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电视节目/HDTV技术与电视节目制作

电视节目相关知识 - HDTV技术与电视节目制作


  随着国民经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,现有的电视节目已经不能够满足广大电视观众日益增长的精神文化需求。一方面电视运营商苦于没有资金投资制作和购买好的电视节目,另一方面广大电视观众又在抱怨长时间、频繁地插播广告带来的烦恼,由此人们把目光转向了数字付费电视这一新的运营方式。然而面对多达50余个免费电视频道的现实收视环境,要使电视产业化,使数字付费电视推广成功,必须在技术上和免费电视拉开档次,而高清电视技术可以满足这一需求。如果高清电视从收费频道开始,其与标清收视质量的巨大差异,必将吸引大量用户加入数字付费电视,促进电视事业不断发展,满足人民群众日益增长的精神文化需求。 按照北京奥组委对国际奥委会的承诺,2008年北京奥运会将全面采用高清电视技术转播。按照国家广电总局的规划,我国将于2008年全面推广数字高清电视的地面传输。2005年9月1日,中国第一个高清频道《央视高清》频道正式开播。2009年CCTV新台址将全部启用高清制作系统,预计将开播5-6套高清节目,每天要达到50小时的高清节目的自产量。

  目前我国高清接收设备发展已超前于高清节目制作和播出,有统计资料表明,2005年国内已卖出支持高清电视的接收机一百万台以上。中国高清时代已经大踏步走来。 电视是以科技进步为依托的现代电子媒介。高清电视技术必然给电视节目制作带来的新的活力,同时也会带来新的问题。本文试图分析研究这一问题,这将有助于电视工作者充分利用高清技术,制作出更多更好的受观众喜爱的电视节目。以下将可能产生的问题分门别类,对其产生的原因及解决方法分别加以探讨。

  一. 标准 1982年2月公布CCIR601,现改为ITU-R BT.601《演播室数字电视编码参数》,这是我国规定的标准清晰度数字电视(英文缩写SDTV)标准。(简称“标清”)。SDTV:分辨率720×576、总有效象素41万、画幅宽高比4:3、场频50Hz、隔行扫描。记做576/50i。 2000年8月公布GY/T 155-2000《高清晰度电视节目制作及交换用视频参数标准》,对应国际标准ITU-R BT.709,这是我国规定的高清晰度数字电视(英文缩写HDTV)标准。(简称“高清”)。 HDTV:分辨率1920×1080、总有效像素207万、画幅宽高比16:9、场频50Hz、隔行扫描。记做1080/50i。 高清画面像素数5倍于标清,16:9画幅比标清宽了1/3。其画面细节的丰富度和色彩还原能力有了极大的提高。当我们使用大屏幕宽屏电视机观看高清节目时,那恢宏辽阔的宽幅画面、清晰细腻的逼真图像、丰富分明的层次、自然亮丽的色彩,无不带给我们身历其境的真实感和极大的视觉享受。

  二. 镜头 标清镜头成像面积58.1平方毫米,宽高比4:3;高清镜头成像面积51.8平方毫米,宽高比16:9。两者具有不同的感光成像面积,使得两者的感光灵敏度不同。另外由于镜头折射特性基本不变,而拍摄同样大小的实景转到不同面积的成像面上时,镜头焦距就要不同,这样拍摄的景深也就不同了。和标清比较,用高清镜头拍摄时灵敏度降低、景深范围缩小。另外由于高清图像像素数5倍于标清,其像素点细小到只有标清的一半左右,而观看高清图像时一般都采用大屏幕电视机,使得图像对调焦误差非常敏感。调焦稍有偏差,立刻就能在屏幕上看出来。这样一来,高清镜头本身景深就小,拍摄的图像对调焦误差又敏感,再加上由于灵敏度低需开大一挡光圈,景深就更小了。因此高清拍摄对聚焦操作提出了更高更严格的要求。

  三. 曝光 调整光圈的目的就是准确地控制曝光量。曝光量直接影响到画面的层次、细节、色彩饱和度。只有准确把握曝光量,才能得到更完美的图像。因为高清摄像机水平清晰度提高,其画面宽容度更接近电影胶片,层次比标清更加丰富。在拍摄景物时,需认真观察被摄景物的明暗程度及明暗部分的分布范围,根据亮部和暗部的取舍及与拍摄主体的关系,确定曝光量并调整光圈的大小。 高清摄像机还提供了伽马曲线的调整。当拍摄的景物高亮度部分比较大且超过了CCD所能表现的范围时,图像的高光部分就会出现泛白现象,导致高光部分层次和细节丢失。当被摄景物处于比较暗的环境中,如果超过CCD的最低照度范围,图像暗部就会层次减少甚至丢失,表现为画面一片漆黑。这时可以通过调整拐点、伽马曲线和黑伽玛曲线进行画面的补偿和修饰。 为了充分表现高清晰的画面,更需要发挥照明的作用。如果光用得不好,画面上有可能会模糊不清,这类似于焦点不实的现象。特别是如何有效地利用画面水平方向的扩展部分,这就更需要合理运用灯光照明技术。在阴天或多云天气下拍摄时,需要灯光辅助以达到较好的成像效果。在亮度反差很大的晴天拍摄时,使用反光板等会得到效果较好的图像。总而言之,高清拍摄时照明用灯量要比标清多。 高清拍摄时照明光线性质的硬与软对物体外观的清晰度会产生很大的影响。从画面的总体效果来说,由于硬光能勾划出被摄景物的轮廓,质感十分明显,所以使我们感到空间感强。而柔光照明很容易产生平淡的无立体感的图像,因而就不能提供最佳清晰度。但从画面的局部效果来说,可能由于硬光造成过大的明暗反差,而使物体细部的再现能力降低。而柔光所造成的细腻的影调层次,相反能提高我们对物体细部的分辨能力,故此感觉画面清晰度高。因此高清摄像照明时宜使用较软的光线,这对提高画面的清晰度是有利的。布光要均匀,光比要小,注意营造透视感。在拍摄现场为保证精确曝光,要使用专业监视器和波形监视器。波形监视器的参数值可为曝光提供客观标准,专业监视器可得到现场实拍图像的主观感觉。观看图像时要注意保持观看环境黑暗,一般采用黑布将监视器和观看者头部完全遮盖住,观看图像层次是否丰富,亮度是否适中。

  四. 构图 高清电视比标清电视画幅变宽,16:9的宽画幅比4:3标清横向加长了1/3,视角很宽。16:9的构图方式显得大气,而且包含了更多的信息量,这在拍摄大场面或大全景时非常有表现力,更接近电影的视觉效果。 从电视画面的角度看,构图就是镜头语言,通过画面讲述拍摄者要表达的内容。在视觉效果上,须要掌握一些规律,尤其是使用16:9画幅比进行构图时。从突出主题出发,画面离不开线、形、色调、影调这4大元素。根据上述要求,在16:9的构图中,由于水平视角的增大,更需要留意线条在画面上的延伸感,形成视觉上的透视感。由于画幅变宽,景物增加,构图上要注意主体和陪衬体的合理位置,既要有对比、又不失平衡,虚实的比例也要控制恰当。 采用摇摄时,由于水平方向视角变大导致水平运动的物体在屏幕上停留的时间变长,若按一般速度进行横向摇摄,观众就会感觉节奏缓慢拖沓。此时适当加快摇摄速度,可加快镜头节奏及加强镜头动感。

  五. 聚焦 由于高清摄像机水平视场角大,清晰度高,景深范围又比标清小。画面包容景物多,就使我们容易忽略某些细节。再加上摄像机的寻像器尺寸小,分解力低,使得我们在寻像器中看起来很清楚的画面,放到大屏幕监视器上会发现焦点并未调实。因此我们在拍摄现场要尽量使用专业监视器,而且屏幕越大越好。比如屏幕20英寸,分解力1000线以上的专业监视器就可以保证拍摄画面清晰。 标清拍摄聚焦时,一般先将镜头变焦至最大推上去聚焦。因为此时景深最小,焦点是否调实较容易判断。调实后再将镜头变焦拉回来到所需景别,这样焦点就算调实了。而在高清拍摄时就不能这样了。因为变焦镜头在变焦时,普遍存在着微量的像面漂移现象,不同焦距处的最佳焦点位置并不精确一致。这在标清拍摄时不成问题,而在高清拍摄时就不允许了。因此高清拍摄时要先把镜头变焦至所需景别,把它作为定焦镜头直接在该焦距状态下精确调焦,此时当然离不开专业监视器了。在没有专业监视器的情况下,我们可以借鉴电影拍摄的方法,用皮尺直接测量调焦距离,再将镜头上的调焦基线转动至该调焦刻度值上。

  六. 清晰度 高清技术要求在整个制作环境、制作态度等方面要更加严谨。对美工、道具、服装、化妆、头套每一个环节,都不能像标清一样做法。因为所有东西都是清清楚楚地重现出来,所以制作各个环节都要更加认真。 高清拍摄出来的人物比较细腻,也很漂亮,因此对化妆的要求更高更细了。即使演员脸上的小包、浅斑之类,都要下功夫给予弥补,否则在画面中就特别明显。打暗影时脸上左右两边多刷一下或少刷一下,马上两边就黑白分明。化妆的时候要更加仔细,还要经常补妆,只要稍微冒一点油,就要马上去补。特写的时候毛孔都能看得清楚,因此有的演员甚至都怕高清拍摄。 由于图像清晰度提高,高清拍摄时对布景、道具、服装的要求也大大增加了。一些细小的缺陷,比如布景、服装上的一点水渍、脏污、皱褶,在标清时看不出来,而在高清大屏幕监视器上却非常刺眼。甚至一只蚊虫落在头上或者布景上,就会导致拍好的镜头前功尽弃。另外为使高清图像亮丽,选择道具时要注重质感。比如干净的玻璃器皿里再加上一些清水,拍出来就会产生玲珑剔透的感觉,这在标清图像中是表现不出来的。

  七. 数字电影 和电视比较,电影画面图像之清晰、层次之丰富,给我们留下了深刻的印象。电视艺术不如电影艺术的观点是全体电视人心中的不解之痛。高清电视技术的发展使电视工作者试图拍出具有电影风格的电视片,同样电影工作者也想利用电视手段来拍电影。因为现场可立即回看已拍画面,不好可以抹掉重拍,不存在浪费胶片问题,同时后期的数字特技又能给电影带来梦幻般神奇效果。应运而生的产物就是电视电影和数字电影。 怎样利用高清电视设备拍出具有电影风格的作品呢?首先我们要分析电影画面与电视画面的差异,然后再探讨如何使用电视设备来缩小这些差异。

  1.清晰度 我们知道,电影胶片的清晰度极高,若采用数字处理的话,其水平方向像素数至少在5000以上。国际相关组织建议数字电影放映格式,其水平清晰度为4096像素,该投影机也称为4K投影机。 而高清摄像机水平清晰度为1920像素,远远低于电影胶片。因此只有在放映屏幕小于电影屏幕时,才能近似模拟出电影画面清晰度效果。现在数字电影放映屏幕确实比电影屏幕要小,而家庭用投影机屏幕就更小了。通常说高清画面达到或接近了电影画面,也是基于这种实际情况。 不过尽管高清摄像机清晰度略低,可是高清图像给我们的感觉还是发硬、边缘锐度高,不如电影画面表面清晰度柔和,特别是拍摄带人物的中近景,高清对于人的面部和服装的勾边现象十分突出,容易给人以生硬的感觉。这是CCD感光器件的特性和细节电平调整电路造成的。可以通过关闭或降低细节电平调整电路功能,模拟出柔和的电影效果。但对风光画面就不一定非得这样做,因为高清的焦点本来就“软”,再关掉细节电平调整电路,和胶片比起来画面就会显得更加模糊。 我们知道播放时电视画面是每秒钟隔行扫描25帧(50场),而电影画面是每秒钟24帧。因此我们要选用逐行扫描24帧的1080/24P格式拍摄,这样才能符合电影画面风格,也利于电影电视间节目交换。 对于某些忠实的电影观众来说,他们很留恋电影胶片影像的颗粒感。有些摄像机内部有产生这一效果的菜单设置,可以打开该项功能。对于后期制作特技设备和非线编软件来说,会有更多的类似特技效果供我们选用。

  2.景深 我们知道,电影创作有其特有的镜头语言。利用镜头的虚实对比和变化来传达特定信息,借以突出主题,是电影创作的常用手法。这就离不开对景深的精确控制。电影拍摄使用35毫米胶片,有效感光面对角线长度30毫米。高清摄像机使用2/3英寸CCD感光器件,有效感光面对角线长度11毫米。感光面的不同使得镜头焦距也不同,造成拍摄景深也不同。 与电影镜头相比,拍摄同样的画面时,高清电视镜头的焦距要短,景深要大。为了模仿出电影效果,一个方法就是把光圈开大2.7档,这样做整个打光的控制要改变,打光亮度要降低。在室外拍摄时要加多一些密度镜。另外一个补偿的方法就是用较长的焦距镜头,如果我们用电影摄影机的50mm镜头、距离1米拍摄一个特写,为了要获得相似的景深效果,现在要把摄像机挪后2.7倍的距离,用摄像机的50mm镜头拍摄(同焦距的电影镜头涵盖角约是摄像镜头的2.7倍)。当然我们这样做,两者的透视效果会不一样。 最好的方法是使用影像转换器,将电影镜头拍摄的35毫米影像成像在一块磨砂玻璃屏上,再将其转换成发光的2/3英寸摄像机图像,以使摄像机CCD产生电子图像。这样就保留了35毫米影片的全部风格特征。德国P+S技术公司生产的影像转换器PRO35,把普通35毫米电影摄影机镜头,转换到高清摄像机上使用。这样摄像机镜头就与电影镜头有了相同的焦距、景深和视角,使得拍出的画面保留了电影镜头的景深和透视的效果,同时也让高清摄像机能用上高性能、多规格的各类电影镜头。

  3.层次 电影画面比较柔和,渐变的过程比较柔顺,层次比较丰满。高光部分保留的层次比较丰富,低光度、暗部分层次会压缩一点。总体来说胶片亮度动态范围大,也就是我们常说的感光宽容度大,通过后期加工可补偿曝光偏差。而高清使用的CCD感光宽容度小,电视画面暗部层次比较丰富,低照度性能很好。高光部分会产生很大的压缩,从而失去亮度层次,后期处理是无法恢复的。这是由于受视频信号幅度限制,摄像机信号处理电路大大压缩了亮度变化的动态范围。 因此在前期拍摄时要提高对灯光的要求,力求拍出丰富的层次感。另外摄像机处理电路有调整伽马曲线的功能,可以调整伽马曲线的斜率、拐点。这些直接影响到了图像不同亮度部分的信号值,产生不同的层次压缩效果。所以我们就可以比对电影画面的效果,对高光、直线部分到暗部分的伽马值等选项加以控制。利用菜单设置调节摄像机内的数字图像处理电路,增加亮度部分的层次,适当牺牲暗部的层次,使对图像的还原效果比较接近胶片的特性。

  八. 兼容性 我国的现状为绝大部分家庭使用的都是标清接收机,而且短时间内不可能都换成高清接收机。两种电视标准还要长期并存下去。为适应由标清到高清的平稳过渡,高清节目制作也要考虑标清接收机收看的问题。除去清晰度下变换问题,主要问题还是16:9画幅如何转为4:3画幅。 我们可以将16:9画面横向直接收缩为4:3画面,但画面要产生变形(变窄),此方法不可取。不变形的转换方法有两种:

  (一)信箱模式:也就是常见的上下有两道黑条遮挡的画面。画面完整,但不满屏。为适应这种模式,高清制作时不要将同步字幕直接制作在画面上。可像DVD那样单独制作一个字幕文件,高清播出时键入到画面中,而标清播出时键入到画面下方的黑条上,以使画面最大限度的无遮挡展现在屏幕上。

  (二)切边模式:也就是将原画面左右两边切去,只保留中间4:3画幅部分。画面满屏,但不完整。为适应这种模式,高清制作摄影构图时,要打开16:9寻像器中的4:3标识框,尽量将主要部分放在中部4:3画幅范围。如拍摄两人对话,要保证人脸都在中部4:3画幅范围内。拍摄一座建筑物正面,要保证大门和标志门牌在中部4:3画幅范围内。字幕要居中放置,长度要限制在4:3画幅范围。总之要兼顾高清和标清观众,既能使高清观众欣赏到宽广大气的画面,又能使标清观众尽管画面切幅也能基本满足观看。 对于高清电视技术的运用,我们仍然处于尝试和探索中。我们相信,随着高清电视技术的发展与成熟,电视工作者将伴随科学技术的进步,与时俱进,在创作实践中不断积累经验,提高认识,努力实现技术与艺术的完美结合,为广大电视观众奉献更多丰富多彩、精美绝伦的电视节目。

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