高清电视节目与灯光

-.z.高清电视节目与灯光一．数字灯光,高清电视的选择要制作好高清电视节目，除了需要高清视频设备，高质量的环绕立体声音响设备，特殊的布景、道具、服装、化装等要求外，对布光技巧还要有一些特殊的要求。在适应16：9图像空间和1080线高清扫描的要求下，对图像空间的明暗控制，对画面细节、色彩、层次、景深等的处理，以及图像主题的突出等比标清画面要求要高。这就需要特殊的灯光设计。要做好高清电视节目的灯光设计，首先要科学选配灯具，对灯具的有效发光强度、光斑投射面积、光斑均匀性都有更高的要求；其次要提高布光水平，只有灯位定位准确，能够精巧布置安装调试灯具位置，才能用灯光勾画场景的细节和层次；再就是调整控制好灯具的亮度和适宜的场景照度，平衡好不同光位、不同光型、不同光质、不同光色之间的关系，以便产生层次清楚、主体明确、细节明晰、色彩鲜艳、具有适宜比照度和景深的优美高清电视画面。因此，要制作出优美的高清电视画面，没有先进的适应高清制作需要的灯光设备是难以实现的。数字灯光设备就是适合高清节目制作的首选设备。数字灯光设备的开展虽然已经走过了十几年的历史，但要完全满足高清节目的制作需要，还是有许多问题需要解决的。从上世纪90年代初的数字化电脑效果灯，到数字电脑调光台，全数字调光器，到数字化机械灯具，数字化布光控制系统，到今天的数字化网络灯光控制系统，都是在不断开展着的数字灯光，都是在不断地进展完善和成熟的数字化设备。这些设备为高清电视节目的制作奠定了一定的根底。在本次展会上，各灯光设备生产厂商，纷纷打出适应高清节目制作需要的产品，以打造全数字电视灯光的制作环境，从而满足电视进入高清时代的需求。二．电脑效果灯进入新时代电脑效果灯作为现代科技在影视灯光技术中的产物，不断更新换代，功能不断完善，涌现出大量的具有不同使用特性和功能的电脑效果灯，如电脑染色灯、频闪灯、投影灯等。今天，随着高清电视节目制作的需要，电脑效果灯的开展已经进入了新的时代。按照一些专业生产厂商的说法，电脑灯作为最具代表性的电脑效果灯，已经开展到今天的第四代产品。第一代产品以简单功能的镜片扫描电脑灯为代表，第二代就是以多功能的摇头电脑灯为主流，第三代就是现在大量使用的除了具有传统的DM*控制信号外，还具有以太网络控制功能的电脑灯，目前，也就是在本次展会上展示的以DL.2为代表的新一代，具有高亮度投影机、专业摄像机、红外夜视照明功能、常规电脑灯移动功能的综合型电脑灯〔见图1〕。虽然笔者对这种划分方法不太认同，但电脑灯的开展确实进入了一个以控制功能不断完善，使用功能不断细分，输出功能不断综合的新型的电脑效果灯时代。图1DL.2电脑灯电脑灯最早出现在80年代末90年代初。由于受技术上的限制，那时的电脑灯功能较少，构造比拟简单，体积较大，其灯泡功率却较小。在摄像机照度要求较高的场景里，这种电脑灯的光效难以显现出来。随着摄像机技术从模拟时代进入了数字化时代，特别是高清摄像机对照明亮度的要求大大降低，照度要求从2000-3000勒克司降到500-1000勒克司。这给电脑灯的开展提供了先决的条件。随着科学技术的开展，特别是数字化电脑技术的飞速开展，电脑灯已全面进入了今天的数字化时代。今天的电脑灯已经成为了一个非常庞大的家族，其品牌至少也有上百种，其功能越来越多。一只电脑灯可以有几十上百个通道〔channel〕,产生几十种运动变化。可以说，只要你能想到电脑灯就能做到。一只电脑效果灯具不仅具有光线亮度变化的功能，同时还具有光束投射方向的变化、色彩的变化、投射图案的变化、发散角的变化等等一系列功能，并能够和视频系统音频系统连接，勾画出无限变化的光效。下面我们以DL.2为例，详细解读今天的电脑灯到底具有哪些特殊的功能特性。DL.2是一款新一代数字电脑灯，除具备常规电脑灯的变化功能外，还配备一个LCD面板灯具引擎。引擎带有一个媒体效劳器和一个预置素材库，还有使用DigitalEyeTechnology(数字眼技术)的Sony摄像机和夜视照明装置等一些新的功能。具体包括以下几点：

1.具有数字摄像技术。配置中使用了Sony专业摄像机，具备超级HADCCD技术，能够实现遥控摄像功能。DL.2电脑灯使用机载数字眼技术，每台DL.2装有一个摄像头，通过DM*协议控制。所以全部装有DL.2的灯架可以提供遥控摄像网络，可以从DL.2捕捉到图像后实时发送视频影像到多媒体视频屏幕，这些现场视频可以发送到任意视频输出设备，包括另一台DL.2。

2.具有夜视功能。在灯具前部带有红外发射器，具有红外线摄像技术，红外功能可以从极暗场景下摄取现场影像。

3.可以通过以太网智能地管理数字媒体文件。DL.2灯具可通过以太网进展通讯；可将定制的数字内容上传或下载到DL.2灯具中；可通过所有菜单命令遥控配置灯具；可升级软件，包括DL.2的所有内容、应用和操作系统。可以在工作站或者笔记本电脑上使用内容管理程序〔ContentManagementApplication〕，遥控上传数据，要连接多台DL.2组成网络时，可以使用软件升级配置。

4.可以导入3D图像。支持定制图像输入包括：3D图像、媒体文档、静止图像等；配备大量免权版的(Royalty-free)精巧数字艺术图像，超过1000种经优化的灯光专用图片。还配备RGBHV和S-Video连接端口，可以将图像输出到各种不同的媒体设备。软件基于内置的Windows*P和Direct*技术，强大的内容管理及配置功能软件可以遥控多台DL.2设备；并支持DM*512和Art－Net控制协议，可以遥控软件升级能力等。

6.配备内置全彩色SVGA预览监视器等。由此可见，这种灯具具有非常强大的图形引擎功能。这主要包括：

·可选择不同的播放模式及播放速度；

·可定义任何视频转接出口(VideoLoop)的任意段，包括擦写功能；

·多种混色和多种视觉效果混合，可以组合出任何想要的效果；

·可使用不同的透明度，在媒体流之音做出穿插渐变或者相融的效果；

·*、Y、Z轴全方位控制图形旋转，定位和缩放比例；

·可视模式可以调节亮度和比照度，做出最理想效果；

·视频输入或者拍摄功能可以使用2D或3D的素材；

·亮度覆盖透明度控制，可保证系统的亮度到达最高；

·全面的图像混色可应用于合成的流媒体图像；

·颜色效果包括边缘色彩可以进展组合图像混色；

·多种修饰选项，带有边缘淡进淡出和频闪效果；

·边缘淡进淡出可创造蒙太奇效果；

·输出投影有梯形失真校正功能；

·可控制图像观看角度/远景；

·多种模式同步控制所有互联的DL.2灯具。除此之外，这种灯具还具有强大的硬件功能，这包括：

·机械光圈调节暗场输出；·400度水平移动和240度垂直移动；

·DM*控制投影仪的变焦和聚焦；

·DM*控制摄像仪的功能；

·光学＋数字变焦，可使图像放大到216倍；

·垂直和水平图像翻转；

·黑和白，彩色底片和单帧；

·白平衡，包括红色和蓝色增量控制；

·全彩色显示和预览显示器/菜单功能；

·奔四3.2GHz处理器，ATI*850*T显卡；

·千兆位以太网实现快速上传素材内容和多个设备同步；

·USB端口可以与可选无线内容管理程序连接。从这一种电脑灯具的功能特性，我们就能够对今天电脑效果灯的开展略见一斑。实际上，每个电脑效果灯生产厂家，不管是国内的还是国外的，都在一刻不停地进展着研发工作，不断推出满足时代要求的新产品。三．普通灯具及其吊挂设备数字化已成大势普通灯具及其吊挂系统的数字化是建立数字化电视演播室的根底，近几年，经过广阔影视科技工作者的努力，其数字化程度有了很大的提高。在本次展会上，我们可以充分领略到这些变化。可以说，在今天建立高清电视演播室的热潮中，普通灯具及其吊挂系统的数字化已成大势。

1.普通灯具数字化普通灯具作为电视节目制作过程中使用最广泛的灯具，近几年来，正在逐步走上数字化的道路。机械灯具的控制从模拟控制到数字化控制，灯具的光效也在数字化制造工艺的背景下，有了很大的提高。在本次展会上，展示了许多新型灯具，如龙光公司推出的一款新型聚光灯具，采用了现代化高科技工艺设计技术和新型的光源，使灯具的光效与传统的聚光灯比拟提高了两倍以上。在控制方面，许多厂商把电脑效果灯的水平和俯仰运动技术，应用到普通灯具的控制中，制造出一种能够随意更换悬挂灯体的机座〔见图2〕。这种灯座可通过DM*512数字信号协议实施控制，用普通的电脑灯控制台就可以完成编程控制。图2可控制动作的数字化普通灯座另外，一些具有一定实力的灯光厂商，将在电视演播室内常用的机械灯完成了数字化改造，将普通灯具配备了数字化调控单元，采用由数字信号DM*512控制的调焦、摇头功能等等。可以说普通灯具正在向数字化过度，已越来越趋近于电脑灯〔见图3〕。这些发生在普通灯具上的变化，造就了其电脑化数字化的趋势，所以说把这些普通灯具称为"电脑灯〞一点也不过分。如星光集团生产的三动作数字化聚光灯，其核心局部的伺服控制系统，就是采用同时处理水平、俯仰、聚焦三工程标参数的动态位置，精细检测的闭环伺服控制算法，从而能够确保受控灯具的水平、俯仰、聚焦三工程标参数，分别准确地到达控制台预置编程所设定的值。该算法是以目标位置为参数的闭环控制算法，从而可以克制外部的机械干扰，以保证参数的准确控制。图3数字灯2.灯光吊挂设备数字化在普通灯具数字化的同时，其吊挂设备也没有落后，在经历了几年的数字化改造之后，在今年的Birtv展会上，我们看到许多灯光设备生产厂商展出了技术更加先进的数字化灯光吊挂设备。如星光集团的全数字化演播室灯光吊挂系统，龙光公司的数字化吊挂系统等。吊挂设备数字化，是指演播室内灯光吊挂系统，包括吊杆及其控制器实现数字化的技术。数字化吊挂控制技术的实现，从很大程度上改变了过去模拟控制吊杆的模式。虽然这种数字化程度还不是很高，还有待于进一步改良，但是，吊挂系统的数字化为电视演播室现代化程度又推进了一步，为演播室灯光系统全面实现数字化奠定了根底。灯光吊挂系统包括吊杆和相应的操作控制单元。吊杆是现代大中型电视演播室内的主要吊挂设备〔见图4〕，它一般吊挂安装在演播室内的设备层上，用来悬挂灯具或其它灯光设备。操作控制单元由操作台和控制柜组成，吊挂系统的数字化特点主要由其来表达。图4数字化吊杆目前，各生产厂商经过几年的不断研究和改良，已经研制了具有较高技术水平的数字化吊挂系统。这种系统一般能到达下述一些技术要求：

·吊杆控制系统的控制信号采用DM*512数字控制信号。

·控制系统具有数字化记忆存储功能，存储的场数可到达几百上千个，并能根据需要随时调用任何一个场。

·系统具有多路数字化群控功能，能同时控制四道或更多的吊杆。

·系统具有数字化吊杆高度检索及平面位置显示功能，系统能通过显示器可以方便地指示每一根吊杆的高度和平面位置。

·系统具有对上下限位及运行高度进展数字化设置的功能，可根据需要任意设定吊杆的升降高度。·系统具有较高的数字化控制精度，在有效的控制高度范围内，系统能够使吊杆准确的复原复位。

·系统具有电脑控制备份功能，一旦主控系统出现问题，备份系统能够完成一般操作要求。

·系统具有电源应急处理功能，在吊杆运行过程中，遇到紧急情况时，系统能够做到随时将吊杆电源切断，确保人身和设备的平安。

·吊杆设置有负载光电数字传感装置，可随时监控吊杆的承重情况，保证系统的平安。

·系统设置有防松断绳应急处理功能，能够在钢丝绳出现断裂松动时，切断吊杆电源，保证系统平安。

·根据吊杆的长度不同，每个吊杆上设置有相应的灯具电源输出插座和数字控制信号插座，电源插座每路输出负荷不小于4KW，控制信号插座为符合相关标准的DM*512控制信号插座或网络控制节点插座。普通灯具及其吊挂设备的数字化，提高了灯具空间定位系统的精度和准确度，增加了系统的平安性和可靠性。数字化系统的使用，可进一步减少灯光工作者的劳动强度，缩短电视节目的制作周期，能够大大提高演播室的使用率，为高清电视节目的制作和管理奠定了根底。四．灯光控制与管理系统的网络化进展明显在现代电视节目制作过程中，灯光控制系统的先进与否直接表达着灯光系统的先进性，灯光管理系统的先进性却显示着现代化管理的水平，网络化技术为这些提供了最有优越的平台。在现代电脑技术和网络技术的大背景下，灯光的控制应用技术得到了飞速地开展，已经从早期的模拟技术时期，开展到了今天的数字化网络化技术应用相当广泛的阶段，并且在数字化背景下的网络化技术，已经拓展到了灯光管理的领域，甚至到了整个电视节目的运行管理。在今年的展会上，灯光控制与管理系统的网络化水平有了明显的进展。

1．灯光控制系统的网络化灯光控制系统的网络化是指对演播室或剧场等场所的灯光系统实行网络化控制的一种方式。目前普遍采用的网络标准有两个，分别是由美国娱乐业效劳与技术协会〔ESTA〕和欧洲ArtisticLicence提出的A〔AdvanceControlNetwork〕和Art-Net协议。它们或单独采用TCP/IP以太网网络技术，或采用TCP/IP以太网与传统的DM*控制技术相结合的方式，来实施对整个灯光系统的控制。虽然每个生产厂商推出的网络化系统的构成有所不同，执行的协议标准也不一致，但其网络化的组成概念是根本一致的。其目的就是在演播室内或演出场所把所有的灯光操作控制设备，包括电脑调光台、电脑效果灯控制台、布光控制台、激光控制台、换色器控制台等，通过网络形式与受控设备，包括调光立柜、电脑效果灯具、数字机械灯、电动吊杆、激光灯、换色器等连接在一起，来完成整个灯光系统的控制。在今年的Birtv展会上，各灯光设备生产厂商展出了各自的网络化灯光控制系统。图5为河东电子生产的网络控制系统中使用的网络工作站和文件效劳器。图5网络工作站和文件效劳器网络灯光控制系统是对传统的DM*512数字化控制技术的重大技术革新，是灯光控制系统的一次质的飞跃，解决了DM*512控制无法实现的技术问题。网络系统的应用能够做到及时处理灯光设备的技术故障，合理利用设备资源，提高设备的利用率等。目前，正在处于过度期间，由于设备更新换代的原因网络还继续兼容DM*512信号。但是，随着时间的推移，纯网络化的灯光控制系统将会成为主流。这一点已经在调光控制系统中得以实现。图6为河东电子展出的网络化调光台和调光立柜。图6网络调光立柜和调光台2．灯光管理系统的网络化近几年，在灯光控制网络化的根底上，充分发挥网络化的优势，把灯光管理的内容也并入到网络控制之中。具体说来，灯光管理网络化能够完成如下一些管理内容：①控制设备管理

·设备使用寿命的预警管理，如*灯泡的使用时间累计将到使用寿命时系统将发出预警信号。

·能够对每台设备的出错或故障历史、维修历史作好记录。

·能够集中管理系统中所有设备的信息，记录所有灯光设备的历史，包括购置情况，厂家信息，保修状态等等。

·掌握统计数据，能够给出设备的使用率，技术分析表或技术报告等统计数据。

·对使用者权限实施管理，根