演播室灯光及舞美LED大屏色温对拍摄效果的影响

2019-1-10  来源:成都市广播电视台  作者:徐 挺  有5290人阅读

  摘要:演播室灯光及舞美大屏设备的色温对拍摄效果起着举足轻重的作用。高色温光源、舞美LED、DLP大屏等的运用,在丰富舞台效果的同时也增加了拍摄的难度。需要协整灯光、舞美及摄像设备呈现不同的参数,使整个拍摄效果达到最佳。本文从色温的概念开始,着重介绍一些实际应用过程中演播室灯光、舞美设备、高色温大屏等对拍摄效果的影响,从灯光的角度阐述如何调整合适的色温,以提高演播室拍摄的效果。

  关键词:演播室;舞美设备;色温;拍摄效果

  灯光与舞美是演播室的重要组成,在节目制作中构成整个演播室的主基调,与最终呈现出的拍摄效果息息相关。良好的灯光效果不仅满足照明的基本需求,更能营造拍摄所需要的氛围。合理的灯光布置能够帮助拍摄者从不同角度取景,所得到的最终拍摄效果即画质差别不大。这样能保证在镜头切换时自然过渡,视觉上不会出现有跳出镜头的感觉,影响整体感观效果。反之就会增加后期剪辑制作的难度,从而影响整个节目。所以掌握整体色温的一致性非常重要,需要对灯光的照度、以及与舞美设备共同显现的色彩、色温进行控制,使其与摄像机的最佳性能参数相匹配,这样才能拍摄出符合节目需要的效果。

  1、 什么是色温(colo(u)r temperature)

  简单来说色温就是专门用来标示光线颜色成分的物理量。十九世纪末期英国的物理学家开尔文为了明确标示光源的强弱并更好地描述灯光技术,提出了色温的概念。普通物体的颜色会随着温度的升高而有所变化,例如在我们日常生活中,将铁块放到炉火中,随着铁块温度升高颜色也会由初始的黑色变成红色,进而泛出白光。我们可以将这种变化理解为黑体理论。黑体理论也是由开尔文提出的,其假设存在一个黑色物体能够将施加到该物体上的所有热量吸收并且以光的形式再表现出来,就会因为热量不同呈现不同的色彩。其单位用“K”(开尔文温度单位)表示。以绝对温K(Kelvin,或称开氏温度)为单位(K=℃+273.15)。

  2、常见光源的色温

  本文中所讲的色温千万不要和普通光源的实际温度混为一谈,这是两个完全不同的概念。

  光源色温不同,光色也不同。色温增强时蓝紫色成分会逐渐增加,色温降低时橙黄色成分增加。所以高色温发蓝色光;低色温发橙色光;中色温发柔和的白光。

  常见的日光由于受云层遮挡、折射以及太阳高度、角度等因素影响,太阳光的色温是随时变化的。同样电力光源也能因为电压高低、电流大小形成不同的色温。因此,调节不同的电压值就能得到不同色温值的光源,我们在演播室常用的热光源灯具就能表现出这种现象。

  此外,色温与亮度相配合还能营造出特定的效果氛围。如:高色温光源在亮度不够时,给人们一种阴森、幽冷的气氛;低色温光源在亮度过高时,会给人们有一种火辣、闷热的感觉。一般来说,低色温光源能够使红色、橙色更加鲜亮;中色温光源的照射使蓝色、绿色具有清新、凉爽之感;而高色温光源的照射,能够使物体有冷的感觉。

  此外,在同一空间使用两种光色差很大的光源,其对比就会营造出层次效果。光色对比大时,在获得亮度层次的同时,还可获得光色的层次。

色温变化(色坐标及色空间图)

不同光源的色温

  

      

  • 色温在 3300K 以下,光色偏红,能给人以温暖的感觉,有稳重的气氛。如标准烛光1930K 、钨丝灯2760-2900K

      

  • 色温在 3000--6000K 之间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉,故称为中性色温。如荧光灯6400K、闪光灯3800K、中午的阳光5000K、电子闪光灯6000K等

      

  • 色温超过 6000K ,光色偏蓝,给人以清冷的感觉。如晴朗的蓝天10000K

  3、演播室常用灯光设备、效果及其色温(这里选用了较常用的低色温3200K和高色温5600K两大系列。)

  3.1低色温系列:3200K±150K

  

      

  • 聚光灯:传统聚光灯(光源属钨丝系列)低色温钨丝聚光灯可通过前置螺纹玻璃发出较柔和的光线,也称螺纹聚光灯。它可以通过输入电平值的大小、利用挡光板和灯具内部灯泡的距离位置较好地控制柔边、光束及光的强度。主要用作人物光。这意味着一束光可以和其它光融合。功能从150W到上千瓦均有 如:Fresnel1000W、Fresnel2000W、PD-JG200L等;

      

  • LED聚光灯:其作用和钨丝系列多为相同,不同的是发光源不同。常用于演播室各景区面光及逆光,低功能也可做眼神光;如:LED数字聚光灯 BH-J100、LED数字聚光灯 BH-J200等;

      

  • 三基色RGB泛光灯:采用三基色灯管,铝合金型材灯体,光反射率高,功能低、散热性好,又称为冷光源。一般选用OSRAM电子镇流器和OSRAM92型冷光灯管,显色指数为Ra92,多为主体基础面光使用。如:VIDESSENCE4*36W、6*55W 、8*55W、HML-3606等;

      

  • LED平板灯:用于演播室整体基础铺光,灯具光效高,比传统三基色荧光灯节能50%。均采用DMX512信号控制和本地控制两种方式控制亮度和色温,亮度范围0~100%,照射角度60°,功能一般在100W-300W间。如:PLANO 4X SS836CW6/C6W等;

      

  • 成像灯:灯头本身带一块平面玻璃。其高精度非球面透镜,其光束、光斑具有干净锐利的边缘特征。光度强,光源分布优良,光束边缘可调,成像片夹、边缘及活页门簿小,光线均匀,其功率为750W和575W。而调节灯泡,只会扩大光束,降低亮度。透镜分5、10、19、26度等。用于提供演播室逆光,也可根据需要投射定点logo;如:HPL750W 、APL-LED成像灯等;

      

  • 天、地排灯:在演播室中多使用小功率的排灯,800W、1000W、1250W的碘钨云灯或四联灯。在使用天幕或舞美景物时,除在天地排上使用需要的色彩外,地排的位置还使用了许多云灯。在舞台演出中曾经起过很大的作用,目前已很少使用。如:天排PT - 1250;地排 PD-800等。

  3.2高色温系列:5600±150K

  高色温光源因其良好的光谱特性得到快速的发展。高色温光源散发出的能量中,紫光、绿光、蓝光明显偏多,而摄像机对于这三种颜色非常敏感。使用高色温光源能弥补缺失的饱和度,打破了演播室灯具使用的传统格局,使整个画面看起来更协调、更富层次感。

  3.2.1新闻演播室类

  

      

  • LED螺纹聚光灯:用于演播室各景区面光及逆光,采用PWM方式调光,PWM频率大于30KHZ,

      

  • LED平板灯:100W LED平板柔光灯,用于演播室整体基础铺光;

      

  • 200W LED变焦成像灯:用于提供演播室逆光,也可根据需要投射定点logo;

      

  • 6W LED下颌灯:放置于主播桌上,用于消除主持人颈部阴影;

      

  • 电脑图案灯:可提供动态logo,也可根据需要营造节目氛围;

      

  • LED变焦摇头染色灯:用于为景区背景或地面染色铺光;

      

  • LED洗墙灯:放置在演播室地面,可根据需要为演播室背景染色;

      

  • 100W LED散光灯:光源色温:3250±150K、5600±150K;中心照度:2m为1500lx、4m为400lx、6m为185lx;光束角:60°左右。

  3.2.2 综艺类

  光束灯系列、摇头灯系列、追光灯系列、LED帕灯系列、LED摇头灯系列、舞台常规灯系列等,采用国际通用的DMX512信号控制,广泛应用于广电行业的综艺晚会中。根据节目需求,恰当地选择合适的灯具是实现完美灯光效果的基础,具体选择思路如下:

  

      

  • 光束摇头灯:这是舞台灯光中最常用的灯具,常见的有200W、230W、280W、330W等。其结构比较精密,包含电路系统,机械系统,光学系统,散热系统等等;

      

  • LED Par灯:该灯型小度数亮度高,大度数混色均匀,亮度高,色温效果较好, 发光角度:25°混色效果极佳;

      

  • 摇头图案灯系列:摇头灯是通过X、Y轴运动,达到换色、打图案、频闪等功能,有很强的动感。在国际上是舞台灯光的首选灯光设备;

      

  • 电脑摇头切割灯:该灯型在功能上具有很多类似于电脑摇头图案灯。其区别在于独特的成像切割系统,并且切割光斑照度可保持不变。图案精细、光效高,有的产品还带有独特的跑位自纠正机构,进而确保切割图形四边清晰度的统一性,也保证了图形的精准定位;

      

  • 电脑摇头染色灯:染色灯能将整个舞台以柔光的形式进行染色, 数量越多染色面就越大,也可作为多角度面光。主要靠内置色盘调整颜色,没有图案盘和棱镜功能。由于具有很好光透性、恒定的显色指数,可做面光使用;

      

  • 摇头矩阵灯:该灯型X/Y轴可以无极旋转运动;单个灯珠可点控、频闪、可调速度频闪自动。可通过任一16位分辨率摇头操作,动态色彩宏观变速效果,具有自走、声控、主从、DMX、频闪功能等;

      

  • 矩阵灯:单个、多个都可任意拼接使用,根据个人意愿任意摆放位置、造型。可以走数字、字母、跑灯、调光、视频转换等程序,也可根据需要随意编辑效果。可单独控制每个灯泡,塑造不同的效果;

      

  • LED 频闪灯:具有LED光源的普遍特性,频闪值可调、稳定,还具有单色性好,色饱和度达到90%以上,亮度衰减值低;

      

  • 高亮度追光:高显指(Ra≥90)满足面光需求,使舞台画面更清晰,加强舞台表演的效果,突出主题,目前追光在综艺节目中功率值为1.2K-4K之间较为普遍。

  4、舞美LED屏效果及其色温

  目前在大多新闻类演播室以及各种综艺节目的舞美中,LED大屏已成为重要元素。高新材料的运用,使LED屏具有极强的可塑性,能在舞台的各个层面进行全方位拼接、塑性,打造出完美的舞台空间。再辅以各类机械升降舞台,能够给观众提供更加丰富多彩、变化万千的视觉体验。LED大屏所呈现出的各种全息图片和动态视频,已不仅局限于作为节目的背景,更成为节目场景、情节的补充,有时甚至成为节目不可或缺的一部分,再配合灯光的布局,能给观众带来耳目一新的视觉体验。

  LED大屏幕系统,以微型计算机(PC)为控制中心,通过采集、传输、数据缓冲、和分组并行扫描,实现屏幕内容的播放。不论是电脑制作的二、三维动画、平面广告,或者是外围设备播放的视频内容,都可以及时地显示在LED显示屏上,即业界众所周之的计算机(PC)监视器像元同步映射技术。

  按照结构方式的不同,LED大屏幕系统可以划分为显示屏体,控制计算机、系统软件和应用软件、屏幕控制器、外围音视频设备,配电系统,固定框架等几个部分。各部分的关系如图所示。

  5、色温在演播室灯光和舞美LED屏使用中的平衡控制

  5.1室内外录制时的色温控制

  我们在节目制作中,常用两种以上光源照明,一般情况下都要求其色温一致。拍摄演播室节目、现场新闻等时,经常需要户内与户外联合录制拍摄。在户外拍摄时以自然光为主,色温在5500K-6000K 左右,若需要辅助光,最好直接采用高色温灯具。如果选用低色温灯具(3200k),就应该向日光(5600k )的色温进行调整。常用的方法是用升高色温的灯光纸来完成,但这样的方法对色温而言也只是相对提高。当然,有时因为特殊场景的需要,也会特意用两种色温的灯光分别照明同一景物,不进行平衡,以取得冷暖相间的照明效果。

  在演播室内景拍摄时则色温比较低,控制在3200k-5600K左右即可。在以前的新闻类演播室多采用3200K左右的光源,而现在的新闻类演播室LED、DLP大屏不断出现在主体背景中,为求色温的平衡在用光参数中也有所不同,采用色温在5600K左右的光源,同样在室外外景拍摄时,摄像机色温校正成与当时日光相同的色温即可。

  色温会影响场景的整体感觉,在节目的摄制过程中保持色温的平衡尤为重要。在我们日常工作中会发现,在早晨或者傍晚拍摄时拍出来的效果会偏红,而在灯光下拍摄有时又会偏黄,出现这样的结果都是因为摄像机的色温不能和当时现场的色温充分适应(无论摄像机是高清还是标清),加之灯光师和视频技术人员沟通不够,往往会导致出现色差,使被摄体色彩失真,与实际环境不符。

  为了使被摄体拍摄出来的效果保持原有的真实色彩,就需要知道当时环境的色温值和摄像机的色温值,只有这两个参数相匹配时,被摄体的真实颜色才能得到正确还原。例如:普通低色温光源的色温如果为3200K,此时调整摄像机的色温也应为3200K,则被摄体的色彩就是真实色彩。如果摄像机色温偏高或者偏低,拍摄出来的结果就会偏黄或者偏青偏蓝,需要重新调整摄像机的白平衡,方能保证最后的效果真实还原。

一致性色温画面

非一致性色温画面

  5.2综艺、晚会类节目制作时现场灯光和舞美大屏的色温控制

  在LED大屏幕等自发光元素大规模出现以前,舞台上景物的亮暗、画面的整体光效由灯光设计师们控制。以电脑灯、聚光灯等的光影、光束、光斑的变化,配合特效设备等,使观众产生视觉误差,从而增加舞台的纵深感和立体感。当大量自发光元素进入摄像机的构图后,电视、舞台灯光的设计理念逐步从对暗环境的照明设计转到了对亮场景的光效平衡上,即平衡灯具光源与大屏幕的照度与色温,平衡主体人物与发光背景的亮度与色彩。

  LED屏的大规模应用改变了传统灯光设计的原有格局,其自发光的特性增加了舞台灯光艺术创作的难度,也对灯光师提出了新的挑战。

  尽管LED屏的亮度可调,但其色温偏高,一般在6500K左右。作为舞台的自发光背景,与人物的面光比较难融合,时常会由于背景过亮,不仅会让舞台人物面部因照度不足而显得面色灰暗,也大大影响舞台的空间层次。其自发光特性让舞台上的光源、色光过于繁杂,往往与舞台灯光布局中电脑灯的光束、图案、色彩有所冲突。不仅会压缩舞台的空间层次,也势必增加灯光师控制光的难度。

  针对使用LED大屏幕产生的上述种种问题,可从以下几方面着手解决:

  (1)平衡色温

  要想得到真实的色彩,保持色温的平衡非常重要。目前我们所使用的摄像机对灯光光源的参数值已非常敏感(例如我们常使用标清SONY的E30、高清SONY的HDC2580等摄像机)。如果摄像机设置的色温比实际光源色温低,拍出来的效果就会发蓝;反之如果摄像机色温比实际光源色温高,拍出来的效果就会发黄。所以在录制音乐会、现场晚会时出现直播效果与现场看到的效果偏差很大,就是由于摄像机与现场舞美灯光设备色温不匹配造成的。

  尽管摄像机对灯光的照度要求已经不高,但对光源的色温却十分敏感。为了保证晚会录制的电视色彩还原效果,使用多种灯具时应尽量使各种灯具的色温保持一致。一般来讲舞美大屏的参数较为恒定,不同的产品参数上有所不同,但其色温值基本在6500K左右。所以,我们应选用高色温灯具做面光,如:电脑灯(6000K)、1500W电脑切割灯和染色灯等,这样才能使图像色彩还原呈现,否则拍摄出来的大屏画面就会偏色、失真。

  当舞台主体人物基础用光和舞美大屏色温缺乏一致性时,LED 大屏素材色彩内容也可以作相应调整,除了降低电平亮度外,其大屏素材色调也应避冷靠暖。这样才能使舞美LED屏与光源配备的色温相一致性,通过摄像机的黑、白校正处理,从而达到最佳的影像效果。

  (2)指定光圈

  光圈不只控制进入摄像机的光线强弱,还影响着景深。

  目前节目制作均采用高画质、高性能摄像机,例如SONY的HDC2580。它具有新研发的220万像素2/3 型宽屏逐行IT CCD 和信号处理LSI,凭借比之前型号增强的S/N、高分辨率和低拖影获得高画质。高采样率、高分辨率摄像机对亮、暗区域的细节部分层次能够体现更加丰富,摄像机灵敏度的提高极大降低了对灯光照度值的要求。

  因此,在高清演播室节目制作时,普遍采用大景深、低照度的方式进行节目制作。其值在600 lx-1000 lx左右,光圈一般在F3~F6之间。当灯光师根据节目的需要确定出用光范围,包括基础灯光布置和LED大屏幕的亮度之后,应与视频技术人员进行协调沟通,以确定最终的光圈值,方能使摄像机处于最佳的拍摄状态。

  高清摄像机灵敏度是F11,理论上光圈F5对应照度是600lux左右。考虑到皮肤对光线反射率的影响,满足人物面光要求时的照度会大大提高,实测F5的光圈对应900lux左右的照度。晚会采用的是高清拍摄方式,我们通常把演播室总体基本照度控制在900LX左右,光圈F4-F6之间。因此在实际彩排时,我们以光圈固定在F5处完成摄像机所需要的基础照明布置,并确定LED大屏幕的亮度。

  个人认为布光应以摄像机为基准,以摄像机的视点去展开。如果离开这一原则,布光就失去了意义。

  (3)调整光比

  这里指主体区域与背景之间的光比。一般来讲,演区照度如能达到600lx-1000 lx,就能满足高清摄像机的拍摄需求。可以通过提高舞台表演区的人物亮度或降低大屏幕亮度的方法来缩小人物面部与LED大屏幕的光比。在灯光设计之初就应将LED大屏幕作为舞台灯光组成的一部分来考虑。测出平均亮度值,适当调整其亮度,并将其光量计算入灯光的基础照度中

  在实际操作过程中,多数采用降低大屏幕亮度的方法来协调光比。运用LED屏自身的物理性,亮度像素组成配比比例为 R:G:B=3:6:1,屏幕亮度与调节≥1100cd/m²,自动16级,手动100级亮度调节。

  我们以摄像机距离大屏幕约21 m,LED大屏幕自检彩条为标准,将亮度调整为最大值的20%-25%左右。对主体人物进行定点处理,增加人物面部的布光面,配合通过光圈、黑电平控制,来平衡人物与LED大屏幕背景的比例关系。

  根据LED大屏幕尺寸,个人认为大于20 m2亮度调整为最大值的20%左右,新闻类演播室小于10 m2亮度调整为30%左右。增加人物面部的布光,再配合相应的视频参数的调整,来平衡人物与陪衬的背景的亮度。

  5.3 演播室内不同色温的灯具间的协调配合

  随着科技的发展,灯具的类型在不断地更新换代,演播室灯光的设计理念也需要寻求新的突破。过去传统使用的大部分都是低色温灯具类,即有辐射型低色温的灯具(色温3200K±150K)。而高色温光源的灯具(色温5600K±150K)以及LED大屏以其良好的光谱特性和丰富多样的表现形式,越来越多地出现在新闻类演播室中。加之多光源效果的应用,就很容易造成用光色温不一致。

  通常演播室照明基本上是高低色温光源混合使用的状态。在混合光源下录制节目,就必须考虑色温平衡的问题。如果摄像机的色温设置比光源的色温低,拍摄出来的画面就会偏蓝;反之,如果摄像机的色温设置比光源的色温高,拍摄出来的画面就会偏红。也就是说,如果以3200K作为色温校正基准,那么高色温灯就会导致色彩还原失真偏蓝;如果以5600K作为色温校正基准,那么低色温灯就会导致画面人物肤色偏红、偏黄。

  由于摄像机的特性无法解决这种混合光色温,所以,影视照明技术及摄录像技术通常将色温标定有 5600K的高色温和3200K的低色温。根据高、低色温的光谱结构,生产出了改变色温的灯光纸,通常称“雷登纸”。对于低色温的光源可以加雷登82纸(即蓝纸),使其产生的光线增加蓝色成分以提高色温,近似日光效果;在高色温光源前增加雷登85纸(即橙黄纸)使其增加橙黄色成分降低色温,近似灯光效果。

  改变色温实际上是协调各种光源的光谱成分。由于摄像机对高色温光谱相对敏感,而低色温的光源的光谱中缺少蓝色成分,因此,要协调高、低色温光源的光谱,保证摄像机对被摄体的色彩还原一致。通常的作法是,将所有作为正面光的低色温光源前加雷登82纸来提升光的色温,这样处理后的“光源”与高色温灯一起作为光源将场景均匀铺光,就能够提升整体色温,使混合光的色温达到相对平衡。

  为了能够正确拍摄不同色温环境的景物,摄像机就必须调整相应的白平衡,这也是电视摄录像过程中一个必不可少的工作环节。其目的是为了保证摄像机获得所需要的标准白光,使所拍摄画面色彩还原正常,否则就会发生彩色失真。在整个节目的摄制过程中,必须使用同一种标准“白”底,在无其它色光影响下,进行白平衡校正,以保证色彩还原的一致性。

  摄像机在使用过程中,有时候自动白平衡的校准可能会与实际白平衡的调试准确值有一定的偏差。针对这种情况,除手动微调摄像机的白平衡参数外,还可以对摄像机内的色差矩阵作相应的调整。(见附图——两款摄像机色差矩阵调试),若摄像机校正白平衡长期出现偏差,这属故障,应立即进行维护。

  当然,不同色温的光源有其各自的光学特点,比如高色温光源的“清亮”和低色温光源的“温暖”。在实际的用光过程中,也不是一层不变地要求达到色温一致。在特定的场景下对人物进行刻划时,恒定摄像机的参数值,采用不同的高、低色温灯具的搭配,巧妙地利用色温差对主体的修饰,也能实现特定的效果及氛围。例如:一个演播室人物场景,主体人物的基础用光按高色温进行校正白平衡,即摄像机的设置与被摄体的面光色温一致。此时,用低色温光源作为逆光或背景光,其呈现出的暖色调,能够使主体更加突出、画面更加丰富。

标清摄像机E30

高清摄像机HDC2580

  6、结论

  总而言之,色温在演播室灯光及舞美设备中的应用非常重要,极大的影响了拍摄效果。可以说对于色温的应用无处不在,又体现着无处不专的特性。在演播室中只有对灯光进行严格系统的设计,利用日益丰富的高色温光源,确保其跟舞美大屏、整体布景等所有因素相互融合协调一致,同时还要确保不同的灯组之间光线有效协调,在整个节目或者演播厅演出过程中合理搭配,选择适合现场气氛的色温,塑造成功的舞台场景,以达到最佳的制作条件。

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