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谈电视摄像的曝光调节技术

2013-1-20 00:39| 发布者: 中国摄像网| 查看: 7017| 评论: 0

       作者  金湘  安徽省计划生育宣教中心
 
       摄像机、录像机和录像磁带是我们进行电视摄像的必要物质条件,同时,电视摄像也绝不是将录像磁带装入摄录机中便可顺利进行的。诚然,目前摄录设备的自动化、智能化巳达到相当高的水准,但作为一种留存电子影像技术和技能的电视摄像,则是任何设备和介质都无法代替的,因为工具和材料永远也无法等同于技术和技能。


       如同图片摄影、电影摄影一样,电视摄像的进行也离不开光线。没有光线便无法进行摄像,但也并不等于有光线电视摄像即可顺利完成。来自被摄体的光线能否以合适的能量到达摄像机的光电转换器件,是电视摄像在技术层面上顺利完成的重要标志之一,这就是电视摄像的曝光问题。

       一、电视摄像曝光

        1.照度和亮度

       照度和亮度是光度学中的两个重要物理量,也是图片摄影、电影摄影和电视摄像中经常涉及的与曝光关系密切的概念之一,在此,我们仅从理解的角度进行简要阐述,详细内容可参看光度学的有关著作。

       被摄体可简单分为发光体和非发光体,前者也可理解为光源。照度的单位是勒克斯主要是描述非发光体表面被照明程度的物理量,由光源、照射距离和照射角度决定。光源的发光能力越大、照射距离越近、照射角度越接近垂直照明,则被照明处的照度越大。亮度的单位为尼特,主要是描述物体表面明亮程度的物理量,光源的亮度由光源本身决定,而非发光体的亮度由光源和该物体的反射特性或透射特性共同决定。在同一光源照射下的同一处的白纸和黑纸,其接受的照度一样,但亮度却不一样。

        2.理解曝光

       为了说明问题,我们假定电视摄像的被摄体只呈现单一亮度,例如受光均匀的人物正面脸部,并假定后续的录放像条件也固定不变。摄像机中的CCD实际上是一种光电转换器件,可在一定范围内将不同能量的光信号转换为相应强度的电信号,也就是说当光信号能量低于某值或高于某值时,CCD则无法对其进行正常的转换,这也是所有能量转换系统的共同特点。因此,电视摄像的曝光首先是一种技术要求,由于CCD光电转换性能有限,只有当被摄体的亮度在相应范围内时才能形成电子影像。

       其次,当被摄体的亮度在CCD光电转换性能允许的范围内时,虽然可以形成电子影像,但却呈现出不同的亮度。被摄体亮度大时其影像明亮,被摄体亮度小时其影像则较暗。在技术上这是没有问题的,但影像却最终是被人欣赏的。作为留存影像的一种方式,并考虑到人类视觉观看的共同特性,电子影像的亮度只能为某一值时才符合相应的视觉观看标准。因此,电视摄像的曝光又是一种统计规定,针对影像的留存需求和大众审美的观看标准,只有当被摄体的亮度不仅在相应范围内,而且为某一规定值时才能最终形成符合观看标准的电子影像。
 
       第三,CCD的性能是相对固定的,而被摄体的亮度却千变万化,故摄像机必须拥有能控制调节来自被摄体光线能量的措施方能使电视摄像具有实用价值。当被摄体的亮度较强时,该措施能减弱到达CCD的光线能量,使其包含于CCD转换允许的范围;当被摄体的亮度较弱时,该措施也能增强到达的光线能量,使其包含于CCD转换允许的范围。因此,电视摄像的曝光更是一种能量控制,无论被摄体的亮度如何,到达的光线能量始终能被控制在某一范围内,也能始终被控制为该范围内的某一值。为此,必须通过测光系统来获知被摄体的亮度定量值,并根据测量结果采取相应措施控制到达CCD的光线能量。现在的摄像机均将测光系统和控制措施联动,实现自动测光、曝光,即当被摄体的亮度较强时,该措施能根据测光系统的测量结果减弱到达的光线能量,当被摄体的亮度较弱时,该措施也能根据测光系统的测量结果增强到达。CCD的光线能量,这就是摄像机的自动曝光功能。也正因如此,电视摄像机又被称为“最昂贵的测光表”。

       当然,对电视摄像曝光的理解不止于此,电视摄像的画面也不只是单一亮度的被摄体。更多的时候是各种亮度被摄体的不同分布。但是,对于刚刚进入电视摄像领域的人来说。我们希望通过电视摄像的实践来加深对曝光的理解和认识。而不应在曝光的理论体系方面纠缠过多,而且与传统的图片摄影、电影摄影相比,电视摄像在曝光方面的一大优势就是拥有实时的曝光结果显示,即我们可以通过寻像器和监视器直观监控曝光,这对初学者来说,无疑是在实践中进一步学习和掌握全面曝光知识的有效手段。针对电视摄像画面的多亮度被摄体组成,我们只需记住两点:第一,测光系统测量的是各种亮度的综合情况,即平均测光,也相应导致画面中有些被摄体曝光合适、有些被摄体曝光偏少而有些被摄体曝光偏多;第二,被摄体虽多,但总有主体和陪体,应优先保证主体曝光合适。
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