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（中国国际广播电台 北京 100040）
摘 要：3D电视从2010年期开始在我国市场进行投放，2012年初开播3D电视试播频道，3D节目的拍摄制作技术机器质量水平的发展究竟如何，本文就此进行了分析，首先对3D节目拍摄制作技术方案进行了简述，接着通过调机及同步问题以及常见的错误观念找出3D节目拍摄制作技术中的问题，而后对3D节目质量的分析因素和方法进行了分析，从而研究符合对3D节目质量进行控制，最后对3D节目的发展阶段及发展趋势进行了阐述和展望。以期对日后3D节目质量的提升有所助益。
关键词：3D节目；拍摄制作；质量分析
最近几年，3D节目的发展姿态迅猛，主要表现为如下几个方面：3D电视系统以及3D电视传播技术的成熟、3D电视的大量生产以及销售、3D电视频道在欧美等国逐渐开播。英国宽泰公司与日本的松下、索尼等公司早已生产出3D节目编辑、制作和播出需要的3D转播车、3D监视器、3D摄像机、3D节目编辑系统以及3D电视拍摄校正设备。英国天空广播公司、韩国天空卫星公司、美国直播卫星公司、美国康卡斯特公司以及法国电视一台等二十多个国家的电视机构开始将3D节目投入播放。
国外学者在对3D节目的研究组要有如下三个方面，首先是2D视频是怎样过渡到3D视频的，对3D视频的现状以及未来发展趋势进行分析；其次是对3D技术的发展历程、发展现状以及发展远景进行介绍；最后是对3D电视频道的开播情况、3D节目的适用范围以及3D节目将来的发展进行研究。国内学者对3D节目的研究也主要有三个方面：首先是对中国3D电视的发展过程、发展现状以及发展趋势进行研究；其次是介绍我国3D技术的发展历程、发展现状以及发展趋势；最后是我国制作3D节目的历程以及发展现状，这其中包括3D节目拍摄技术的发展、3D电视频道的开播、3D节目的发展现状以及其中出现的问题和解决对策。从上述讨论中能够看出，国内外学者主要是对3D电视、3D节目以及3D技术进行研究，大都是从定性的解读进行分析、讨论和研究。但是对于3D节目质量的分析和控制的研究甚少。因此本文在分析3D节目拍摄制作技术的基础上，对3D节目质量的分析和控制进行详细地研究。
一、3D节目拍摄制作技术方案简述
在台内1600/500的演播室内通过3D转播进行3D节目质量分析方法以及3D节目质量控制的录制。在进行节目录制的时候，使用三处置镜像支架的3D摄像机展开3D拍摄，在光纤适配器的帮助下，3D摄像机产生的双线路信号复合成为3Gbps信号传导转播车中，再通过CCU解出双联信号发送到3D图像处理器之中。最后将校正之后的双码流信号发送到切换台，通过切换台形成双联路PGM信号，在双码流磁带上进行记录，最后在进行后期制作时通过系统上载。图1展示了上述节目制作流程。通过这样的方式，图像制作出来后的质量较高，但是视同垂直支架有拍摄3D节目有一个弊端，可能出现在支架调整的过程里引入左右眼的几何、电气和光学等误差。
除此之外，左右眼视频通道特性如果不一致的话，3D节目也是没有拍摄成功的。因为使用的是3D摄录一体机进行拍摄，有的节目是运用三台3D摄录一体机进行拍摄的，在每台摄像机对左右眼信号进行输出并进入双码流且切换台之后，在切换台内切换各个摄像机拍摄的图像，并且输出记录在双码流磁带中。所以左右眼信号不一致的情况不会出现，也能够避免支架式摄像机在拍摄时出现的关于垂直、旋转、大小以及聚焦等方面的误差。但是因为3D摄录一体机的光轴间距是固定的，所以其拍摄距离较短，没有办法呈现远距离的3D效果。在节目录制好之后 将其上载到3D非线性编辑设备中进行后剪辑、效果调整、叠加字幕特效以及合成音频等工作，最后在Side by Side编码机器中将最后的双码流信号展开SBS信号的切换，并且在HDCAM录像带或者专业录像带上进行图像的记录。
二、3D节目拍摄制作技术中的问题
1.调机及同步问题
在调查和了解之后发现有何观众对于3D节目很抗拒，觉得3D节目看的时间长了会出现眼睛疲劳和头晕的状况出现，对于这些问题，可以通过3D拍摄的原理来解释为何观看3D节目时间长了会出现眼睛疲劳和头晕的情况。
（1）垂直校准误差。若没有准确调整图像的垂直方向，那么看的时间长了就会觉得累，看3D节目就会感到头晕眼疲劳，这事就需要将3D眼镜摘下，观察画面水平是否一致，再观察素材是否出现问题。
（2）Zoom 匹配错误。摄像机在不同焦距的时候，会使左右眼看到图像之间的缩放以及大小不一致，大脑无法整合缩放不一致的图像，因此会出现扭曲和变形的情况。
（3）焦点不匹配。在摄像机未将焦点进行匹配的时候，就会出现一只眼睛模糊的情况，看到的影像是不好的3D影像并且无法还原。
（4）旋转误差。像素的旋转误差同样会造成整个Zoom范围的误差。
（5）光圈误差。光圈会对影像的质量造成影响，就断调到同样的位置，但是出来的结果也会不一样，误差出现五分钟可能不算什么，但是在观看电视节目一两个小时之后，就会使观众感觉不舒服。
（6）视轴距太狭窄。3D节目为了图像的结果对视觉中心的距离进行调整，若调整的太近，那么左右眼看到的东西就呈现出一个平面，没有3D的感觉，例如在看电影时感觉不到立体感，把3D眼镜拿下来后看到的就像是一个平面，这就是因为轴距调的太紧了，若两台摄像机之间的太远，那么较近的地方就会出现偏离感很强的情况，时间长了也会出现头晕的情况。
（7）边缘犯规。图2是使用S3D拍摄技术的典型的过肩拍摄，屏幕前面是前景对象，因为画面中有主體是在边缘上，那么在观看时两个眼睛就会不一致，因此就会出现一个不完整的身体和浮动的画面，这是没有意义的影响。对这个问题进行解决，需要对边缘犯规进行修理。对镜头进行重塑，不要切掉主体，使其在整个屏幕之中，如图3，这就是一个完整的3D影像。 2.常见的错误观念
对3D拍摄和制作常见的错误观念有以下几种：其一是，拍摄3D节目就只需要一个3D架子和两个摄像头；其二是3D摄像机系统必须对人体的生理进行模仿，若在3D中有飞机从屏幕中出来，就会呈现出不一样的感觉，或许有人说这样的拍摄场面是不合理的，屏幕中不应该有飞机出来，但是不管合不合理，只要好看就能够被接受；其三是在3D拍摄出现的所有错误都能够通过后期进行修正，3D拍摄不能将问题丢给后期，后期制作的任务是为节目带来创意的；其四是3D拍摄只适用于动作片和体育片。
三、3D节目质量的分析因素和方法
1.3D节目质量的分析因素
对于3D电视的质量要求主要是通过电视功能和电视设备来反映的，3D节目的质量主要是通过节目的视觉效果、题材内容以及感知价值等方面体现，其评价因素主要有如下方面。
（1）3D电视评价指标。对3D电视进行评价的指标有两个二级指标和三个八级指标，如表1所示。
（2）3D节目评价指标。对3D节目进行评价的指标有三个二级指标和十二个三级指标，如表2所示。
2.3D节目质量的分析方法
在3D电视节目的制播系统构建完善之后，就需要对其各项性能和指标展开分析和检测，可以通过广播电视行业的标准和国际标准进行分析，同样适用于帧兼容3D系统。因此3D节目质量的分析方法就显得尤为重要。
（1）左右眼信号的同步定时基准检测。在制作3D节目之前，需要对进入系统左右眼的视频信号同步时机是否完全相同进行保证。在测试的时候，基准的判断可以通过测量双眼信号的行和场来判断，可以通过示波器的measuretiming进行具体的操作，将基准设定为一个信号的同步信息，将另外一个信息与之比较，测试两者在同步的时候是否有所偏离。
（2）节目通道对左右眼信号的影响。在通过节目制作通道之后，左右眼的信号测试应该和原始的测试信号相同的左右眼保持相对的关系。使用左右眼测试信号对两个视频通道展开检测，在检测时，应该将关注点放在是否弄混左右眼信号以及左右眼信号之间是否存在延时的情况。在进行具体操作时，应该运用信号发生设备对左右眼测试信号进行分别输出，运用示波器的3D测试模式进行配合测试，具体操作方式如图4所示。
（3）通道的色域检测。在通过节目直播通道的时候，对左右眼测试信号有无色度和亮度上的变化进行分析。
（4）检测 3D 图像处理器及周边设备对视频信号延时的影响。3D节目制播系统中要是有3D图像处理器的话，视频信号会随着垂直支架信号的调整以及信号实施校正而出现较为明显的延时情况，所以应该对视音频延时的轻卡UN改进型检验，并且在检验结果出来之后延时音频制作系统对此误差进行补偿。
四、3D节目质量的控制
1.视差控制
根据广电总局下达的《指导意见》以及其他国家3D节目制作的规范和标准，在3D节目制作的过程中需要对按照3%的阈值对图像的主体进行立体深度的把握，指的就是正视差呈现在屏幕上时，左右眼所呈现图像的间距应该比高清电视画面水平方向的2%小，负视差物体呈现在屏幕上时，左右眼所呈现的图像间距应该比高清电视画面水平方向的1%小，这种呈现图像的间距是通过人眼的特征得来，由此保证在长时间观看3D节目后，眼睛还是舒适的。除此之外，还可以根据节目的需要，设置特殊的场景来突出节目的主体，采用阈值的正视差和负视差的制作方式，将最大正视差限制在4%以内，最大负视差限制在2.5%，为了使节目观看的舒适度得到保障，类似的场景出现的时间不宜过长。
2.左右眼信号图像一致性的控制
运用示波器，在拍摄之前校正左右眼信号。在出现左右眼信号重合的情况时，使用示波器对左右眼信号的色度和亮度信号的一致性进行检测，如果这时出现显著的差别，可以视同RGB波形排列的方式对信号的波形进行显示，并且分别校正和调试RGB信号。除此之外，对图像中可能会出现的鬼影和眩光的情况运用示波器进行检测。在左右眼信号重合的情况下，可以使用浮雕显示模式对图像的物理性状是否一致进行考察。上述方式可以对左右眼信号的几何误差，包括垂直、旋转、变聚焦以及大小方面的进行查看。
3.实际节目制作的体会
在之多3D节目的过程中会发现有的画面的主观感受不适，但是找不出问题出在哪里，在进行仔细的研究之后发现一些地方违背了《指导意见》中关于3D节目的制作规范。就比如说边框效应，在图像的边缘，用一只眼能够看到物体的存在，但是在另一只眼中的这个物体并并未存在于图像中。另外，根据《指导意见》中的规范，3D节目拍摄中的环境和灯光也十分重要，因为镜面会影响到垂直支架拍摄的效果，造成光通量降低，所以照度需要大量的增加，以此对3D拍摄时射光的损失进行弥补。除此之外，有效减少摄像机的光圈也可以通过适当增加照度来完成，对景深进行有效控制。要目标照度低时摄像机光圈加大而使景深过小，造成拍摄出来的图像呈现不出3D的层次感。另外还需要的环境的布置上呈现出层次感，对3D节目的立体效果进行充分展示。
五、结论
从技术方面来说，观众对3D节目还是呈现认可的态度，但是长时间观看3D节目还会引起不适，会造成头晕眼疲劳的情况发生，尤其是在观看3D节目时还需要佩戴3D眼镜，这种方面限制了3D节目观众的增长速度。从节目制作的方面来看，3D节目为观众带来的视觉冲击虽然已经被广泛地接受，但是3D节目的拍摄和制作还是一个初级的阶段，这就需要对3D节目拍摄制作技术进行不断地研究，对3D节目质量进行严格的分析和控制，由此促进3D节目水平的不断提高和发展。
參考文献：
[1]李佳臻.中国3D电视节目现状研究[D].山东师范大学，2014.
[2]韩冰冰.3D电视节目制作系统的设备选型与应用探究[J]. 无线互联科技，2013，（08）：185.
摘 要：3D电视从2010年期开始在我国市场进行投放，2012年初开播3D电视试播频道，3D节目的拍摄制作技术机器质量水平的发展究竟如何，本文就此进行了分析，首先对3D节目拍摄制作技术方案进行了简述，接着通过调机及同步问题以及常见的错误观念找出3D节目拍摄制作技术中的问题，而后对3D节目质量的分析因素和方法进行了分析，从而研究符合对3D节目质量进行控制，最后对3D节目的发展阶段及发展趋势进行了阐述和展望。以期对日后3D节目质量的提升有所助益。
关键词：3D节目；拍摄制作；质量分析
最近几年，3D节目的发展姿态迅猛，主要表现为如下几个方面：3D电视系统以及3D电视传播技术的成熟、3D电视的大量生产以及销售、3D电视频道在欧美等国逐渐开播。英国宽泰公司与日本的松下、索尼等公司早已生产出3D节目编辑、制作和播出需要的3D转播车、3D监视器、3D摄像机、3D节目编辑系统以及3D电视拍摄校正设备。英国天空广播公司、韩国天空卫星公司、美国直播卫星公司、美国康卡斯特公司以及法国电视一台等二十多个国家的电视机构开始将3D节目投入播放。
国外学者在对3D节目的研究组要有如下三个方面，首先是2D视频是怎样过渡到3D视频的，对3D视频的现状以及未来发展趋势进行分析；其次是对3D技术的发展历程、发展现状以及发展远景进行介绍；最后是对3D电视频道的开播情况、3D节目的适用范围以及3D节目将来的发展进行研究。国内学者对3D节目的研究也主要有三个方面：首先是对中国3D电视的发展过程、发展现状以及发展趋势进行研究；其次是介绍我国3D技术的发展历程、发展现状以及发展趋势；最后是我国制作3D节目的历程以及发展现状，这其中包括3D节目拍摄技术的发展、3D电视频道的开播、3D节目的发展现状以及其中出现的问题和解决对策。从上述讨论中能够看出，国内外学者主要是对3D电视、3D节目以及3D技术进行研究，大都是从定性的解读进行分析、讨论和研究。但是对于3D节目质量的分析和控制的研究甚少。因此本文在分析3D节目拍摄制作技术的基础上，对3D节目质量的分析和控制进行详细地研究。
一、3D节目拍摄制作技术方案简述
在台内1600/500的演播室内通过3D转播进行3D节目质量分析方法以及3D节目质量控制的录制。在进行节目录制的时候，使用三处置镜像支架的3D摄像机展开3D拍摄，在光纤适配器的帮助下，3D摄像机产生的双线路信号复合成为3Gbps信号传导转播车中，再通过CCU解出双联信号发送到3D图像处理器之中。最后将校正之后的双码流信号发送到切换台，通过切换台形成双联路PGM信号，在双码流磁带上进行记录，最后在进行后期制作时通过系统上载。图1展示了上述节目制作流程。通过这样的方式，图像制作出来后的质量较高，但是视同垂直支架有拍摄3D节目有一个弊端，可能出现在支架调整的过程里引入左右眼的几何、电气和光学等误差。
除此之外，左右眼视频通道特性如果不一致的话，3D节目也是没有拍摄成功的。因为使用的是3D摄录一体机进行拍摄，有的节目是运用三台3D摄录一体机进行拍摄的，在每台摄像机对左右眼信号进行输出并进入双码流且切换台之后，在切换台内切换各个摄像机拍摄的图像，并且输出记录在双码流磁带中。所以左右眼信号不一致的情况不会出现，也能够避免支架式摄像机在拍摄时出现的关于垂直、旋转、大小以及聚焦等方面的误差。但是因为3D摄录一体机的光轴间距是固定的，所以其拍摄距离较短，没有办法呈现远距离的3D效果。在节目录制好之后 将其上载到3D非线性编辑设备中进行后剪辑、效果调整、叠加字幕特效以及合成音频等工作，最后在Side by Side编码机器中将最后的双码流信号展开SBS信号的切换，并且在HDCAM录像带或者专业录像带上进行图像的记录。
二、3D节目拍摄制作技术中的问题
1.调机及同步问题
在调查和了解之后发现有何观众对于3D节目很抗拒，觉得3D节目看的时间长了会出现眼睛疲劳和头晕的状况出现，对于这些问题，可以通过3D拍摄的原理来解释为何观看3D节目时间长了会出现眼睛疲劳和头晕的情况。
（1）垂直校准误差。若没有准确调整图像的垂直方向，那么看的时间长了就会觉得累，看3D节目就会感到头晕眼疲劳，这事就需要将3D眼镜摘下，观察画面水平是否一致，再观察素材是否出现问题。
（2）Zoom 匹配错误。摄像机在不同焦距的时候，会使左右眼看到图像之间的缩放以及大小不一致，大脑无法整合缩放不一致的图像，因此会出现扭曲和变形的情况。
（3）焦点不匹配。在摄像机未将焦点进行匹配的时候，就会出现一只眼睛模糊的情况，看到的影像是不好的3D影像并且无法还原。
（4）旋转误差。像素的旋转误差同样会造成整个Zoom范围的误差。
（5）光圈误差。光圈会对影像的质量造成影响，就断调到同样的位置，但是出来的结果也会不一样，误差出现五分钟可能不算什么，但是在观看电视节目一两个小时之后，就会使观众感觉不舒服。
（6）视轴距太狭窄。3D节目为了图像的结果对视觉中心的距离进行调整，若调整的太近，那么左右眼看到的东西就呈现出一个平面，没有3D的感觉，例如在看电影时感觉不到立体感，把3D眼镜拿下来后看到的就像是一个平面，这就是因为轴距调的太紧了，若两台摄像机之间的太远，那么较近的地方就会出现偏离感很强的情况，时间长了也会出现头晕的情况。
（7）边缘犯规。图2是使用S3D拍摄技术的典型的过肩拍摄，屏幕前面是前景对象，因为画面中有主體是在边缘上，那么在观看时两个眼睛就会不一致，因此就会出现一个不完整的身体和浮动的画面，这是没有意义的影响。对这个问题进行解决，需要对边缘犯规进行修理。对镜头进行重塑，不要切掉主体，使其在整个屏幕之中，如图3，这就是一个完整的3D影像。 2.常见的错误观念
对3D拍摄和制作常见的错误观念有以下几种：其一是，拍摄3D节目就只需要一个3D架子和两个摄像头；其二是3D摄像机系统必须对人体的生理进行模仿，若在3D中有飞机从屏幕中出来，就会呈现出不一样的感觉，或许有人说这样的拍摄场面是不合理的，屏幕中不应该有飞机出来，但是不管合不合理，只要好看就能够被接受；其三是在3D拍摄出现的所有错误都能够通过后期进行修正，3D拍摄不能将问题丢给后期，后期制作的任务是为节目带来创意的；其四是3D拍摄只适用于动作片和体育片。
三、3D节目质量的分析因素和方法
1.3D节目质量的分析因素
对于3D电视的质量要求主要是通过电视功能和电视设备来反映的，3D节目的质量主要是通过节目的视觉效果、题材内容以及感知价值等方面体现，其评价因素主要有如下方面。
（1）3D电视评价指标。对3D电视进行评价的指标有两个二级指标和三个八级指标，如表1所示。
（2）3D节目评价指标。对3D节目进行评价的指标有三个二级指标和十二个三级指标，如表2所示。
2.3D节目质量的分析方法
在3D电视节目的制播系统构建完善之后，就需要对其各项性能和指标展开分析和检测，可以通过广播电视行业的标准和国际标准进行分析，同样适用于帧兼容3D系统。因此3D节目质量的分析方法就显得尤为重要。
（1）左右眼信号的同步定时基准检测。在制作3D节目之前，需要对进入系统左右眼的视频信号同步时机是否完全相同进行保证。在测试的时候，基准的判断可以通过测量双眼信号的行和场来判断，可以通过示波器的measuretiming进行具体的操作，将基准设定为一个信号的同步信息，将另外一个信息与之比较，测试两者在同步的时候是否有所偏离。
（2）节目通道对左右眼信号的影响。在通过节目制作通道之后，左右眼的信号测试应该和原始的测试信号相同的左右眼保持相对的关系。使用左右眼测试信号对两个视频通道展开检测，在检测时，应该将关注点放在是否弄混左右眼信号以及左右眼信号之间是否存在延时的情况。在进行具体操作时，应该运用信号发生设备对左右眼测试信号进行分别输出，运用示波器的3D测试模式进行配合测试，具体操作方式如图4所示。
（3）通道的色域检测。在通过节目直播通道的时候，对左右眼测试信号有无色度和亮度上的变化进行分析。
（4）检测 3D 图像处理器及周边设备对视频信号延时的影响。3D节目制播系统中要是有3D图像处理器的话，视频信号会随着垂直支架信号的调整以及信号实施校正而出现较为明显的延时情况，所以应该对视音频延时的轻卡UN改进型检验，并且在检验结果出来之后延时音频制作系统对此误差进行补偿。
四、3D节目质量的控制
1.视差控制
根据广电总局下达的《指导意见》以及其他国家3D节目制作的规范和标准，在3D节目制作的过程中需要对按照3%的阈值对图像的主体进行立体深度的把握，指的就是正视差呈现在屏幕上时，左右眼所呈现图像的间距应该比高清电视画面水平方向的2%小，负视差物体呈现在屏幕上时，左右眼所呈现的图像间距应该比高清电视画面水平方向的1%小，这种呈现图像的间距是通过人眼的特征得来，由此保证在长时间观看3D节目后，眼睛还是舒适的。除此之外，还可以根据节目的需要，设置特殊的场景来突出节目的主体，采用阈值的正视差和负视差的制作方式，将最大正视差限制在4%以内，最大负视差限制在2.5%，为了使节目观看的舒适度得到保障，类似的场景出现的时间不宜过长。
2.左右眼信号图像一致性的控制
运用示波器，在拍摄之前校正左右眼信号。在出现左右眼信号重合的情况时，使用示波器对左右眼信号的色度和亮度信号的一致性进行检测，如果这时出现显著的差别，可以视同RGB波形排列的方式对信号的波形进行显示，并且分别校正和调试RGB信号。除此之外，对图像中可能会出现的鬼影和眩光的情况运用示波器进行检测。在左右眼信号重合的情况下，可以使用浮雕显示模式对图像的物理性状是否一致进行考察。上述方式可以对左右眼信号的几何误差，包括垂直、旋转、变聚焦以及大小方面的进行查看。
3.实际节目制作的体会
在之多3D节目的过程中会发现有的画面的主观感受不适，但是找不出问题出在哪里，在进行仔细的研究之后发现一些地方违背了《指导意见》中关于3D节目的制作规范。就比如说边框效应，在图像的边缘，用一只眼能够看到物体的存在，但是在另一只眼中的这个物体并并未存在于图像中。另外，根据《指导意见》中的规范，3D节目拍摄中的环境和灯光也十分重要，因为镜面会影响到垂直支架拍摄的效果，造成光通量降低，所以照度需要大量的增加，以此对3D拍摄时射光的损失进行弥补。除此之外，有效减少摄像机的光圈也可以通过适当增加照度来完成，对景深进行有效控制。要目标照度低时摄像机光圈加大而使景深过小，造成拍摄出来的图像呈现不出3D的层次感。另外还需要的环境的布置上呈现出层次感，对3D节目的立体效果进行充分展示。
五、结论
从技术方面来说，观众对3D节目还是呈现认可的态度，但是长时间观看3D节目还会引起不适，会造成头晕眼疲劳的情况发生，尤其是在观看3D节目时还需要佩戴3D眼镜，这种方面限制了3D节目观众的增长速度。从节目制作的方面来看，3D节目为观众带来的视觉冲击虽然已经被广泛地接受，但是3D节目的拍摄和制作还是一个初级的阶段，这就需要对3D节目拍摄制作技术进行不断地研究，对3D节目质量进行严格的分析和控制，由此促进3D节目水平的不断提高和发展。
參考文献：
[1]李佳臻.中国3D电视节目现状研究[D].山东师范大学，2014.
[2]韩冰冰.3D电视节目制作系统的设备选型与应用探究[J]. 无线互联科技，2013，（08）：185.