浅谈虚拟演播室灯光技术

浅谈虚拟演播室灯光技术

发表时间：2018-05-02T14:46:16.560Z 来源：《科技中国》2017年10期作者：董艳斌[导读] 摘要：虚拟演播室灯光技术对演播室设计布局、声学装修及灯光的布置需要满足这几个方面，演播室吸声隔声效果好，蓝箱抠像效果好，灯光拍摄画面质量高，色彩还原度高，背景、轮廓光强，使画面有纵深感，背景照度均匀无明显交叉阴影，利于节目制作，照度均匀，人物造型丰富，有立体感，整体画面参差感强，完全能满足拍摄灯光需求。 

摘要：虚拟演播室灯光技术对演播室设计布局、声学装修及灯光的布置需要满足这几个方面，演播室吸声隔声效果好，蓝箱抠像效果好，灯光拍摄画面质量高，色彩还原度高，背景、轮廓光强，使画面有纵深感，背景照度均匀无明显交叉阴影，利于节目制作，照度均匀，人物造型丰富，有立体感，整体画面参差感强，完全能满足拍摄灯光需求。

关键词：虚拟演播室；灯光技术

虚拟演播室灯光技术设计坚持“技术的先进性，使用的实用性，价格的合理性”的原则。在满足节目录制要求的情况下，充分考虑它的可用性、规范性、可靠性、安全性、兼容性，同时具有先进性、良好的升级、扩展能力。虚拟演播室技术是将现场实时视频与计算机三维图像所创作的虚拟场景通过色键处理，完美地融合在一起的一种新型电视节目制作系统。介绍了虚拟演播室灯光技术应用的总体思路、具体要求和注意要点。

1、虚拟演播室的优点

1.1不需要搭建实景。不占用演播室制景、拆景时间，省去庞大的道具仓库，缩短了节目制作周期，节约了人力、物力、财力。

1.2可更方便地更换虚拟场景，使各档节目连续录制，虚拟场景能随时修改，反复利用。场景文件的交换、传送也极为方便，可有效实现虚拟场景的共享。

1.3巧妙地运用虚拟演播室，可在小的演播室拍摄出大场景、令人感觉耳目一新的大场面。随着其他虚拟相关新技术，如虚拟阴影及反射技术、虚拟散焦技术等，会不断出现虚拟演播室新的应用。我们不断关注虚拟演播室新技术、新应用时，不可忽视虚拟演播室系统的一个重要组成部分――蓝室及灯光。

2、完善虚拟演播室系统

2.1系统类型的完善

二维系统：即虚拟背景，特点是系统简单，造价低。三维系统：及高档虚拟演播室系统，其特点是可创建全三维的虚拟场景。虚拟出席系统：可使异地演播室中的表演者与本地演播室中的表演者虚拟在一个场景中。移动场景：可将视频或动画插入场景中的一块带格子图案的面板上，适合现场报道等。

2.2超声波定位方式

在摄像机上安装超声波发射装置，在演播室中安装超声波检测装置并计算出摄像机的位置等参数。超声波定位方式的优点：摄像机定位精度高，安装和初始设置方便快捷，速度快，延时小；实现肩扛、手提、液压云台、摇臂、吊臂、滚轮三脚架等多种拍摄方式；

2.3红外线传感方式

红外线传感方式的优点：可在控制区域范围内测定任意位置和角度的坐标参数、可实现肩扛和手提式自由拍摄。红外线传感方式的缺点：安装和初始设置比较复杂，受演播室灯光干扰，运算量大延时量大。

3、演播室灯光系统布光方法

3.1环形布光：根据冷光灯特点（散、柔的特点），既要布好人物光，又要达到三度空间的密度，使主持人在任何位置光线都比较合适，均能达到整个画面的清晰度。以演播区为中心，主光、副光、侧光、均匀等距呈弧形排列，每个播音员设置两个逆光灯具，以加强造型效果。

3.2可以和聚光灯混用，根据用户喜好、要求来布光。要求立体感强、作造型、加强逆光时，用聚光灯较好。要求背景突出时用天幕灯，但聚光灯灯泡寿命短，且色温衰减比较快，由亮到暗，易产生色温不平衡，冷光灯变化不大，色温平稳一致。

3.3光效不是很明显（太柔），可根据主持人的脸形特征确定布光方案。

3.4若画面出现重影、虚边、拉毛等，可以检查下面的原因：

①光圈应在四以上的亮度；

②再用R，G，B复合调整一下；

③线路（视频）是否有干扰；

④背景不平展，光不匀，不亮；

⑤若是接近背景色的衣服，最好更换一下；

⑥若是白衬衣，尽量打深色领带；

⑦人物离背景是否太近；

3.6技术指标

光比：主：副=2：1.5

主：逆=1：1.5（2）

主：背=1：0.8

主光：1100LUX，离人物2.5～3M，离地面1.6M。

副光：700LUX，

背景：700～900LUX，离人物2.5～3M，离地面2.5～3M

3.7使用说明

①可以和聚光灯混用，根据用户喜好、要求来布光。要求立体感强、作造型、加强逆光时，用聚光灯较好。要求背景突出时用天幕灯，但聚光灯灯泡寿命短，且色温衰减比较快，由亮到暗，易产生色温不平衡，冷光灯变化不大，色温平稳一致。

②光效不是很明显（太柔），可根据主持人的脸形特征确定布光方案。

③出现眼袋和白内障问题，可把主光灯放低一些，侧光灯减暗一点（可调光的高低），眼袋就不会明显了。

3.8演播室灯光系统技术参数

1.配用电子整流器优点是：通过高频化可提高灯具效率，电子整流器补偿负阻抗特性，耗电比电感流器低，通常电感整流器的能量损耗约占灯功率的15～20%甚或更大、功率因数只在0.3～0.5，而电子整流功率因数达0.9左右，三次谐波含量可以做到低于基波的30～4%，而总的电流畸变系数则在25～5%，可以瞬时点灯，无频闪、无噪音，自身功率损耗小，合格的电子整流器自身的能量损耗只有功率的6%，体积小、重量轻，其重量只有电感整流器的1/10，可用模拟或数字信号调光，调光时灯管的色温保持不变。

2.度值：距地面1.5垂直距离，照度达到1500LX。

3.色温：光源的相关色温达到3200K。

4.显色指数：Ra值>90。

5.用电总功率9000W采用三相四线线制，380V/220V，50HZ。

6.电缆线为阻燃电缆，地面距灯的高度不低于2.6m，灯与吊挂装置的高度为85cm。

7.冷光灯技术特点

（1）色温：2800～3250K（室内），4000～5600K（室外）。

（2）显色指数：OSRAM：（32）90～99，PHILIPS：93085～95

（3）寿命：进口10000H，国产3000～5000H，每天用4小时，可用5年。

（4）种类：4×36W、6×36W、4×55W、6×55W、4×18W。

（5）结构：灯管、电子镇流器、反射系统、灯壳、控制系统（可调）。

（6）特点：①温度低（改善环境）、②光线柔和，不刺眼。③寿命长。④布光简单。⑤省电。

4、注意点

4.1面光方面：虚拟演播室的面光一般布得较低平，尽量避免产生主持人身上的初级投影。

4.2逆光方面：传统的布光原则是逆光强于主光，从而凸显主持人鲜明的轮廓，增强空间立体感。逆光的合理使用能很好地体现人与场景的关系，从而加强纵深感，增强三维立体效果。

4.3侧光方面：虚拟演播室必须加侧光。因为虚拟系统中的色键器采用蓝色消除电路，由蓝箱反射光作用于主持人衣物边缘上的蓝色调将被蓝色消除电路去除，出来的主持人边缘变黑。因此必须加侧光以消除主持人衣物边缘上的蓝色成分。

4.4折散光方面：尽量避免主持人服饰的反射光、透明类道具所产生的折射光对蓝箱的影响，蓝箱上的高亮点会造成合成图像的背景部分出现雾状影像。

4.5白平衡方面：注意避免蓝箱反射光对白平衡的影响。白平衡调整得布好，会造成掩膜信号电平变低和前景物体颜色失真。

结束语：

虚拟演播室是新兴事物，但它的应用必将会有更广的扩展。灯光工作人员必须在传统的灯光理论的基础上，不断地学习、总结，进行技术创新，才能适应新的电视制作的要求。

参考文献：

[1] 万邦广电.演播室灯光设计方案[EB/OL].2010-10-10

[2]万邦广电.虚拟演播室系统方案建议[EB/OL] [2011-2-22]

[3] 徐俭.浅议虚拟演播室及其实际应用[J].电视工程.2004，（04）：41-44.