡放置于攝像機鏡頭平行等高3-5米的距離。

b.擰松攝像機鏡頭后焦環鎖扣，并將光圈調整為手動，并開到最大。

c.打開尋像器的Peaking旋鈕，鏡頭推滿后，轉動前聚焦環，聚實畫面。

d.再將鏡頭拉到廣角端，看是否跑焦，畫面不實則轉動后焦環，聚實畫面。如此反復2-3次，確定畫面聚實后，鎖死后焦環扣。

第二階段：重點參數調整，讓色彩真實還原

1.主黑電平

圖像數據電平為0時，對應的信號電平為基礎黑電平，從主觀判斷上看，黑電平值過高畫面變灰，太低則出現死黑，應達到拉開圖像反差但不損失暗部細節為宜。從示波器上看，調節黑電平不影響信號的放大倍數，而僅僅是對信號進行上下平移。通過示波器波形判斷主黑電平調整的范圍接近0線，但不超出為最佳，標準范圍為0-50mv，在20mv左右為最佳。

主黑電平往負值適量調整（幅度底向下平移）可以實現加大反差，增加圖像的對比度，但調整時又要避免死黑。

主黑電平往正值調整（向上平移）則反差減小，減弱圖像對比度，圖像變灰，層次不分明。

2.曝光

光圈的作用在于決定鏡頭的進光量，在快門速度（曝光速度）不變的情況下，光圈F數值越小則光孔越大，進光量越多，畫面比較亮，同時畫面的景深越小；光圈F數值越大則光孔越小，畫面比較暗，同時畫面的景深越大。

在演播室攝像機調整中，首先要確定拍攝主體曝光正常，即：調節攝像機光圈，在監視器上確定拍攝主體曝光正常，同時監看示波器波形圖，確定亮度電平不超過700mv。從最終的成像效果看，攝像機光圈應控制在F4-F11之間，最大不能超過F4。曝光的基本原則：曝光過程寧欠勿過，曝光不足時可通過其他手段彌補，但曝光過度則丟失的細節無法找回。

曝光的控制：

（1）示波器上選擇 “WFM”，觀察示波器上圖像的亮度幅度，確定其不超過700mv。如下圖：

（2）打開示波器上的行選擇按鈕，將主畫面切換為picture，則會在圖像畫面上出現一條白色的線。然后通過選擇旋鈕選擇要曝光的主體，將“選擇線”上下移到曝光主體上，然后回到示波器的波形監視界面，看曝光幅度是否滿足700mv內，并控制光圈使最大幅度接近700mv線。如下圖：

3.中灰度層次：GAMMA

GAMMA主要影響畫面中灰度層次，正常情況下不調整GAMMA的值，使其為默認值0.45。在光圈、黑電平、環境光等條件確定的情況下，如果畫面層次不分明時，可以適當調整GAMMA值，GAMMA的調節范圍為0.35-0.9。GAMMA數值低，畫面越發灰，變得沒層次，GAMMA數值偏大，畫面變透。GAMMA調節時，從示波器上波形圖可以看出，中灰區變化明顯，高亮區的幅度有細小的影響。下圖為γ特性曲線：

4 .暗部層次：L O W K E Y SATURATION與BLACK GAMMA

針對暗部細節的處理，調整畫面的暗部層次，使用BLACK GAMMA功能。調節黑GAMMA，不會影響主黑電平。如果要拉大亮部主體與暗部背景的反差，調整M A S T E R BLACK GAMMA向負值方向。如果要提高暗部物體的細節和亮度，則將主黑GAMMA（MASTER BLACK GAMMA）調節往正值方向調節，調節后會降低畫面反差并增加噪點。

攝像機同一時刻只接受其中某一選擇區域調整的指令并展現其處理效果。

5.高光層次的調整：K N E E和KNEE SATURATION

由于2/3英寸IT-CCD所記錄的亮度的動態范圍大約是攝像機成像系統動態范圍的6倍，即600IRE，但是攝像機的有效成像范圍只有110IRE，為了讓更多的亮度細節進入成像系統，攝像機采用了一種“掰彎壓縮”的方式將高亮度電平壓縮到攝像機有效的成像范圍之內，就是KNEE。knee設置值在50%-109%（white clip）之間，默認值為95%，為了不影響人臉膚色（70%）的亮度，建議不低于80%。

6.畫面質感的控制：DETAIL

電視畫面的質感由細節來決定，人的眼睛對清晰度的感覺，除了畫面本身的分辨率之外，影像線條之間的反差也是非常重要的。在同樣的畫面分辨率的條件下，線條反差高的影像與反差低的影像相比，反差高的影像會給人一種清晰度更高的感覺。所以在制作中可以通過細節來處理畫面的輪廓。調節細節電平后，必然引起一些噪波，所以在細節調整之后應該進行噪波抑制。

7.皮膚細節校正：SKIN DETAIL

SKIN DETAIL主要對膚色細節進行調節，如臉部的缺陷可以通過膚色細節進行弱化，在調節中選取面部區域局部調節，削弱尖波電平以達到弱化，使膚色看上次更柔和細膩。

8.噪點抑制

在攝像機中，對畫面噪點有三種降噪處理方式：超級降噪、暗部抑噪和挖芯校正。其中超級降噪是對整個畫面的噪點進行降噪，暗部抑噪只針對圖像的暗部噪點處理，挖芯校正處理圖像的中灰部噪點。

9.多區矩陣：Multi Matrix

多區矩陣可以獨立的調整不同顏色的相位和飽和度，攝像機將色域矢量圓盤分成16個區。可以對單一的一個區進行飽和度的調節。用于在局部畫面色彩還原不正常的情況下，如主持人臉色偏黃，衣服色彩暗淡時，可以用多區矩陣進行調節，以補償色調失真。

10.LED燈超色域

在演播室環境里現在大規模使用LED燈，在某些局部區域，攝像機所拍攝的畫面中會出現藍斑，在矢量圖上顯示色域超標。對于該現象，攝像機新増了“adaptive matrix”功能，可對藍斑超色域作修正。只要打開此功能就可以。

三.總結

攝像機圖像調整過程中，要從畫面的層次，輪廓細節和色彩三方面去逐一判別與處理。影響畫面層次的決定因素有曝光量、基礎黑電平、GAMMA、拐點控制等。畫面主體曝光準確，不限幅超標，不出現暗部死黑現象，層次分明，通透，給人畫面干凈清爽的感覺。而輪廓細節決定著畫面的質感，影響主次立體感，因此要通過細節校正等手段作處理。針對畫面上的噪波，也要用噪點抑制手段來消減。影響畫面另一個重要因素就是色彩還原，一個正確的視頻畫面應是當時是現場的情景真實再現，不能出現色差或者色偏。如果畫面色彩產生偏差，先通過黑白平衡校正，然后再用色彩矩陣處理，讓其得以準確還原。

近些年重慶舉辦了大量重大賽事、活動和節目，如國際女排邀請賽、中國重慶馬拉松大賽、甲A重慶賽區比賽、國際攀巖大賽、大河歌會等，我通過以上的理論和方法的實踐，實現了轉播信號的高質量和高色彩還原度，多次獲得國家和省市的技術獎項，以及轉播方的好評。B&P

【參考文獻】

《高清數字電視轉播車圖像質量評價方法研究 》 宗守鷹

《江蘇衛視2017澳門跨年演唱會制作之圖像質量控制篇 》徐徯

《光源顯色性對電視圖像色彩還原的影響》趙建平 王京池 朱悅