关于演播室摄像机在实际使用中的技术分析及应用探讨

张 义

沈阳大学文化传媒学院，辽宁沈阳 110033

随着镜头技术的飞速发展，摄像机的拍摄水平也有着极大的进步。摄像机在演播室的实际使用中，要根据不同演播室所需的摄像效果来进行选择，以达到摄影质量和经济性的完美契合。摄像机的选择首先需要分析和了解摄像机的各种技术参数对摄像机成像质量的影响，下文将首先分析摄像机的各类技术参数。

1 技术参数分析

1.1 图像传感元件的感应能力

图像传感元件的作用是利用元件里的光敏半导体将光信号转换成模拟信号，再通过模数转换，使光信号最终转化为数字信号，从而方便进行传输和处理。影响图像传感元件感应能力的主要参数是感光光敏元件的数量以及其电荷移动方式。电荷移动方式主要分为全帧、帧和行间移动，这三种方式的图像传感元件均有应用。相对而言，全帧移动方式基本上能够将电荷完全转移，能够有效的保留感光信息，保证成像质量，但是其价格也是最贵的。采用行间移动方式的图像传感元件最大的优势是价格，其成像质量相对另两种而言存在差距。采用帧移动方式的图像传感元件既能够保证比较高水平的成像质量，其价格也低于全帧方式，因此得到广泛的应用。

光敏元件数量也大大的影响着图像传感元件的感应能力，图像传感元件上包含着大量的独立的细小光敏元件，这些光敏元件也被称为像素。像素越多成像也就越清晰，它是影响图像传感元件感应能力的最重要因素。因此选择摄像机时要根据成像需求首先考虑像素水平。

1.2 数字信号处理能力

摄像机信号传输系统中传输的是数字电信号，而镜头采集到的是由光转变为的模拟信号，因此需要进行模拟和数字信号的转变。摄像机对模拟信号的转换能力和对数字信号的处理能力也大大影响着成像质量。在进行模数转换时，要求尽量低的减少信号丢失和干扰信号的影响。转换完成后，需要对数字信号进行处理，使数字信号能够更明确的体现出色彩、亮度等信息，能够更好的保存所采集的光信号。

1.3 灵敏度

摄像机的灵敏度主要体现在感光元件对于不同亮度条件下，特别是低亮度条件下图像的识别能力。通常演播室摄像机对于灵敏度的要求很高，其灵敏度需要在F8 以上，甚至达到F11。摄像机灵敏度越高，则对演播厅灯光的要求就更低，这样一方面可以节省灯光开销，另一方面也能够使演播厅内的温度一定程度的降低。

1.4 分解力

摄像机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——即成像上体现出来的清晰度。分解力是指在水平方向上等于所采集的图像高度的距离内，可以明显辨别出的垂直线条的数量。演播室摄像机的分解力通常需要在800 条线以上，甚至1000 条线以上。在其它参数相同时，分解力越高，摄像机的成像质量越高。

1.5 信噪比

摄像机的信噪比也是摄像机的一个重要参数。信噪比体现的是成像信号中噪声的影响，演播室信噪比通常处于60dB 水平。噪声信号在图像上通常体现为雪花点、闪点等，肉眼能够清晰可见，严重影响成像质量，因此要更好地控制噪声。控制噪声首先要了解图像信号中噪声的来源：像素感光而产生的电荷不均匀导致噪声、摄像机电路产生的噪声、模数转换及信号处理中掺入的噪声等。在此基础上，尽量减少各个环节的噪声，可以很好的控制信噪比，从而提高成像质量。

1.6 用户体验

摄像机不同于其他一些设备，它能够让用户直接看到拍摄效果，因此最合适的摄像机应该是能够满足用户视觉需求的最经济的摄像机，而并不是各个参数都达到最佳水平的摄像机。在选择摄像机时，需要从各个方面，如色彩，对比度等对摄像机的成像效果进行评估，从而选择最合适的摄像机。

2 演播室摄像机的应用

演播室摄像对于摄像机的要求通常都比较高，这就要求上文各个方面，如图像传感元件的感应能力、数字信号处理能力、信噪比等都要达到比较高的水平。同时选择摄像机也不能是简单的高配置堆砌，还需要使摄像机呈现出满足要求的视觉效果。当前的演播室摄像机基本都是全数字高清摄像机，水平分解力可以达到1200 线以上。对于噪声需要进行严格的控制，图像质量随着信噪比的提高而提高。当前的演播室信噪比控制在60dB 以上，能够很好地减少噪声的影响。下面将以日立全数字大型演播室摄像机在应用中的一些方面为例进行简要介绍。

2.1 关于高色度降噪

高色度降噪在摄像机开启时默认开启，它能够处理图像，增加细节表现，同时能够减少噪声引起的杂点等。但是在实际拍摄过程中，由于拍摄条件无法达到摄像机使用这一功能的条件，开启这一功能会出现一些彩色杂纹，因此通常开启设备后需要将此项关闭。

2.2 关于拐点饱和度的控制

拐点饱和度的控制主要是使用多拐点和拐点斜率实现对饱和度的控制，特别是饱和度较高的区域。它通过对拍摄时亮度比较高的区域进行分析，然后进行自动处理，调节对应的各个拐点及其斜率。在摄像机的拍摄过程中，通常将拐点开关设置为关闭状态。

2.3 通信控制电源的开启顺序

在使用这款摄像机时，需要首先开启通信控制电源，然后才能开启摄像机。在停机时，需要先关闭摄像机电源，再关闭通信控制电源。如果不按照这个顺序开启，使用时会出现比较大的颜色偏差，以及图像传输顺序紊乱等问题。

2.4 需要根据拍摄环境调节摄像机

由于演播室的场景需要经常切换，拍摄时会出现色温的变化。当对拍摄效果要求很高时，摄像机在摄像过程中，还需要根据色温的变化，适当的对摄像机的某些参数进行微量调节，例如亮度、饱和度、RGB 等。

3 结论

演播室摄像机的成像水平决定了制作出来的节目质量。精密加工等技术的发展和新材料的应用使得摄像机镜头像素得以不断提高，同时在摄像机的大量应用中，摄像机设计工程师和摄影师的经验也不断积累，这使得摄像机的拍摄效果提升到越来越高的水平，超高清的拍摄也得以普及。摄像机的发展不仅仅只是依靠硬件水平的提高，软件层面的效果优化也同样十分重要，这在未来的摄像机发展中将是相当重要的环节。

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[3]吴翔.虚拟课堂演播室摄像机定位跟踪技术研究[J].科技风，2013，6：61.