高清摄像机图像与灯光照度关系的测试分析

例：在中近景、特写景别时，高清的照度要求677lx，标清的照度要求 580lx，高清平均照度值高于标清约100 lx，主演区平均照度值高于标清约
200 lx
数据分析
表1 相同光圈下的平均照度表 机位/景别
平均照度（ lx）
标清
Fra Baidu bibliotek
机位1与机位2：全景、人 580 全、中、近景、特写
高清 高清
高清
机位1：全景、人全
关闭高清摄像机伽玛/细节等参数开关，调节光圈使得 输出幅度达到700mv，此时显示的光圈值是实际灵敏度 F9 • 与灵敏度指标对照 • 记录实际光圈值即摄像机实际灵敏度。
• 使用标清灰度测试卡，核实标清摄像机灵敏度的方法同上
测试数据
摄像机灵敏度 经过现场实际测量，
高清摄像机松下AK-HC930MC灵敏度为F9 标清摄像机池上HK-388PW灵敏度为F8.1
21米
测试点 1
测试点 8
1 7 .3 米
树
4 .2 米
测试点 5
测试点 2
测试点 4
1 5 .6 米
测试点 3
测试点 6
背景片
测试点 10
测试点 7
舞台
测试点 11
测试点 9
树
机位2
9 .5 米
6 .5 米 4 .8 米
机位1
图 2 ： 高 清 8 0 0 平 米 演 播 室 景 区 /机 位 和 照 度 测 试 点 分 布 图
当高清摄像机松下AK-HC930MC电子快门设置为1/59.1时， 灵敏度为F8.2，与标清摄像机相当。
测试步骤
3. 按照正常标清节目要求布光 记录景区布光数据见图 记录每个灯光设备的位置分布图、灯具使用的数量 标注每个灯聚光、柔光、额定功率和实际使用功率 等用电参数。
4. 在正常标清灯光环境下，使用标清摄像机和高清摄像机同 时同机位拍摄 景别：按照大型综艺节目包括歌唱者、舞蹈演员和演区， 每个机位取全景、人全、中景、近景、特写5个景别。5个 景别照片
机位2
人全 中 近 特写 全景 人全 中 近 特写
标清光圈（F） 高清光圈（F）
4.9
5.5
4.7
4.9
5.7
5.5
6.1
5.4
4.5
4.9
5.1
5.4
5.1
6.1
5.7
6.4
5.4
4.8
4.5
4.7
数据分析
相同照度下的
景别
拍摄光圈表 机位
机位1 全景
人全
表中可见：
中
这与在相同的
近
光圈下高清拍
特写
测试步骤
测试步骤
5. 调整标清摄像机光圈，使机位1的5个景别的图像波形幅度 6. 均为700mv，现场主观评价图像为5分，分别记录光圈 7. 值， 使用DVW录像机记录图像。
6. 调整高清摄像机光圈，使机位1的5个景别的图像波形幅度 7. 为均700mv，现场主观评价图像为5分，记录光圈值，
使 8. 用HDCAM录像机记录图像。
过程： • 首先调整光圈使得标清图像达到5分级别主观评价质量，
监看图像信号波形符合录制规范（700 mv)的要求。 • 布光不变，调整高清摄像机光圈，达到上述要求。 • 分别记录高清、标清摄像机光圈，计算差值。
测试方法
现场监看： • 使用波形矢量监视器，进行数据读取和波形存储 • 使用高清监视器和标清监视器进行现场图像监看 • 现场邀请编导、技术等专家15人进行主观评价，
1kw PAR64 24只 2KW 聚 光 灯 35台
景 轮 廓 10台 100 %亮 度 逆 光 24台 100 %亮 度 景 物 蓝 4台 100 %亮 度 侧 面 光 6台 60 %亮 度
面 光 6台 30%亮 度
图 4： 演 播 室 高 清 测 试 布 光 图
1kw PAR64 24只 2KW 聚 光 灯 26台
平均照度（ lx）
标清
机位1与机位2：全景、人 580 全、中、近景、特写
高清 高清
高清
机位1：全景、人全
408
机位1：中、近、特，机 677 位2：全景、人全、中、 近景
机位2/特写
685
主演区平均 照度（lx） 832
606 1030
1040
从表中可见：在标清布光的基础上用高清摄像机拍摄，中、近、特景别 对照度要求更高，需增加照度。
拍摄场景的选择
为了使测试场景更加贴近目前大型节目录制 的场景要求，我们选择了录制综艺节目的演播 室高清800平米演播室进行测试
灯光系统为卤钨光源
拍摄场景的选择
场景特点： • 背景的层数多、呈半圆形状， • 有真实材质的图案 • 前台两侧放置盆形树 • 具有较多的细节层次 • 从不同的拍摄角度
10. 按照高清制作要求重新布光（见图），调整照度使得机 位1和机位2各5个景别的图像波形幅度均为700mv±10%， 如果不能达到客观指标或者主观评价图像质量不满意，可以 重新调光。
现场主观评价图像为5分，测量并记录11个测试点的照度 变化值，进行高清录像。
测试步骤
11. 根据11个测试点的照度，得出高清拍摄时的平均照度 平均照度=N1+N2+N3+ N4+N5+N6+N7+N8+N9+N10+N11 11
测试步骤
2. 核实高清、标清摄像机的灵敏度 ： • 为了数据的准确性，首先核实参加测试的高清与标清摄
像机的灵敏度是否与指标一致。 • 当实际灵敏度不相同时，通过调整电子快门取值，求得
高清与标清摄像机相当的灵敏度数值，作为相关测试的 假设条件。
测试步骤
核实灵敏度的方法 ： • 使用高清测试卡 • 调整现场布光，使得高清灰度测试卡照度达到2000lx，
408
机位1：中、近、特，机 677 位2：全景、人全、中、 近景
机位2/特写
685
主演区平均 照度（lx） 832
606 1030
1040
从表中可见：标清的平均照度要求与景别关系不大 标清摄像机在拍摄不同的景别时，图像输出幅度的变化不大，不需要调 整现场照度值。
数据分析
表1 相同光圈下的平均照度表 机位/景别
lx）
照度（lx）
标清
机位1与机位2：全景、人 580
832
全、中、近景、特写
高清
机位1：全景、人全
408
606
高清
机位1：中、近、特，机 677 位2：全景、人全、中、 近景
1030
高清
机位2/特写
685
1040
在实测数据中，随着景别的不同，现场用光照度有所调整，这是因为 在按照高清节目布光后，将高清摄像机光圈设定为标清摄像机相同景别的 光圈值，而客观指标达不到700mv标准的要求，所以在测试中三次调整了 布光
测试方法
为了保证测试的科学性、严谨性： 在光圈一定的情况下，先后调整景区布光使得高清、标清
图像分别达到5分级别主观评价质量， 监看图像信号波形符合录制规范（700 mv)的要求, 测量景区内11个点的照度数值， 计算出高清及标清摄像机光圈相当的情况下演播室景区的
平均照度。
测试方法
布光要求： 按照基础光布置，不考虑灯光艺术创作成份，
高清摄像机图像与灯光照度关系的测试分析
测试情况简介
• 一、测试背景 • 二、测试设备的选择 • 三、拍摄场景的选择 • 四、测试方法和要求 • 五、测试步骤 • 六、数据分析与结论
测试设备的选择
原则 • 突出设备的代表性和应用的普遍性 • 大型录制演播室高清、标清摄像机 • 灵敏度技术标称值尽可能相同 • 镜头安装口径一致
数据分析
表1 相同光圈下的平均照度表 机位/景别
平均照度（ lx）
标清
机位1与机位2：全景、人 580 全、中、近景、特写
高清 高清
高清
机位1：全景、人全
408
机位1：中、近、特，机 677 位2：全景、人全、中、 近景
机位2/特写
685
主演区平均 照度（lx） 832
606 1030
1040
从表中可见：在高清拍摄中，随着图像景别从全景到近景、特写的变化 ，摄像机输出幅度低于700mv标准的要求，需要增加照度值。
记录数据
数据分析
数据分析
1. 从现场拍摄数据记录表中，分别读取对比高清、标 清不同的布光条件下在光圈设置相同、灵敏度相当 时的测光数值，来看高清和标清对拍摄照度要求的 不同
数据分析
测试过程和得到的数据： 根据附录A.现场拍摄的数据，采用以下公式计算：
平均照度=N1+N2+N3+ N4+N5+N6+N7+N8+N9+N10+ N11 11
根据主观评价图像确定拍摄光圈。
测试步骤
1. 确定拍摄机位和测试点： • 按照大型综艺节目制作的常规，对完整的实际景区进行
布光 • 选择两个机位进行拍摄
机位1位于舞台正面位置 机位2位于舞台侧面，用来着重表现舞台前景与背景的 透视关系 • 按照舞蹈表演区域，确定11个照度值测试点 机位和测试点分布参照图
说明： 此时高清摄像机灵敏度F9，标清摄像机灵 敏度F8.1,高清高于标清摄像机F0.9
数据分析
• 测试过程和得到的数据： • 从附录A现场数据中，可以归纳出高清与标清对应不同机位
/不同景别的光圈数值见表2：
数据分析
相同照度下的
景别
拍摄光圈表 机位
机位1 全景
人全
中
近
特写
机位2 全景
人全
中
近
特写
求可能低于标清。
例：在机位1（常规拍摄2号机位）全景和人全景
别时，平均照度值低于标清72 lx，主演区平均照度值低于标清226 lx
数据分析
2、相同照度下的高清、标清摄像机光圈 从现场拍摄数据记录表中，分别读取对比按照常规 标清节目布光的条件下高清和标清摄像机不同的光 圈数值，来看高清和标清对拍摄照度要求的不同
人全
量减少
中
近
特写
标清光圈（F） 高清光圈（F）
4.9
5.5
4.7
4.9
5.7
5.5
6.1
5.4
4.5
4.9
5.1
5.4
5.1
6.1
5.7
6.4
5.4
4.8
4.5
4.7
数据分析
相同照度下的
景别
拍摄光圈表 机位
机位1 全景
表中可见：
即使考虑到高清 摄像机灵敏度高 的因素，在拍摄 近景时，为了达 到与标清相同的 输出幅度，高清 摄像机仍然需要 开启较大的光圈 （大于标清光圈 ），获得较高的 光通量。
数据分析
表1 相同光圈下的平均照度表
机位/景别
平均照度（ lx）
标清
机位1与机位2：全景、人 580 全、中、近景、特写
高清
机位1：全景、人全
408
高清 高清
机位1：中、近、特，机 677 位2：全景、人全、中、 近景
机位2/特写
685
主演区平均 照度（lx） 832
606 1030
1040
从表中可见：高照度的要求不是绝对的，某些情况下，高清对照度的要
增强了图像构成的复杂程度
图 3： 演 播 室 标 清 测 试 布 光 图
景 轮 廓 6台 100 %亮 度
逆 光 24台 70 %亮 度 景 片 红 7台 30 %亮 度 景 物 蓝 4台 100 %亮 度 侧 面 光 6台 40 %亮 度
面 光 一 6台 15%亮 度 面 光 二 6台 50%亮 度
标清光圈（F） 高清光圈（F）
4.9
5.5
4.7
4.9
5.7
5.5
6.1
5.4
4.5
4.9
5.1
5.4
5.1
6.1
5.7
6.4
5.4
4.8
4.5
4.7
数据分析
相同照度下的
景别
拍摄光圈表 机位
机位1 全景
表中可见：
人全
由于灵敏度较
中
高的因素，多
近
数情况下对于
特写
相同的照度， 机位2 全景
高清比标清光 圈收小，光通
测试步骤
7. 测量并记录11个测试点的照度，得出以标清拍摄为主时的 8. 平均照度，
平均照度=N1+N2+N3+…….+ N11 11
8. 在正常标清灯光环境下，使用标清摄像机和高清摄像机同 时在机位2拍摄，取全景、人全、中景、近景、特写5个景 别
测试步骤
9. 调整高清摄像机设置使得灵敏度与标清摄像机相当（在电子 快门1/59.1时，）设置高清摄像机光圈与标清摄像机光圈数 值相同，取景景别与标清摄像机相同
测试点 3
测试点 6
背景片
测试点 10
测试点 7
舞台
测试点 11
测试点 9
树
机位2
9 .5 米
6 .5 米 4 .8 米
机位1
图 2 ： 高 清 8 0 0 平 米 演 播 室 景 区 /机 位 和 照 度 测 试 点 分 布 图
数据分析
表1 相同光圈下的平均照度表 机位/景别
平均照度（ 主演区平均
摄要求更高的 机位2 全景
主演区平均照度= N5+N6+N7+N10+ N11 5
现场主演区（包括测试点5，6，7，10，11的范围） 实测标清平均照度为（850—900）lx， 实测高清平均照度为（950—1100）lx。
21米
测试点 1
测试点 8
1 7 .3 米
树
4 .2 米
测试点 5
测试点 2
测试点 4
1 5 .6 米
数据分析
表1 相同光圈下的平均照度表 机位/景别
平均照度（ 主演区平均
lx）
照度（lx）
标清
机位1与机位2：全景、人 580
832
全、中、近景、特写
高清
机位1：全景、人全
408
606
高清
机位1：中、近、特，机 677 位2：全景、人全、中、 近景
1030
高清
机位2/特写
685
1040
从表中可见：高清对照度的要求高于标清