[关键词]线性矩阵;伽玛校正;高清摄像机 一、摄像机的光学部分基本结构框架 摄像机光学部分的基本结构： 要谈摄像机的工作原理，那就要从它的光学部分结构上开始。下面是一个简单的光学结构刨图： 从上图中我们不难看出摄像机的基本调焦、变焦、成像的基本原理，并未涉及其电子部分。下面就继续探讨一下其电子部分的关于色还原等一些技术参数的调整与测试。 二、摄像机的基本调试与参数匹配 1.摄像机的基本参数 A．伽玛校正： 伽玛校正，在整个电视系统中，由于电子束与输入电压之间指数曲线变化之间的差异，所以拍摄的摄像机画面要想重现，电视和监视器必须进行伽玛补偿。这种伽玛校正也可以由摄像机来完成。我们对整个电视系统进行伽玛校正的目的，是使摄像机根据摄入光线的亮度与显像管的亮度对称而产生的输出信号。所以应对图像信号引入一个相反的非线性失真。即与电视系统的伽玛曲线对应的摄像机伽玛曲线。它的值应为电视系统伽玛曲线的倒数。称之为摄像机的伽玛值。通常情况下，摄像机的伽玛值取0.45，这是根据电视系统的伽玛值2.2计算出来的。在实际的应用中，我们可能会根据实际情况来进行伽玛值的精细调整，才能保证色还原的准确精度。 B．线性矩阵： 所有的可见光都可由R、G、B三原色组成。而R、G、B三原色的光谱特性又有所不同。在某些区域包括了负的光谱响应。由于负区这部分是不可能产生的，所以有些颜色不可能在光学上再生，但是要在视频摄像中实现全颜色的再现，这些负区光的值是不可能被忽视的。 线性矩阵电路根据R、G、B视频信号的负光谱响应再生和增加与其电路信号进行补偿。彩色校正现在主要通过线性矩阵电路线性变化实现。根据R、G、B三原色的光谱响应曲线，我们得出他们的线性关系为： R=a1R+b1G+c1B G=a2R+b2G+c2BB=a3R+b3G+c3B 经过矩阵变换后，其线性关系变为： R=R+b1(G-R)+c1(B-R) G=a2(R-B)+G+c2(B-G) B=a3(R-B)+b3(G-B)+B 此时，我们只要确认a2、a3、b1、b3、c1、c2六个矩阵参数，由各级色信号相减组成的色差信号，也很容易由差分放大器获得。摄像机可以通过线性矩阵的矩阵参数的调整精确的进行色彩的还原与重现。其具体的说明如下： USER MATRIX（用户矩阵）―― 在PAINT菜单里，可像传统摄像机一样调整线性矩阵（R-G、R-B）、（G-R、G-B）、（B-R、B-G）六组系数的大小； MULTI MATRIX（多区彩色矩阵）―― 在PAINT菜单里，将整个色调区间分为（0-22）、（23-44）、（45-67）、（68-890、（90-112）、（113-134）、（135-157）、（180-202）、（203-224）、（225-247）、（248-269）、（270-292）、（293-314）、（315-337）、（338-360）十六个区间。可在每个区间内单独调整其色调和饱和度。 OHB MATRIX（OHB矩阵）―― 在MAINTENANCE菜单里，象多区彩色矩阵一样，将整个色度区间分为十六个区间，可在每个区间内单独调整其色调和饱和度，主要用于调整多台摄像机或摄录一体机之间的彩色匹配。 PRESET MATRIX（预置矩阵） ――将线性矩阵的（R-G、R-B）、（G-R、G-B）、（B-R、B-G）六组系数复位到工厂设置，根据不同制式（SMPTE-240M、ITU-709、SMPTR-WIDE、NTSC、EBU、ITU-609等）匹配不同的标准线性矩阵系数。 C.其他的比较基本的调整参数： 拐点校正、细节电平调整、动态对比度调整等等。都是比较常见的调整参数。也很好理解，在此就不做复述了。 三、摄像机的拍摄技巧 A.跟焦的重要性： 在高清拍摄的过程中，最应该注意的，也是最容易忽视的就是跟焦，不像标清摄像机那样，只要我们调好了焦点，在很大一个视角内的拍摄范围里，我们都不会感觉虚焦。由于高清摄像机的高清特性，他的实焦的范围很小，所以我们必须时时刻刻要调焦，保证所拍摄的画面是实的。 B.高亮度时应该注意拐点的使用： 在拍摄过程中，无论在室外拍摄，还是在棚内拍摄，都有可能遇到高亮度(大于0.7V)的景别，为了不产生画面失真的拍摄问题，我们要及时的打开拐点(KNEE POINT）的功能，使CCD成像特性的线性曲线斜率减小。这样就可以保证我们拍摄的画面层次更丰富。不会使整个画面的局部失真，影响画面的整体效果。 C.后焦的调整： 如果后焦虚了。画面就会在拉开镜头的时候虚掉。为了调整后焦，可以采用身边的景物，例如广告牌，或者比较显著的字牌等。在光照条件能够保证被拍摄景物的亮度时候，将摄像机摆放在距离景物三到五米的有效距离内，进行后焦的调试。第一步，将摄像机对着参考点特写聚实。拉开镜头，在感觉比较虚的地方停止镜头的变焦运动，将后焦环调整至画面聚实的感觉。第二步，将摄像机再次特写参考点聚实。拉开镜头，如果画面还是虚，重复第一步的工作。反复几次后焦调试就可以了。 综上所述，在实际的工作中，我们可能会遇到各种各样的问题，但最终的解决办法，都是靠我们的不断地摸索与创新。针对实际的情况，我们来想出相应的对策。根据具体的问题，我们具体分析，根据理论经验，来指导实践。以上就是我个人的一点小小的经验之谈，希望对相关的操作人员有所帮助。能够为大家解决问题就是我最大的愿望。□ （编辑/永安）
[关键词]线性矩阵;伽玛校正;高清摄像机 一、摄像机的光学部分基本结构框架 摄像机光学部分的基本结构： 要谈摄像机的工作原理，那就要从它的光学部分结构上开始。下面是一个简单的光学结构刨图： 从上图中我们不难看出摄像机的基本调焦、变焦、成像的基本原理，并未涉及其电子部分。下面就继续探讨一下其电子部分的关于色还原等一些技术参数的调整与测试。 二、摄像机的基本调试与参数匹配 1.摄像机的基本参数 A．伽玛校正： 伽玛校正，在整个电视系统中，由于电子束与输入电压之间指数曲线变化之间的差异，所以拍摄的摄像机画面要想重现，电视和监视器必须进行伽玛补偿。这种伽玛校正也可以由摄像机来完成。我们对整个电视系统进行伽玛校正的目的，是使摄像机根据摄入光线的亮度与显像管的亮度对称而产生的输出信号。所以应对图像信号引入一个相反的非线性失真。即与电视系统的伽玛曲线对应的摄像机伽玛曲线。它的值应为电视系统伽玛曲线的倒数。称之为摄像机的伽玛值。通常情况下，摄像机的伽玛值取0.45，这是根据电视系统的伽玛值2.2计算出来的。在实际的应用中，我们可能会根据实际情况来进行伽玛值的精细调整，才能保证色还原的准确精度。 B．线性矩阵： 所有的可见光都可由R、G、B三原色组成。而R、G、B三原色的光谱特性又有所不同。在某些区域包括了负的光谱响应。由于负区这部分是不可能产生的，所以有些颜色不可能在光学上再生，但是要在视频摄像中实现全颜色的再现，这些负区光的值是不可能被忽视的。 线性矩阵电路根据R、G、B视频信号的负光谱响应再生和增加与其电路信号进行补偿。彩色校正现在主要通过线性矩阵电路线性变化实现。根据R、G、B三原色的光谱响应曲线，我们得出他们的线性关系为： R=a1R+b1G+c1B G=a2R+b2G+c2BB=a3R+b3G+c3B 经过矩阵变换后，其线性关系变为： R=R+b1(G-R)+c1(B-R) G=a2(R-B)+G+c2(B-G) B=a3(R-B)+b3(G-B)+B 此时，我们只要确认a2、a3、b1、b3、c1、c2六个矩阵参数，由各级色信号相减组成的色差信号，也很容易由差分放大器获得。摄像机可以通过线性矩阵的矩阵参数的调整精确的进行色彩的还原与重现。其具体的说明如下： USER MATRIX（用户矩阵）―― 在PAINT菜单里，可像传统摄像机一样调整线性矩阵（R-G、R-B）、（G-R、G-B）、（B-R、B-G）六组系数的大小； MULTI MATRIX（多区彩色矩阵）―― 在PAINT菜单里，将整个色调区间分为（0-22）、（23-44）、（45-67）、（68-890、（90-112）、（113-134）、（135-157）、（180-202）、（203-224）、（225-247）、（248-269）、（270-292）、（293-314）、（315-337）、（338-360）十六个区间。可在每个区间内单独调整其色调和饱和度。 OHB MATRIX（OHB矩阵）―― 在MAINTENANCE菜单里，象多区彩色矩阵一样，将整个色度区间分为十六个区间，可在每个区间内单独调整其色调和饱和度，主要用于调整多台摄像机或摄录一体机之间的彩色匹配。 PRESET MATRIX（预置矩阵） ――将线性矩阵的（R-G、R-B）、（G-R、G-B）、（B-R、B-G）六组系数复位到工厂设置，根据不同制式（SMPTE-240M、ITU-709、SMPTR-WIDE、NTSC、EBU、ITU-609等）匹配不同的标准线性矩阵系数。 C.其他的比较基本的调整参数： 拐点校正、细节电平调整、动态对比度调整等等。都是比较常见的调整参数。也很好理解，在此就不做复述了。 三、摄像机的拍摄技巧 A.跟焦的重要性： 在高清拍摄的过程中，最应该注意的，也是最容易忽视的就是跟焦，不像标清摄像机那样，只要我们调好了焦点，在很大一个视角内的拍摄范围里，我们都不会感觉虚焦。由于高清摄像机的高清特性，他的实焦的范围很小，所以我们必须时时刻刻要调焦，保证所拍摄的画面是实的。 B.高亮度时应该注意拐点的使用： 在拍摄过程中，无论在室外拍摄，还是在棚内拍摄，都有可能遇到高亮度(大于0.7V)的景别，为了不产生画面失真的拍摄问题，我们要及时的打开拐点(KNEE POINT）的功能，使CCD成像特性的线性曲线斜率减小。这样就可以保证我们拍摄的画面层次更丰富。不会使整个画面的局部失真，影响画面的整体效果。 C.后焦的调整： 如果后焦虚了。画面就会在拉开镜头的时候虚掉。为了调整后焦，可以采用身边的景物，例如广告牌，或者比较显著的字牌等。在光照条件能够保证被拍摄景物的亮度时候，将摄像机摆放在距离景物三到五米的有效距离内，进行后焦的调试。第一步，将摄像机对着参考点特写聚实。拉开镜头，在感觉比较虚的地方停止镜头的变焦运动，将后焦环调整至画面聚实的感觉。第二步，将摄像机再次特写参考点聚实。拉开镜头，如果画面还是虚，重复第一步的工作。反复几次后焦调试就可以了。 综上所述，在实际的工作中，我们可能会遇到各种各样的问题，但最终的解决办法，都是靠我们的不断地摸索与创新。针对实际的情况，我们来想出相应的对策。根据具体的问题，我们具体分析，根据理论经验，来指导实践。以上就是我个人的一点小小的经验之谈，希望对相关的操作人员有所帮助。能够为大家解决问题就是我最大的愿望。□ （编辑/永安）