演播厅摄像机白平衡调整点滴体会

　　【关键调】演播厅 白平衡 色温 混合光 染色

　　电视技术已全面进入高清时代，电视制作人员对图像的要求不仅高清晰，还要求图像色调还原正常，基于此，电视技术人员在调整摄像机各项参数时首先要重视摄像机白平衡的调整，以保证色彩还原的正确性。

　　演播厅综合类大型节目《好姻缘》是我台一场访谈类相亲节目，系统刚刚升级换代全部采用了高清设备，按理系统的提档升级应当带来好的图像质量，但几场节目下来，许多人员对视频中图像质量提出问题，主要表现在：1.视频图像色调一致性较差，主持人与嘉宾肤色有时差异过大，视频中嘉宾肤色接近正常，但主持人肤色有时发青，2.摄像机拍摄的大屏图像显得偏蓝。这对于访谈类以突出人物为主的节目而言，这是不合适的。

　　我们对机房视频系统进行了测试，测试数据表明视频系统是合格的，我们也与灯光技术人员做了交流，灯光人员也配合我们做了电脑灯色温及大屏亮度的一些细微调整，但感觉调整后画面还是没有达到令人满意的程度。

　　《好姻缘》节目是在我台800平方米演播厅内制作，舞台场地大小中等，厅内有4块LED大屏及LED彩幕，分别由4台电脑控制，其中有台电脑控制二块侧屏。背景大屏面积约20平方米，距主持人主要站立位置距离约10米。地屏大小也约20平方米，主持人站立于地屏上主持节目。二块侧屏面积各约6平方米，分别悬挂于背景大屏两侧。演播厅周围布置了LED彩幕。各大屏播放的图像多以蓝色图案为主。厅内灯光系统由常规灯具和电脑灯、LED灯组成。常规灯具包括2K电影聚光灯、成像灯、筒灯等，这些灯具的色温都在3200K左右。面光是由电影聚光灯和电脑灯（图案、染色）两种光混合构成。电影聚光灯、成像灯的色温在3200K，电脑灯有CTO线性色温调节系统，可以把两种光源混合后将面光色温定在4300K左右。之所以将色温定在4300K，一是因为电脑灯数量不够，面光若全部采用电脑灯来做会显得面光不足，只好配以常见3200K灯混合，二是考虑到以往我台演播厅节目在色温3200K环境下拍摄的大屏画面总是偏蓝，灯光师为了顾及大屏图像在视频中正确还原色调，增加了灯光色温，目的是想尽量把大屏播放的视频颜色正确还原。在此光源环境下，让手持调白板的人分别站立在每台摄像机对应拍摄的位置调整机器白平衡。在上述情况下拍摄，主持人区域人物脸色有时发蓝发青，为了让画面中主持人脸部增加点红色，灯光师采取了二种办法弥补，一是调白之后灯光师将混合光色温降低至3800K左右；二是要求视频人员将摄像机平衡色温升高到4500K，但调整后仍没有彻底解决主持人肤色还原等问题。

　　灯光与视频人员反复对录制过程中出现的问题提出了各种解决办法，考虑到背景大屏作为主持人背景光的一部分而给主持人造成染色，其中办法之一就是降低大屏亮度，将背景大屏电脑控制器中控制大屏亮度的亮度等级数值从15最低降至3，主持人脸部肤色被大屏染色的情况有些改善。但降低大屏亮度也带来一些问题，一是视频中背景大屏图像仍然偏蓝；二是大屏图像不仅对现场观众而言显得暗淡，而且摄像机看到的大屏图像也显得暗淡；三是因背景大屏图像暗淡而使其作为背景光与面光之间无法形成合适光比，影响主持人轮廓。为此，灯光师又要求将背景大屏的亮度提高，这里有好几个反复。

　　《好姻缘》节目还有一些外景拍摄，外景拍摄的色调还原基本正确，为什么演播厅这么好的设备，这么好的灯光拍不好画面色调？，差别在哪儿呢？难道是摄像机还原质量不行？

　　为了解释心中的疑惑，考虑采用纯3200K光源拍摄来检验摄像机图像还原质量。与灯光师商量，演播厅全部采用3200K灯光用于照明，关掉所有大屏彩幕，关掉所有效果灯及电脑灯，调整白平衡，结果主持人脸色正常，说明摄像机没有还原质量问题。怀疑图像不好问题可能出在大屏及彩幕和混合照明灯光上。先考虑大屏对拍摄画面的影响，演播厅全部采用3200K灯用于照明，关闭所有电脑灯及效果灯，摄像机调白，人物置于大屏前，将大屏控制器中调整大屏亮度的亮度等级参数调整至15，大屏播放蓝色画面，在照明光不足的情况下开关大屏，当大屏点亮时人物脸色会发青，减少大屏亮度等级，影响减少，说明大屏会给图像带来染色。考虑染色的原因可能是大屏色温高于面光色温，我们调整了大屏控制器中用于控制大屏三色增益的RGB值。使大屏在播放白色画面时用测光表测试的色温与面光色温3200K接近。做以上调整后拍摄，大屏染色作用减少。再考虑混合光的影响，将大屏及效果灯全部关闭，厅内面光照明由3200K常规灯具和6500K电脑灯混合组成，面光色温调整在4300K，摄像机在混合照明灯光下调白，结果显示因混合光分布不均导致画面人物在不同的色温光照明下肤色会发生变化。有了以上的实验，我们在做接下来的节目时，采取了以下办法：1、面光统一采取3200K常规灯具，2、降低大屏色温。通过以上调整后拍摄画面与调整前画面相比主持人区域脸色还原及视频中大屏播放的图像色调还原都较之前得到改善。

　　《青青星主播》是我台的又一档大型演播厅综艺节目，仍然是在本台800平米演播厅制作，相比《好姻缘》节目，有嘉宾访谈有才艺表演，虽然许多效果灯仍以蓝色为格调，但大屏播放的是红色调图像。与灯光师商量，面光统一由3200K常规灯构成，调整了各块大屏RGB值，使之在显示白色画面时的色温与照明灯光一致。在此色温环境下调整摄像机白平衡，这样处理后画面质量、色调及一致性，感觉都比之前《好姻缘》节目要好。

　　摄像机正确还原图像色彩的基本原理是将采集到的RGB三色信号按照亮度方程Y=0.30R+0.59G+0.11B来编码还原，三基色的比例决定了信号的色调和色饱和度。当拍摄黑白物体时，预放输出红绿蓝的电流应始终保持1：1：1的比例，此时色饱和度为零，色调为黑白色，如果任一基色幅度过大，信号色饱和度都不可能为零，显示时都会重现那一过大基色，在彩色显示器上就不能显示黑白色图像。调整白平衡，就是根据光源色温而调整摄像机前置预放电路中RGB增益，使之最终RGB电流值符合这一比例。举例说明，在5600K光源下调整白平衡，要求色彩正确还原，因蓝光多，调白时第一步选择5600K滤色片，如是机械片，该片为黄色片，主要目的是滤蓝光，如是电子色片，电路对蓝光增益先有个固定衰减值。第二步手动调白时机器根据三个CCD入光量的比例自动调整预放电路RGB值，经过滤色片后如果蓝光仍强，机器就降低B增益，反之，就增大B增益，使预放电路RGB电流输出保持1：1：1的关系。调整之后所有RGB增益是固定的，在下次调整之前不会改变。

　　当摄像机白平衡色温确定下来以后，摄像机景物还原就只与被拍摄物所处的光源有关了。各种光源色温不同，同一物体在不同光源下重现的图像色调是不一致的，在高色温环境下画面色调偏蓝，在低色温环境下画面色调就偏红。

　　实际演播厅拍摄过程中，经常遇到光源为混合光，有大屏、地屏、彩幕，还有各种效果灯，这些光都直接或者间接地入射到被摄物，造成被摄物受光色温发生变化。例如，主持人用3200K的新闻灯照明，但有大屏及彩幕6500K的散射光入射，两者之间就会存在着较大的色温差。在这种情况下，若机器白平衡要求色温在3200K，拍摄出来的画面是以新闻灯为主的主持人部分色彩还原较正常，而以散射光照明为主的主持人部分色彩偏蓝；若摄像机白平衡要求色温在6500K，拍摄出来的画面是以新闻灯为主的主持人部分色彩偏红，而以散射光照明为主的主持人部分色彩较正常。从拍摄出来的画面中看，好像光源中多了蓝灯或红灯似的。由此可见，不同色温的光源混合照明，不会得到理想的肤色还原。因此，要尽量避免在同一景物中存在两种以上不同色温的光源。

　　解决不同光源色温不一致性，可以通过调整可调整色温设备来完成。比如本台的800平方米演播厅，就是面光采用了统一色温光源，调整了所有大屏及彩幕在播放白色画面时显示的色温，使之与面光色温接近。

　　之前《好姻缘》图像不能令人满意，常出现一些主持人脸色发青，摄像机拍摄的大屏画面发蓝，摄像机拍摄画面一致性不好的的情况，作者认为与大屏播放图像中蓝色光成份过大和面光中二种色温光混合不均有关。当主持人混合面光色温与机器白平衡要求色温一致时，主持人脸色还原正常；当主持人面光色温与机器白平衡要求色温不一致时，主持人脸色就会发青。当一台摄像机在一个区域调整白平衡后，换成另一个区域拍摄，因光源色温发生了变化，这台摄像机所拍人物的肤色就发生了变化，导致摄像机所摄画面色调前后不一致。在场地较小的情况下，各种光源距离较近，影响更为明显。通过以上调整方法，不仅解决了主持人肤色还原及拍摄画面一致性问题，同时也解决了大屏播放图像在视频图像中偏蓝的问题。

　　目前我台800平方米演播厅光源除二个侧屏因技术原因未调整其RGB值外，其余大屏都做了RGB值调整，使其在重现白色图像时显示在3200K色温上，这一是基于800平方米演播厅主要灯光设备是3200K色温考虑，尽量减少演播厅大屏显示光色温与面光色温差距；二是基于该节目属访谈类节目，节目突出重点应是人物肤色。作者认为低色温光与人的肤色较为接近，对人物的肤色还原还是采用低色温做面光较为合适。

　　当然，对于800平方米演播厅，如果本厅电脑灯等高色温照明灯具足够，作者认为也可以采用高色温光来调白，此时若大屏色温与高色温面光色温接近，可不调大屏色温。作者分析若采用高色温光调白后拍摄，对演播厅内蓝色等高色温光还原会相对好些，但对人物肤色还原，在一些区域若面光中红光不足，画面中人物肤色可能会显得不太红润。调整大屏色温作者采取的方法：将已调过白平衡的摄像机再次对准调白板拍摄，调白板采用调白用照明灯光，录制成VCR信号，然后将VCR播放信号送入大屏显示，再用此台摄像机拍摄已显示调白板的大屏，将VCR播放信号与机器拍摄的信号通过切换台划像功能同时放在PGM屏上显示，调整大屏RGB值，使二幅图像色调一致。此时用测光表检测的大屏色温与调白板用照明灯光色温应当接近。

　　在演播厅制作节目，作者的体会有以下几点。

　　1.调整白平衡的目的在于让景物色彩正确还原，只有当摄像机的白平衡要求的光源色温与所拍摄景物照明光源色温一致，景物的色彩才能正确还原，一旦景物照明光源色温发生变化，摄像机所拍摄的画面必然会发生色调的变化。因此在演播厅，一要尽量避免混合光的存在，最好不要用两种以上色温的照明灯来做照明光源，对于因一种色温灯具不够而不得不采用其它色温灯具用于照明时，一定要用色温纸蒙贴光源的方法来改变光源色温，尽量使不同色温灯具发出的照明光源色温一致。对于大屏及彩幕，其作为一种光源，也要尽量使其在显示白色画面时显示光色温与主灯光一致；二要演播厅内面光布置均匀充分，无论被拍摄人物在哪里，都应当是面光起主要照明作用，尽量减少其它色温光对人物造成染色影响。

　　2.调整白平衡时，要了解各种灯光在节目制作过程中所起的作用，并根据不同的作用来选择哪些灯光参与调整机器白平衡。作者认为，调整白平衡时应关掉色温经常变化的效果灯光，目的在于不让这些灯对调整白平衡时的环境色温造成影响，以免影响摄像机白平衡色温，在节目录制过程中，没有参与调白的效果灯会以更加炫亮的方式呈现在节目中，这时的偏色恰恰是节目效果的需要；应打开在节目中色温不会变化的彩幕及灯光，让这些光源成为调白使用光源的一部分，便于摄像机调白时校正，可减少因其光源入侵而给人物肤色带来的染色影响。对用于播放图像的大屏，如果做为背景播放的图像色温相对不变，可开着大屏调整白平衡，如果大屏播放图像是动态，且颜色千变万化，此时应关闭大屏再调白。

　　3.正确选择好滤色片，根据现场被拍摄对象光源色温选择滤色片，用以借助滤色片滤掉混色光中多余的光的成分，尽量减少机器中电路对预放RGB增益的调整，尽量使预放电路工作在线性状态，以获得有层次的画面。具体做法就是让机器自动调整白平衡后看机器显示的白平衡色温，与哪档滤色片较接近，如果不在同一档上，就换至与机器显示的白平衡色温数值较接近档滤色片重新调白，以保证摄像机调白后显示的白平衡色温与采用的滤色片档位相对应。

　　4.高色温调白与低色温调白的差异主要是在效果灯的色彩还原上，高色温调白对蓝紫色高色温光还原较正常，对红黄色低色温光显色较浓，适合于对蓝紫光有正常还原要求的综艺类节目，以突出蓝紫光的正确还原。低色温调白对红黄低色温光还原较正常，对蓝紫色高色温光显色较浓，适合于对肤色还原有正常要求的访谈类或新闻类节目，以突出人物肤色的正确还原。当然电视制作是艺术性很强的创作行为，各种节目有不同的色调要求，本文所谈的仅指如何正确还原被摄物特别是人物肤色色调，对于对画面色调和大屏及彩幕及其它固定色温灯光有特定显色要求的节目如何调白，要根据节目或导演的需要，这是一个艺术的话题，在此不再多说。

　　本文是作者在实践中的一点体会，在实践与创作此文的过程中，得到不少同志的帮助与指点，纠正了作者一些错误，在此作者向这些同事表示感谢。作者相信文中还一定存在一些错误或与同行不一致的观点，作者希望与读者进一步探讨交流。

　　徐喜洋