五、增益的调整

五、增益的调整

增益的调整是指摄像机图像输出信号电平大小的调整,一般有0 dB,9 dB,18 dB,每当增益提升6 dB,摄像机图像灵敏度或输出信号电平提高一倍。正常情况下应放在0 dB,此时图像信噪比高、清晰度好。在低照度环境下,应尽量开大光圈,如果开大光圈还不能拍摄清楚,可提高输出增益,但信噪比也将随之而降低。

所有高清摄像机都有一个将来自CCD 的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用高清摄像机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使高清摄像机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加高清摄像机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。

实现摄像机自动增益控制的电路简称AGC 环。AGC 环是闭环电子电路,是一个负反馈系统,它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路,其增益随控制电压而改变。控制电压形成电路的基本部件是 AGC 检波器和低通平滑滤波器,有时也包含门电路和直流放大器等部件。放大电路的输出信号uo 经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后,产生用以控制增益受控放大器的电压uc。当输入信号ui 增大时,uo 和uc 亦随之增大。uc 增大使放大电路的增益下降,从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量,达到自动增益控制的目的。

放大电路增益的控制方法有:①改变晶体管的直流工作状态,以改变晶体管的电流放大系数β。②在放大器各级间插入电控衰减器。③用电控可变电阻作放大器负载等。AGC 电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中,它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内,因而也称自动电平控制;用于话音放大器或收音机时,称为自动音量控制。

AGC 有两种控制方式:一种是利用增加AGC 电压的方式来减小增益的方式叫正向AGC;一种是利用减小AGC 电压的方式来减小增益的方式叫反向AGC。正向AGC 控制能力强,所需控制功率大被控放大级工作点变动范围大,放大器两端阻抗变化也大,反向AGC 所需控制功率小,控制范围也小。

(1)加增益

电路每增加3 dB 放大量,曝光的提升相当于加大半档光圈,但杂波也随之增大,通常在弱光条件下使用电路增益调节。

(2)超级增益

在极弱光(最低照度可达1.5 lx 甚至0.7 lx)条件下使用,电路放大量可增加到36 dB,一般由开关控制。其缺点是信噪比下减,杂波最大,信号质量下降,图像不清晰,因此不到万不得已时,提高增益的办法还是谨慎使用。

其他注意事项:

一是三脚架的使用。利用三脚架拍摄的最大好处就是能获得稳定的画面,尤其在使用长焦镜头的情况下,也能得到稳定的画面。因此在电视节目制作中尽量使用三脚架。

二是关于平、准、稳、匀这几点。首先要注意稳,特别是肩扛式拍摄时,如果镜头不长,最好屏住气,直到录完一个镜头。尤其在长焦状态时,轻微的呼吸会使画面产生较大晃动。在摇摄时,要事先选好起幅、落幅,并调整好双脚的位置,避免最后失去平衡。在移动拍摄时,步幅要均匀,最好用广角镜头。各种手持的姿势,其特点是灵活机动,特别适合于拍摄一些新闻节目,或其他来不及摆布的专题节目。缺点就是画面的稳定性差,为此手持时可采取以下几种措施:

A.可借助物体作支撑物。

B.掌握好呼吸。

C.多用广角镜头,少用长焦镜头。

另外就是准。准包含三层意思:1.构图准;2.聚焦准;3.色彩还原要准。

1.构图准。取景构图准这是对准的要求最重要的一个方面,因为聚焦、光圈、白平衡调整都是硬的标准,而构图则不同,自动化程度再高也无法代替摄像人员的取景。构图的准又包含很多内容,如:①主体、陪体、前景、后景的布局安排。②形状、线条、色彩、质感、立体感等构图要素的表现(构图要素)。③正、侧、斜、背;平、仰、俯、顶拍摄角度高度的选择(机位的选择)。④远、全、中、近、特各种景别的运用。⑤推、拉、摇、移、跟运动镜头的拍摄,及起幅落幅的确定(运动技巧的运用)。这些都要做到准确、完美。构图的“准”能使得画面更好地表现内容,更富有艺术感染力。

2.聚焦要准。拍摄的画面中主体应是清晰的。对于主体运动(水平方向)或距离远近的变化(垂直方向),有时需要跟焦点,即随主体的移动变化而变焦,以保持清晰。聚焦时要赶前不赶后。对主、陪体变化的情况,要做好记号,或试验后再拍,做到一次到位,聚焦清晰。

对有一定景深要求的画面,可采用小光圈、短焦距或远距离拍摄。

在拍摄变焦的推镜头时,也应先在长焦时调好聚焦,再回到广角,从广角开始推,这样图像才能整个过程都保持清晰。

3.色彩还原准。①曝光要准。由于电视摄像系统有一个有限的亮度范围20∶1,在这个范围之内它们能够接受光线,并且能按光线的相对比例再现出来。在实际拍摄时,景物的亮度范围超过摄像机可容纳的亮度范围时,就得作出决定,究竟是损失一些阴暗部分的层次呢?还是损失一些光亮部分的层次,还是取折衷值?总之通过选取适当的光圈和控制被摄景物的亮度范围,使得拍摄的图像符合要求。②色彩还原要准。影响色彩还原的原因,主要有两个方面。一是景物受到不同色温光线的照射,二是摄像机的白平衡调整及滤色片面的选择。对于前者在摄像时就要靠合理用光,控制色温不用不同色温的光线照明,对后者在拍摄前根据光线条件选择合适的滤色片进行黑白平衡调整,当然如果是有意使画面偏色则另当别论。

然后还有匀。“匀”是指运动镜头的速度要均匀。在拍摄过程,运动的速度不要时快时慢,断断续续。起幅、落幅时的加速和减速也应缓慢、均匀。如开始动时,应是缓慢起动,为匀加速运动,到一定速度时保持匀速,至落幅时,要慢慢减速,为匀减速。推拉时控制好变焦杆,变焦过程中速度均匀。摇摄时要控制好,使把手(或机身)的转动速度均匀。移、跟时,控制好移动工具做匀速运动。

最后就还有平。“平”是指画面中的地平线一定要平,不能倾斜。在绝大多数的摄像画面中,不是有水平线条就是有垂直线条,如果画面中的这些线条不是歪就是斜,便会给观众造成某种错觉。这是摄像中的一大忌讳。如果是肩扛摄像机操作,应当利用画面中景物的垂直线,站立的人物或水平线条作为参考,校正寻像器边框与这些线条相平等,大体就可以做到“平”的要求。如果是使用三脚架拍摄,确保画面地平线的关键是摆平三脚架。