2015春节联欢晚会4K制作技术探讨（上）

          记中央电视台2015春节联欢晚会4K超高清制作---中央电视台  技术制作中心 王珮

          春晚犹如春风雨露，拂去四季辛劳，一年又一年迎新。2015年，在历经了30多年的这个时刻，4K超高清技术应用到春节晚会的录制，展现出春晚舞台上前所未有的亮丽和精美。

          2015年春节，在中央电视台与索尼公司战略合作的框架下，大型节目活动中心、技术制作中心、播送中心、技管中心等联合组成的4K项目组合力打造4K版春节联欢晚会，首次应用4K超高清领先技术和工作流程，以年夜饭内容为主线展现祖国大地上风情各异的除夕夜晚和多彩的春晚舞台，富有激情的影像创作、规范严谨的技术实施，奉献了一幅内容精致、制作精良的美丽画卷。

1，录制机位设置

      2015年春晚共有5场彩排，4K版录制了4场，在不影响高清拍摄的前提下，现场设置了8个4K机位。
      1/2/3号固定机位位于观众席前排；
      4号为舞台正上方吊顶机位；
      5号机位位于观众席后排正中，或用于观众后方背景墙高点俯拍机位；
      6号机位分别在下场口摇臂、舞台台口轨道机器人、舞台正中台口交替使用；
      7/8号单机机位位于舞台上场口和观众席45度方向。

      为了实现更多角度拍摄，丰富画面的视觉变化，4K摄制组与高清团队密切合作，采用机位复用方式，对摇臂、轨道机器人等重点机位分场次复用。复用的做法是以4K摄像机替换高清摄像机，又从4K系统实时输出高清下变换信号，接入春晚高清视频系统，与其他高清讯道信号一起供导播切换调度和监看。

镜头使用：
      现场拍摄使用了PL口富士全伺服电影镜头，有14-35mm、19-90mm、85-300mm三个焦段，通过控制手柄，摄像师直接进行变焦聚焦操作。在台口设置的机位以仰视角度固定构图，使用Sony PL变焦镜头焦距11-16mm，其光圈、变焦、聚焦都由摄影师手动控制。现场索尼F65摄影机为 8K拍摄机位，其配置安琴Optimo 28-340mm电影变焦镜头，该镜头不带伺服驱动单元，使用时安装跟焦器，由摄助协助完成变焦和聚焦控制。4K摄像机的感光面积大于高清，成像视角也成比例加大，现场①②③号机位设在高清机位旁边焦段不够长，所以将4K机位前移，靠近舞台，来满足构图景别之需要。同场录制时，4K机位还需要控制好高度，避免穿帮到高清的拍摄中。

2015年春节联欢晚会4K版录制机位图：
                                                 
                                                   春晚4K版录制机位图▲

         
                                                成像器件感光面积尺寸图▲

2，现场录制系统

          春晚4K现场录制系统采用6+2全4K解决方案进行录制。在高清EFP系统基础上，配置了4K主要设备。6台PMW-F55 4K摄像机作为讯道录制，配置PL端口富士Cabiro 4K电影变焦镜头，其机身挂接CA-4000摄像机光缆适配器，将F55 RAW数据信号传送到基带处理器单元BPU-4000，还原为4路3G SDI 4K基带信号，再接入摄像机控制单元HDCU-2080，产生4K下变换高清信号输出，用于高清监看，调光监看、导播监看和拍摄现场返送。另有2台PMW- F55 4K摄像机作为单机机位进行本机录制。同步分配、通话、TALLY、网络控制和数据交换等部分与现有高清系统相同。

         系统配置多格式切换台MVS-7000X进行实时4K信号处理。系统矩阵为3G和HD混合型，接收所有F55 4K信号、服务器及切换台输出的信号，进行4K和高清信号混合调度，分发PGM/PVW 4K基带信号给导演监看、现场大屏，PWS-4400记录服务器可同时记录3路现场信号，通过矩阵面板操作选择PGM和两路单挂输入给PWS-4400进行录制。系统矩阵接收讯道中HDCU-2080输出的高清信号及服务器PGM 4K-HD下变换信号，作为导演监看大屏分割源的备份，并形成返送信号给HDCU，用于现场摄像返送监看。

         导演区采用42寸高清屏做多画面分割讯道监看，3台30寸PVM-X300专业4K液晶监视器用于PGM/PVW和技术监看。采用84寸4K分辨率电视展示整体节目影像效果。调光区为高清监看。

        

                                 春晚4K现场录制系统框图（索尼专业提供）▲

         

        
                                      春晚4K现场录制系统连接图（索尼专业提供）▲

① 技术工作区

         技术工作区完成讯道信号调光、技术参数设定和监测等工作。
         F55设置为RAW格式拍摄，原始参数为16bit线性伽玛，色域空间S-Gamut， 拍摄数据量大，含有丰富的色彩与内容细节。基带处理单元BPU-4000输出可选择S-log2+S-Gamut 或S-log3+S-Gamut3/.Cine格式，也可选择添加LUT曲线，输出ITU-R709标准信号。

录制格式选择：
       系统录制的信号可以选择采用R709模式或S-LOG2、S-LOG3模式，春晚4K版选择S-LOG2格式录制。S-LOG2在宽容度上略低于S-LOG3约一档光圈，色彩直观感受S-LOG3和S-LOG3.CINE灰度和层次更丰富，暗部增益略高，显得噪点比较大，在后期需要通过局部降噪消除。考虑到春晚现场为可控光线，光比环境更靠近电视效果，为了减少有效信息损失，获取更高信噪比，避免后期反复拉伸层次和对比，经过测试比较，4K春晚拍摄选择S-LOG2。色温设为预置档4300K。

      色域空间可选择ITU-R2020或ITU-R709标准，由于S-gamut色域远大于ITU-R2020或ITU-R709范围，便于后期做精确色彩控制，并可根据终端条件再次选择成片输出ITU-R709或ITU-R2020或院线DCI-P3标准色域。所以，4K春晚拍摄选择记录SLOG2/S-gamut色彩空间。

调光监看选择：
          这次4K春晚选择LOG模式进行现场记录，与高清不同，现场监看不能正确彩色还原，在后期通过调色才能完整显示所有亮度和色彩层次，由于之前在全球范围内也没有LOG转播的先例供参考，所以，在彩排期间，对于现场调光监看图像的方式进行了测试比较。

         LOG曲线的优势是高动态范围，在6档光圈显示的范围内能够涵盖14档光圈的宽容度，所以采用降低对比度的方式，来还原画面中所有高光暗部层次和色彩细节；画面看上去色彩灰暗不透亮。所以，LOG模式允许开启较大光圈提升画面亮度，但看上去并不过曝光。LOG模式有利于提高图像信噪比。

         若选择按照ITU-R709标准去做光圈调整，就像高清系统一样所见即所得，根据波形监视器显示，会适当调整光圈，避免高亮度区过曝光。在LOG记录模式下，如果采用添加LUT曲线的709效果监看信号去做光圈调整，
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