视频会议中白平衡与光圈的调整

liyu · 发表于 2016-9-10 07:15:16

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一、视频会议的白平衡调整

　摄像机的白平衡调整是召开视频会议前要进行调试的步骤之一。正确掌握白平衡调整技术，是拍摄理想画面的关键。

　1、基本原理

　国际规定，在彩色电视系统中采用6,500K的D光源作为标准白光。亮度信号由红、绿、蓝基色信号组成的比例关系为：Y=0.30R+0.59G+0.11B。白平衡就是当摄取黑白景物时，红、绿、蓝的电流应始终保持0.30、0.59、0.11的比例，使亮度信号成为标准白光。若合成的比例有偏差，则亮度信号将出现偏色现象。重现会场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。可见，白平衡的调整好坏，将直接影响到整个会场的色调。为了保持摄像机三个基色信号电路有相同的放大倍率，应根据会场的照明光源，适时调整三个基色信号的合成比例。

　同一物体在不同色温的光源照明下，重现的颜色是不同的。例如，白色物体在高色温光源照明下则偏蓝，在低色温光源照明下则偏红。为适应不同的照明条件，摄像机在变焦距镜头与分色棱镜之间加入色温滤色片，利用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。

　2、白平衡调整的技术

　在会议召开之前，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。其步骤是：(1)大范围内的调整。根据拍摄会场照明光源的色温选择合适的色温滤色片。在低色温光源下，选用①号(3,200K)色温滤色片，使画面增添蓝色成份；在高色温光源下，选用③号(5,600K)色温滤色片，使画面增添红色成份。(2)在此基础上，采用自动白平衡调整方法，以保证准确的色彩还原。操作中应注意以下几点：①要在同一色温的光源下进行调整；②白纸应占画框的80%以上；③寻像器中尚未显示“OK”字符时，不能移开摄像机。

　对于照明光源为混合光的会场，如室内为低色温光源照明，室外有阳光的直射或散射，两者之间存在着较大的色温差。若选择①号色温滤色片，在监视器上看到画面是：以低色温光源照明为主的会场色彩还原较正常，而以散射光照明为主的会场色彩偏蓝；若选择③号色温滤色片，以低色温光源照明为主的会场色彩发黄偏红，而以散射光照明为主的会场色彩较正常。从画面的效果来看，好像光源中多了蓝灯或红灯似的，而这种现象总是在会场照度不够的情况下发生的。可见，不同色温的光源混合照明，将得不到理想的色彩还原。因此，应避免在会场中存在两种以上不同色温的光源。解决方法是：(1)采用窗帘布或桔红色的透明纸遮挡散射光，以①号色温滤色片进行调整；(2)采用高色温照明光源，以③号色温滤色片进行调整；或者采用浅蓝色的透明纸置于低色温光源前面，提高光谱色温，以求同室外散射光的色温一致。

　3、存在问题及其排除方法

　纵观各部门视频会议的会前调整和会议召开，还存在着不尽人意的地方，除了参数设置以外，主要表现为以下几个方面：图像偏色、图像无彩色等。

　对于图像偏色现象，要通过摄像机的白平衡调整来校正因光源的色温变化而引起的图像偏色。采用视频会议专用摄像机，可将电源断开，用白纸对准摄像机，再重新接通即可排除；采用多台专业摄像机同时进行拍摄的，可用同一张白纸对不同的摄像机进行白平衡调整。如果每次都随意选择一个“白”色物体(如白纸、白布、白墙等)作为基准来调整，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，要通过实践和比较的办法，选出效果最好的“白”作为白平衡调整卡纸。

　对于图像无彩色现象，可在会议终端控制台“诊断测试”中，通过设置“色饱和度”的参数来加以解决。

liyu · 发表于 2016-9-10 07:15:26

二、视频会议的光圈调整

　1、基本原理

　重现会场的亮度不仅与本身特征有关，而且与照明光源的照度有关。由于摄像机中的CCD器件所能承受的明暗强度有限，而且这个限度远远小于会场亮度和光线的变化范围。为适应不同的照明条件，在变焦距镜头中装有限制入射光束大小的可变的圆形光阑(俗称光圈)，通过改变光阑孔径控制进光量。光阑孔径越大，进光量越多，反之进光量越少。此外，投射到CCD器件上的实际亮度还与镜头的焦距有关。在一定的照度下，焦距长则亮度低，焦距短则亮度高。光圈也影响着景深的表现，光圈小景深范围大，光圈大景深范围小。对于采用推、拉、摇等方式进行画面轮巡时，要注意控制好光圈值，避免彩色失衡，破坏灰度层次。

　目前，广播级或专业摄像机具有自动光圈调整和手动光圈调整以及即时自动光圈调整等控制方式，以处理不同条件下的会场亮度变化。

　自动光圈是根据会场的照度，利用视频信号的反馈，使光圈作相应的扩大或缩小，保持合适的进光量，从而得到规定的输出信号强度，使摄像机视频信号的白色电平保持在规定的数值上。由于自动光圈电路是根据会场的照度来确定视频信号平均值检测和峰值检测的折中值，它不能检测前景与背景亮度反差的面积比(即在同一画面中亮度高的面积与亮度低的面积之比)。对于采用推、拉、摇等方式拍摄平均亮度不一致的会场时，光圈将随着会场的亮度变化而作相应的扩大或缩小，使画面的亮度不断变化，造成忽明忽暗的效果。例如，镜头从较亮的地方摇向较暗的地方时，画面将出现先暗一下再重新亮起来的现象。

　手动光圈是将光圈选择开关置于手动位置，并根据画面的需要调整光圈环，对于逆光、亮度突变、对比度强以及画面要求特殊效果等情况，能获得较好的效果。

　即时自动光圈是将光圈选择开关置于手动位置，持续按下即时自动光圈调整钮，光圈将临时性地切换成自动光圈调整方式，利用自动光圈调整电路检测会场的亮度变化来进行调整，松开按钮后返回手动状态，光圈将固定在被调整好的数值上。

　由于自动光圈是以平均亮度进行控制，当拍摄高反差的会场时，将有一部分地方明显曝光不足，画面的色调层次受到破坏。在采用推、拉、摇等方式拍摄时，由于浅色衣服会使光圈忽大忽小，画面的亮度不能达到稳定状态。另外，自动光圈是利用反馈信号进行比较放大再通过驱动电机来改变光圈的大小，会场的亮度因某种情况发生变化时，光圈也随之改变，这个变化过程影响到艺术的表现效果。对此，可通过以下方法来提高画面质量：

　(1)设定自动光圈检测窗口。在自动光圈检测电路之前加入有关检测窗口，仅检测窗口以内的会场视频信号的平均值或峰值，而忽略窗口以外的地方，有利于提高图像质量。但对于推、拉、摇等方式拍摄，在明亮物体进出检测窗口的瞬间，会使窗口区域的亮度发生变化，造成光圈的改变，将导致画面的亮度出现较大的变化。

　(2)增加逆光和聚光功能。在背景明亮的会场中，按下逆光补偿钮，光圈将在自动光圈的基础上加大一档左右；在高亮度的聚光灯前，按下聚光补偿钮，减少亮度电平，以免因亮度过强而出现白热化的现象。

　(3)附加自动光圈微调功能。对于具有自动光圈微调功能的摄像机，可通过选择视频峰值和平均值的比例调整光圈，有助于提高图像质量。

　2、应用技巧

　由于摄像机所面对的会场亮度变化范围较大，因此要通过调整光圈，才能保证图像质量，否则就会破坏画面的彩色平衡，失去灰度层次的变化。为使明暗变化降低到不易察觉的范围，通常采用以下几种方法确定光圈值：

　(1)自动确定法：确定机位、对焦并进行画面构图。先采用自动光圈方式，再将光圈方式选择开关拔至手动位置。笔者在“全国组织系统推进‘万名组织部长下基层’活动” 视频会议中，采用这种方法进行拍摄，避免因与会人员来往行走所引起的亮度变化而影响画面质量。

　(2)折衷法：采用推、拉、摇等方式拍摄时，先将自动光圈方式时起幅的光圈值与落幅的光圈值折衷处理，再用手动光圈方式进行拍摄，此时起幅与落幅的画面质量略有下降，但总体效果趋于一致。笔者在“全国组织系统深入学习实践科学发展观活动”视频会议中摇拍会场时，把光圈选择开关置于自动位置，测起幅和落幅的光圈值，用手动光圈方式将光圈值设在中间位置后进行拍摄，获得了较好的画面效果。

　(3)落幅为主：落幅画面通常是表现内容的归宿和小结，采用推、拉等方式拍摄时，以落幅画面构图的平均亮度来确定光圈值，并采用手动光圈方式进行拍摄。在召开视频会议过程中，主会场都会通过“推”、“拉”、“摇”等方式对各分会场的情况进行画面轮巡。笔者在“全国组织系统‘讲党性、重品行、作表率’活动”视频会议中，既要体现本地会场中人与物之间的相互关系以及相互间的地位感，又要表现其专注神态，以脸部特写作为落幅来确定光圈值，获得了较好的表现效果。

　(4)人脸测量法：黄种人类的皮肤反光率约为70%，相当于会场中由明到暗亮度变化的中间等级，以这个中间灰度等级确定光圈值，有利于暗部分画面的重现。先把光圈方式选择开关拔至自动位置，将人物的特写为依据，待光圈稳定后再拔至手动位置，然后进行拍摄。

　另外，在拍摄对比度极强的会场时，可利用摄像机所提供的斑马谱作为调整光圈的参考标准，以保证画面中有意义的部分曝光准确和色彩饱和。

　由于摄像机所面对的会场亮度变化范围较大，所有的视频信号都要通过放大和加工处理，因此在一定的动态范围内变化是不可避免的，它不可能从根本上解决画面出现平均亮度变化的问题。

　综上所述，以上几种调试技术各有特点，且调整的幅度也有所不同。技术管理人员都应对相关的技术有所了解，并熟练调试和掌握常见的应用技巧。不论使用哪种技术，都应根据设备的性能和功能来选择，按照不同的实际情况灵活处理，在调试过程中进行现场监视画面效果，并及时加以调整，才能提高图像艺术的表现力，才能把视频会议的召开做得更好、更活、更生动。

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[HIFI音响] 视频会议中白平衡与光圈的调整

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