广播级摄像机的色温调整和白平衡

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1、各类彩色电视节目，最终将作为视觉形象在电视机的屏幕上显现出来，因此，对重现色彩处理的得当与否，将直接影响电视节目内容的表达，电视制作质量的高低。重现色彩的逼真度，是彩色摄像机最重要的指标之一，它不仅决定于摄像机本身，而且还受到照明光源的种类和方法以及白平衡调整的技术等诸多因素的影响。光源色温的判别、标准白的选择及白平衡的调整是拍摄理想画面的关键。1、白平衡调整的重要性及其方法  国际上规定的标准白光有A、B、C、D、E五种，它们有不同的光谱功率分布和相应的色温。在彩色电视系统中，采用6500K的D光源作为标准白光。  亮度信号（

2、Y）由红、绿、蓝基色信号组成的比例关系为：Y=0.30R+0.59G+0.11B。当摄取黑白景物时，红、绿、蓝的电流应始终保持0.30、0.59、0.11的比例，使Y信号成为标准白光，这就是白平衡。为了保持摄像机红、绿、蓝三个基色信号电路有相同的放大倍率，应根据照明光源的变化，适时调整红、绿、蓝三个基色信号的合成比例。若合成的比例有偏差，Y信号就带有某种颜色。例如，红电流信号若超过0.3的比例，则Y信号将偏红；蓝电流信号若超过0.11的比例，则Y信号将偏蓝。由此可见，白平衡的调整好坏，将直接影响彩色图像的色调，关系到能否正确反映

3、景物的颜色。  景物重现的色彩不仅与本身特征有关，而且与照明光源的光谱成分（即光源的色温）有关。由于各种光源的色温不相同，且色温又随着环境光源的强弱而变化，但摄像机所需的平衡色温是固定的。同一物体在不同色温的光源照明下，重现的颜色是不一样的。例如，白色物体在高色温光源照明下就偏蓝，在低色温光源照明下就偏红。为适应不同的照明条件,在变焦距镜头与分色棱镜之间加入色温滤色片，利用它们的光谱响应特性来补偿由于色温不同所引起的光谱特征变化，即对光的不同波段进行有选择性的吸收，使之符合摄像机的平衡色温。由以上分析可见，白平衡的调整是十分重要

4、的。  自动白平衡调整电路通常使用两种处理技术：一是将处理放大器输出的红、绿、蓝三个基色信号送入白平衡电路，分别经白平衡门脉冲取样、整流，得到平均直流电平，再将红路和蓝路的平均电平分别与绿路的平均电平进行比较；以绿路电平为基准，将所得的误差电压放大后送回处理放大器的增益控制级，从而改变红、蓝两路的增益，使其输出信号电平与绿路信号电平相等来实现白平衡。二是将色差信号R－Y和B－Y送入自动白平衡电路，经RC网络积分后，与零电位进行比较；当摄取白色景物并达到白平衡时，两个色差信号都为零。因此，色差信号和零电位进行比较时，若R－Y＞0，

5、则比较器输出电压就加到红路增益控制级使其增益减小，直至R－Y＝0。反之，若R－Y＜0，则红路增益增大。同理，蓝路增益由B－Y信号控制图1采用第一种自动白平衡处理技术。被摄取的光像通过分色棱镜分光成为红、绿、蓝基色光，再经各自的CCD器件转换为基色信号，CCD器件输出的信号通过取样保持电路，控制轮廓补偿器和白平衡电路后进入处理电路（信号处理），最后经编码器形成NTSC或PAL信号输出。当红、绿、蓝三路基色信号电平相等且为1（即ER=EG=EB=1，EY=1）时，信号中的色度信号幅度为零，编码输出的仅为亮度电平，幅度为1，从而实现白

6、平衡。2、常规白平衡调整的技术  在实际拍摄过程中，要通过白平衡调整来校正因光源的色温变化而引起的图像偏色。白平衡调整的步骤：1）大范围内的调整。根据拍摄现场照明光源的色温选择合适的色温滤色片。例如，在低色温光源下拍摄，景物会偏红，应选用①号（3200K）偏蓝的色温滤色片，使画面增添蓝色成份；在高色温光源下拍摄，景物会偏蓝，应选用③号（5600K）偏桔红的色温滤色片，使画面增添红色成份。2）在大范围调整的基础上，采用自动白平衡调整方法，以保证准确的色彩还原。实际操作时要注意以下几点：（1）白纸应占画框的80%以上；（2）要有足够

7、的照度；（3）寻像器中尚未显示“OK”字符时），不要移开摄像机；（4）要与被摄景物在同一色温的光源下进行；（5场景或照明光源变化较大时，应重新进行调整。为了获得准确的白平衡，必须选择标准纸作为白平衡调整的基准。若每次都随意选择一个“白”色物体（如白纸、白布、白墙等）作为基准，由于这些物体“白”的程度不一样，将使白平衡数值有差异，造成画面的色调不一致。因此，要采用摄像机附件中提供的白平衡调整卡纸来进行，即使没有专用的卡纸，应通过实践比较的办法，选出效果最好的作为调整卡纸。  在实际拍摄过程中，经常遇到照明光源为混合光。室内拍摄时，

8、有人工照明光源，室外阳光的直射光和散射光，都直接或者间接地入射到被摄景物，造成光源的色温不一致。例如，室内用3200K的新闻灯照明，窗口有5600K的散射光入射，两者之间存在着较大的色温差。在这种情况下，若选择①号色温滤色片，拍摄出来的画面为：以新闻灯为主的景物