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电视台虚拟演播室灯光系统的设计与应用

发表时间:2018-11-27 15:22

在虚拟演播室中要得到真实感极强的前景与背景合成图像,有一个非常重要的要素就是灯光。在虚拟演播室系统中有?#25945;?#28783;光布置,即蓝幕布中真实灯光布置,以有虚拟场景中虚拟灯光布置。实际光源和虚拟合成光源之间的同步变化很重要。演播室灯光的控制要计算机化,使灯具的状态可以存取。

   1.虚拟演播室灯具的要求
    虚拟演播室灯光系统是建立在新型的三基色柔光灯的基础上,这种灯发光均?#21462;?#38452;影小、发热少、色温恒定均匀,光布在主持人?#25104;獻匀?#32780;逼真,它几乎只发出红、绿、蓝三基色可见光,发出的光完全符合电视摄像机所需要的3200K色温要求,并且用特殊电子镇流器使用灯管发出连续恒定的光线,因此不存在闪烁问题。

   2.虚拟演播室灯位及设计
    1)辅光灯:辅光灯用于突出画面的层次感,起到丰富画面内容的作用,辅光灯位于主持人右前方呈弧型排列,灯光略向下照射。从水平面上看,辅光位于主持人与摄像机连线右侧0-45度夹角范围内,离主持人脸部2.5m,离地面高2m左右。辅光灯采用3组灯箱,每组灯箱装配4只三基色柔光灯,辅光灯总的功率为432W。
    2)逆光灯(轮廓灯):逆光灯用于表?#31181;?#25345;人背景的轮廓线条和空间型态,以增强镜头的纵深感和光线的立体?#23567;?#36870;光灯位于主持人背后两侧对称布置,离地面2.5m左右,离主持人2m左右。
    3)背景灯:背景灯主要用于照射背?#23433;?#32622;,突出背?#23433;?#27425;和立体?#23567;?#32972;景灯在主持人和背景之间,可根据不同背景设置灯具数量。背景灯与背景平行放置,灯光略向下照射,离地面高2.5m,离背景1.5m左右。
    4)地脚灯(眼神灯):主要用于消除主持人眼窝、鼻子部位、嘴巴下部的阴影来完成造型任务。地脚灯在摄像机右侧10度,离地面高1m,离主持人2m左右,并略向上照射。实际布光时,地脚灯采用1组装配4只三基色柔光灯的灯箱,地脚灯总计功率为144W。
    由于此类灯具光线均匀,灯光布置方便简单,免去了过去使用聚光灯时,因经常出现的局部光过强需反复调整光纸、调整光线投向的麻?#24120;?#20063;避免了过去经常出现的眼、玻璃等景物反光的问题,主持人也没眩目的感觉。此类灯具布置时,不需经过硅箱进行调光控制,接上电源即可工作,操作简单,布光效果始终保持稳定,无须因人物变化而变动光位。由于此类灯具功耗低,无热辐射,基本不发出热量,这样既可改善演播室工作环?#24120;?#21448;可大量节约电力。同时此类灯具寿命长,每只灯管可达10000h以上,既免除了在直播中灯具损坏的担心,确保了播出安全,又大大减少了维护的费用。对于虚拟场景中灯光的布置,三点照明法是用光的一种基本方法,它是由一个主光、一个辅助光、一个逆光组成的三点光源系统,?#35270;?#20110;很多类型的场景?#23567;?#22312;设计场景时,根据场景的需要,可能会有几个逆光,或是将主光和辅助光分成几组。虚拟演播室的灯光在实?#35270;?#29992;中还需注意以下几点:
    1)面光方面:虚拟演播室的面光一般布得?#31995;?#24179;,尽量避免产生主持人身?#31995;?#21021;级投影。因为蓝箱反射光作用于阴影,通过计算机处理后,此阴影将会被色键器的蓝消除电路消除,从而影响输出的前景(主持人)的图像质量。虚拟演播室不建议加主光源,因为如果使用不?#20445;?#21487;能出现投影环境的逻辑错误,而出现实际光源与虚拟光源的不一致性。另外,主光源在蓝箱上产生的次级投影?#19981;?#24433;响计算机的图像处理。
    2)逆光方面:传统的布光原则是逆光强于主光,从而凸?#31181;?#25345;人鲜明的轮廓,增强空间立体?#23567;?#34394;拟演播室必须注意逆光的合理使用。太强的逆光,使蓝箱地面显得亮白而破坏蓝箱色调的一致性,影响计算机抠蓝效果;前景在蓝箱地面?#31995;?#27425;级投影?#19981;?#24433;响计算机的图像处理。而不用逆光或逆光太弱,则前景(主持人)象贴在电子背景上很死板。因此,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。
    3)侧光方面:虚拟演演播室必须加侧光。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?#31995;?#34013;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?#31995;?#34013;色成分。
    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?#31995;?#39640;亮点会造成合成图像的背?#23433;?#20998;出现雾?#20174;?#20687;。
    5)白平衡方面:注意避免蓝箱反射光对白平衡的影响。白平衡调整得不好,会造成掩膜信号电平变低和前景物体颜色失真。
    电视台小演播室的灯光设计采用了环形布光法。用弧形灯光轨道及灯具围绕人物主体布置。综艺节目中人物布光的准则是,主体人物的面部要始终处在图像中的亮部位置。色光气氛应体现在轮廓造型上,不是特殊处理不能发生在人物正面光线上。
    随着广播电视数字化的不断发展,虚拟演播室在各台的应用?#27493;?#36234;来越广泛。虚拟演播室对灯光的照?#21462;?#29031;明方式?#27493;?#26377;着全新的要求。这就要求从业人员的业务水平进一?#25945;?#39640;,虚拟演播室是一门集灯光、化妆、三维图像、电视摄像?#38469;?#20026;一体的综合?#38469;酰?#21482;有全方位的有利配合,才能?#35270;?#26032;的电视制作要求。



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