2024年4月6日发(作者：黑莓z10软件)

Video & Audio

视音频技术

以PXW-Z580高清4K摄像机为例

解析摄像机的设置与调整的路径

文/安徽广播电视台 杨杰

如今，4K拍摄及播出已在电视

摘要：随着新一代信息技术

台实现。4K的应用给电视制作人提出

的发展，影像播放技术进入4K

了新要求，让新技术满足节目生产需

时代，为大众带来更新的视觉享

要，提高节目制作质量，要求对新技

受。本文主要介绍了基于4K技

术的掌握，在工作中既要了解前沿技

术条件下，影像播放技术的进一

术的发展，又要掌握新技术的技术要

步发展，并解析摄像机的设置与

求，工作中去用好新设备。

调整的路径。

从技术上看PXW-Z580摄像机

是具有网络功能便携式高清4K摄像机。

关键词：4K 分辨率 摄像机

配置有超高清2/3英寸4K CMOS光

学成像器，像素达到3840×2160；

寻像器也是高清的，分辨率达到

960×540。伺服控制上提供了辅助聚

1 引言

焦功能，摄取优秀的画面质量有了技

随着4K技术及大容量存储技术

术保证。在菜单设置上，菜单分为操

的应用，让超高清摄像机的诞生有了

作菜单、绘图菜单、维护菜单及文件

新的技术保证。随着影像播放技术进

菜单四大类。网络应用上能够连接到

入4K时代，未来，普通人在家里就能

手机、电脑及其它设备上进行传输和

观看超高清带给的视觉盛宴，体会影

远程控制。同时，自带无线局域网适

像娱乐带来的无穷乐趣。随着5G技术

配器和嵌入式RJ-45接口，在进行

的广泛应用，手机高清电视也会走进

4K拍摄时也能够传输流媒体画面。记

大众生活。时代的进步带动广播技术

录方式有三种模式。记录格式有4K超

蓬勃向前。

高清与高清格式，如图1所示。

4K是高分辨率技术，分辨率达到

3840×2160，量化比达到10比特以

2 4K摄像机的结构与原理

上，图像色域更加广阔，并且采用了

从摄像机的技术发展看，摄像机

逐行扫描方式，与隔行扫描方式相比，

已经走过了50年漫长的发展历程。从

增加了一倍的数据量。

第一台实用型摄像机的诞生，到今天

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.

4K超高清数字摄像机的广泛使用，凝

聚了无数工程技术人员的汗水，与一

代又一代人的艰苦努力是分不开的。

摄像机在设置与调整上有它的基

本路径，需要视频工程技术人员对摄

像机的结构及性能有所认知。

摄像机的技术结构分为：光学镜

头、伺服控制、光电转换成像、记录

存储、寻像器五个部分。

光学镜头的结构中包括聚焦镜

片、变焦镜片及光圈控制三部分；光

电转换成像部分，有虑色片、分色系统、

CMOS（电荷耦合元件）及信号处理

大规模集成电路等部分；记录采用存

储卡方式。寻像器在整个摄像机中只

起到构图作用。

摄像机的工作原理：摄像机镜头

是通过自身的光学系统对图像进行经

过分光、虑色的过程，得到成像于电

荷耦合元件的靶面上的红、绿、蓝三

幅基色光像，再将成像于靶面上的三

基色光像转换为电信号，经信号放大

器放到、校正和处理，并同时完成信

号数字编码后在存储到存储卡上，最

终形成全电视信号的记录。

从结构与原理来了解摄像机如何

工作，有助于在使用上对摄像机的设

置与调整。

超高清与IP制播 UHD&IP

2021年1月 月刊 总第345期

3 摄像机的设置与调整路径

摄像机的设置与调整，能起到

满足节目内容的需要，提升节目的可

防止出现淡出亮区。摄像需要对自动

光圈的参考值进行更改。根据需要通

平衡和白平衡的调整值是由摄像机自

动设置的。操作步骤是先调整自动黑

过摄像机菜单按照以下步骤顺序进行：

平衡，再调整白平衡。另外，各种设

视性。设置与调整包括摄像辅助功能、

设置自动光圈操作模式；设置自动光

记录格式与方式、图像画质、音频输

圈的目标收敛电平；设置自动光圈速

入及质量四个方面。

度；更改镜头光圈的参考值；设置自

3.1 摄像机辅助功能

动光圈检测窗口。

摄像辅助功能有摄像机寻像器调

（3）快门的速度与扫描频率的调

整、自动光圈范围的设置、快门的速

整：快门模式对应着快门速度，模式

度与扫描频率的调整、黑平衡和白平

决定了快门速度的变化。快门有标准

衡与ND滤镜的设置、时间数据的设置。

模式、ECS（扩展的清晰扫描）模式、

（1）寻像器调整：可进行屈光度、

SLS（低速快门）模式三种。设置标准

对比度、亮度、峰值电平等方面的调整。

模式下的快门速度，通过SHUTTER

由于每个的人视力差异，屈光度与峰

开关来完成；设置SLS模式下的快门

值电平能够帮助焦点的控制。对比度

速度要通过菜单完成。

与亮度能够起到控制光圈。

（4） 黑平衡和白平衡与ND滤镜

（2）自动光圈范围的设置：为了

的设置：为了确保正常还原影像色彩，

便于将背光的物体拍摄成清晰的图像，

需要对黑平衡和白平衡进行调整。黑

图1

置都存储在摄像机的存储器中。即便

关闭摄像机的电源，设置也保留其中。

由于在调整黑白平衡时，光的强

弱程度不同，对应的ND滤镜就会不同，

光的亮度越强，使用的ND滤镜数字

越大，而相反时反之。

（5）时间数据的设置:时间代码

的设置范围是小时：分钟：秒：帧数。

时间码有重新生成模式、时钟模式及

预先调整模式三种，通常使用预先调

整模式（PRESET）。时间码运行方式

有两种：一是空运行时间代码发生器

一直在运行；二是记录运行，时间代

码发生器只在记录期间运行。

保持连续的时间代码，要将开关

设置为记录运行方式。在存储卡记录众

多场景时会产生连续的时间代码。但

是，取出存储卡在其它摄像机上进行记

录之后，即使重新使用原来的摄像机进

行记录，时间代码也不再连续。在这

种情况下，要使时间代码连续，时间

码要设置为重新生成模式（REGEN）。

拍摄中要保存实际时间，时间代

码设置为时钟模式（CLOCK）。

3.2 记录格式与方式

选择记录格式与方式，需要通过

操作菜单设置来完成。该摄像机的基

础格式有多种，4K超高清记录格式有

两种:XAVC 4K 50P和59.94格式，

通常使用XAVC 4K 50P记录格式。

记录方式有缓存录制模式、间隔

录制模式、同步录制模式。

缓存录制模式在新闻与实时专题

节目中经常使用。工作原理是先将图

像通过缓存记录下来，当摄像机开机

.

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图2

时再将缓存中的图像记录的存储卡中。

情况而定，通过操作菜单完成。

缓存录制模式的时间长短可通过操作

3.3.2伽马

菜单设置，能和同步录制模式一同使用。

伽马是科学术语，应用于光学领

间隔录制模式是一种非常特殊

域，指每个像素在数码图像中都有一

的记录方式，呈现的是一种艺术夸张。

定的光亮程度，即从黑色(0)到白色

间隔时间用操作菜单设置，长短有秒、

(1)。摄像机的伽马值可以根据需要设

分、小时，根据实际需要而定，不能

定。从菜单中能够看见主伽马，下分

和同步录制模式一同使用，使用完成

红绿蓝三基色单项伽马。主伽马值：

后要恢复到同步录制模式。

0.35、0.45、0.90三个亮度台阶，通

3.3 图像画质

常摄像机主伽马放在0.45台阶上。

图像画质是受客观环境影响的，

单项伽马值红绿蓝三基色：数

光的强与弱直接干扰CMOS的光电转

值-99到99，通常放在0位。数值越

换，只有通过对摄像机技术参数的设

小亮度越低，数值越大亮度越高。

置与调整，使画面的质量和观赏性得

3.3.3 拐点

到改善如图2所示。

拐点是对拍摄物体高亮度部分的

画质的调整可以通过菜单对增益、

亮度信号的一种消减，限制高亮度信

伽马、拐点、细节电平的设置来完成。

号技术。在应用中使用非常广泛，高

3.3.1 增益

亮度环境里能够很好的保留图像细节。

增益通常指的是元器件、电路、

拐点的设置要通过菜单，幅度:50%、

设备或系统，其电流、电压或功率增

95%、109%三个台阶；斜率：-99到

加的程度。摄像机也是同样的，实际

99，通常放在0位。数值越小消减度

中如客观亮度太低，不能满足摄像机

越低，数值越大消减度越高。

摄取图像要求，大量细节就会丢失，

3.3.4 细节电平

只有打开增益开关，放大电平增亮来

细节电平的校正能起到对电视画

满足。在使用中数值设定要根据实际

面质感的美化，拍摄中提升细节电平，

40

.

不仅能够加强拍摄物体在画面中是轮

廓清晰，同时还可以对被摄物表面进

行柔化处理。

细节电平分为：细节电平（1）、

细

节电平（2）、标准细节电平、肤色

细节电平四个部分：细节电平（1）可

以通过菜单对总细节电平、光圈校正

电平、轮廓电平等进行设置；细节电

平（2）可以通过菜单对细节电平拐点

光圈电平、细节黑白电平限制进行设

置；标准细节电平可以通过菜单对单

项标准细节电平、标准细节轮廓电平

及标准行/场细节信号电平等进行设

置；肤色细节电平在菜单中有三种肤

色类型可供选择，每一种肤色类型都

有单项设置，包括：色调的饱和度电平、

色调中间相位及色调宽度。范围：-99

到99，通常放在0位。

肤色细节电平的设置摄根据现场

被摄对象的具体情况及艺术要求进行

设置。数值越大细节电平越高，数值

越小肤色越柔和。

3.4 音频电平输入

音频输入接口有三个，前面一个

后面两个。后面接口上方放置了有源

话筒、无源话筒及调音台接入方式的

切换开关，音量控制有手动和自动两

种供选择。声音记录在那个声道通过

操作菜单设置。

4 小结

日常摄像机设置与调整都是在户

外进行的，是主观对客观的认识，有

一定的局限性，不是标准。要准确的

把握摄像机的设置与调整，要做好两

个方面，首先了解摄像机的工作状态，

弄懂客观环境对摄像机影响大小；其

次是工作经验积累。