摄像机测量
作者: 来源: 更新时间:2013-08-16 点击率:11259
尽管每位工程师和DP（摄影导演）都有自己的一套摄 像机调整方法，不过，以下所介绍的方法是相当典型 的。
用一均匀照射ChromaDuMonde 图卡或用一背光照射 Combi图卡，摄像机聚集图卡并正确成像，光圈设置为 中间值（一般在f4和f8之间），调整光圈的曝光量使DSC 灰度卡的白条为700mv（100％）。跟踪调整RGB 通道 应使整个灰度卡呈中灰显示，随后调整摄像机的黑平衡 和白平衡（顺便说一句，由于所有的DSC 彩色组合为 平衡的灰度色，大多数摄像机可以在DSC 色卡上调整 白平衡，就象在在真实的白测试卡上进行精确调整一 样）。在正常情况下，无论是ComAlign 测试卡还是 ChromaDuMonde 灰度级测试卡，它们的真实黑条均 应设置为靠近0mv。注意：在北美地区，如果监视的是 摄像机的NTSC复合输出，那么应将上述真实黑条产生 的黑电平设置为7.5 IRE，但在日本，因NTSC 信号无 黑电平偏置，则将黑电平设置为0 mv。调整摄像机，应 使伽马或11 级台阶图卡的交叉台阶处为一直线。这样 可以精确地再现灰度测试卡。必须注意的是，尽管此时 摄像机能够准确地再现灰度测试卡，但它的彩色再现仍 然可能很差，因此还需要作进一步的调整。
利用WFM5000 矢量仪调整彩色
DSC 彩条是用来再现真实世界中的可见彩色饱和度电 平。这样，在使用矢量仪并将刻度设置为7 5 ％时， CamAlign和ChromaDuMonde彩色信号将准确地落在 矢量仪对应的小盒内。还有，如果将矢量仪的增益直接 增加到2.0 ×，当摄像机精确地再现彩色时，所有的原 基色彩色信号会在它们的小盒内。ChromaDuMonde测 试卡总共有28个彩色块。位于其四角以及上、下矩形的 水平中心处的原基色彩色会落在对应的矢量仪小盒内。 其它彩色则顺序排列在这些原基色之间。图12表示的是 这些原基色在矢量仪中的显示图形。
现代的摄像机具有先进的多矩阵设置，这样可以将每一 基色与矢量仪小盒对准，不过也有可能会减小总的彩色 色域。
图13为调整之前的摄像机默认输出显示。在WFM5000 的矢量仪显示中，设置为75％彩条刻度，增益设置为2 ×。注意在摄像机的默认设置中，加重了红色分量，这 样绿分量和青色分量的增益明显地小于其它彩色分量。 在校准摄像机的矩阵时，增加某一特定彩色的灵敏度， 可能会影响其它许多彩色的在矢量仪中的定位。因此， 在对摄像机进行调整时，需要有足够的耐心，可能要对 摄像机进行反复多次的调整，这样才能将摄像机正确地 校准。DSC测试卡使这一调整过程变得十分简单，因为 每一DSC基色均具有相同的RGB电平组合，如同每一 基色一样。如果图案中有着不同的亮度关系，真实的基 色会增加工作色域空间的失真，就用彩色矩阵调整来取 代显示虚假基色的色域。例如，当进入摄像机矩阵设置 以调整彩色灵敏度时，这就是一个例子。注意在许多例 子中，一种特定的彩色不能选择它自身，可以改变为B － Y 和R － B 等。当这些设置增加或减少时，在矢量仪 上所有其它的彩色均会产生位移。因此，一种彩色调整 不正确会影响到整个彩色空间，对于这点我们必须充分 地考虑到。图14 表示的是经过调整且已校准好的摄像 机输出信号在矢量仪中的显示。注意，图中的彩色分量 并非与彩色的理论计算值完全吻合，然而，这却是这种 摄像机经过多次反复调整后所能达到的最佳折衷。一旦 所有的调整均已完成，则可将摄像机的配置保存妥当以备后用。
摄像机之间的匹配
我们已经校准好了一台摄像机，但是，演播室里还有多 台摄像机，我们还需要对其它摄像机进行同样的校准操 作。重要的是，对于多台摄像机而言，无论是在演播室 中还是在室外拍摄场地，其它摄像机均应与这台已校准 的摄像机相匹配。这样才能够保证不同场景之间或不同 摄像机之间的拍摄图像看起来是相匹配的。由于没有两 台完全相同的摄像机，那么，采用简单的方法即将一台 摄像机的设置传送到另一台摄像机的作法是不可靠的。 能够有效地使多台摄像机匹配的唯一方法是：在相同的 光照条件下，使用同一种精密的测试图卡调整每台摄像 机的矩阵设置。按照上述步骤校准摄像机，设置曝光 量，调整白平衡，而后用相同的方法在矢量仪上校准彩 色。不过，利用WFM7120 的CaptureVu 特性，可以使 摄像机相互匹配的调整过程变得十分简单。CaptureVu 特性能够将一完整帧的视频数据保存在缓存器内存中。 这种已保存的视频数据能够再次生成为任一种信号迹线 或者还原为图像显示。这种已保存的数据显示为黄色的 迹线，可以很容易地将它与摄像机的实况信号输出迹线 相比较。在图15 中，表示的就是如何将一台早先校准 过的摄像机与另一台待调整的摄像机进行比较的过程。 利用这种方法，用户可以调整下一台摄像机以使它与早 先已校准的摄像机准确地匹配。也可以通过WFM7120 的前面板插口将CaptureVu 数据保存在USB 记忆棒中 以备后用。这样，用户就能够在不同的摄像机之间对摄 像机进行比较校准。不仅如此，利用CaptureVu 保存的 数据，还可以在以后任一时间观察该摄像机是否失调， 是否需要再次进行校准。需要注意的是，在将USB记忆 棒捕获的数据还原到WFM7120 时，应使仪器与其当前 的视频输入处于相同的视频格式。这对于用视频格式的 指示来命名已保存的文件是有用的。
可以在设备工作时在场景的头部或尾部记录几秒钟的 DSC测试图案，以便美工或编辑人员在制作过程中了解 彩色是否正确或场景是否匹配，这将有助于简化制作过 程中的操作并可避免代价高昂的错误发生。利用 WFM7120 的CaptureVu 特性，捕获并保存完整的视频 帧数据，可帮助用户匹配摄像机，提供摄像机输出的数 据记录 (保存到USB记忆棒中)，以监视以后可能发生的 任何信号劣化。在WFM5000 中提供了与此类似的冻结 功能，当它开启时，就可以进行摄像机的现场输出与已 冻结信号之间的比较。
结语
采用前面介绍的技术来校准摄像机，掌握DSC摄像机测 试卡和Ambi 照明设备的正确使用方法，用户就能够确 信摄像机所捕获的图像是经过正确调整和校准过的信 号。利用泰克公司的波形监视器，用户能够监视摄像机 的图像输出，以确保摄像机的输出信号具有正确的视频 电平，其彩色经过准确的校准，并能与其它摄像机相匹 配。了解波形监视器的各种显示模式 (波形、矢量和钻 石)，有助于用户对摄像机进行正确的调整，以使摄像机 输出的视频图像具有正确的和最佳的保真度。
感谢DSC 实验室(www.dsclabs.com)的Michael Kent 对本文的贡献。
文中复制的插图已经过DSC 实验室的同意。
