LED显示屏和DLP拼接屏在电视节目制作中的应用

83视听界视听界 . 3.2012 LED显示屏和DLP拼接屏在电视节目制作中的应用 曹争 电视节目越来越丰富多彩，交互性越来越强， 给观众的视觉冲击力也越来越大，其中节目背景起 到了重要的作用。近几年来，LED 显示屏和 DLP 拼接屏逐渐成为节目背景的主流，江苏教育台于 2008 年和 2009 年先后安装了 LED 显示屏和 DLP 拼接屏，本文拟就这两种显示屏的技术特点、使用 效果、优缺点及注意事项等做一些分析和探讨。 一、LED显示屏 LED 是 Light Emitting Diode 的缩写，中文 意思为发光二极管，是一种固态的半导体器件，它 可以直接把电能转化为光能。LED 显示屏是先进 的数字化信息产品，它成功融合了计算机技术、网 业务平台 Practice Platform 交平台，但仍没有实现微博实时更新与电视直播的 实时互动。如果将微博或社交平台即时的更新信息 与网友发言，实时地投放到演播室背景或屏幕分窗 口上，势必将更多社交平台上的网友吸引到电视屏 幕前。 3. 搭建专属的网络视频平台，加速与新闻栏 目的融合 目前在网络的使用上，各电视媒体常见的做法 有建讨论版、微博等。还可以更进一步。BBC 有 一个网站，提供电视台电台和在线新闻制作的全方 位免费指导，不仅是 BBC 员工，任何人可以 将自己拍的内容上传上去制作成新闻。这个网站开 办的初衷是展示最好的新闻遵循最简单的原则。国 内电视媒体如果也建立类似的视频网站，对于网站 上的视频，核实过的，在视频前面加入核实的标记， 没有核实的，就像优酷一样大家随便看看。电视新 闻栏目通过搭建这样的平台，可以借助网络的开放 性特点扩大新闻源。 4. 建设实现多信源接入的多媒体演播室 将多种渠道的视频信号源转化为电视资源也是 多媒体化的一个重要手段。目前，城市各种性质的 视频信号众多，如交管监控信号、环保部门的环境 监控探头、气象部门气象观测探头等拍摄的实时画 面，都是具有信息量的影像素材，如果能够将这些 影像实时接入电视台的演播室，将演播室变成各路 视频信号的调度中心，再通过解说评论等手段为这 些视频信号附加更多的信息，实现实时直播，对观 众来说，是相当真实和令人兴奋的视觉体验。当然， 这需要硬件上的投入，建设能够实现多信号源接入 的多媒体演播室。 2012 年，随着各电视台新一轮的演播室改造 与技术升级，全媒体化的竞争势必更加激烈，全媒 体化电视产品的创新样式也会更加丰富。衡量电视 节目全媒体化创新是否成功有两个判决 ：一是 收视口碑，即新的表现形式能否收获较好的收视率； 二是技术标准，即在很短的时间内尽快实现电视电 脑手机屏幕的“三屏合一”。 （作者单位：南京广播电视集团） 央视春晚上的 LED 显示屏效果。 BROADCASTING REALM 84 BROADCASTINGBROADCASTING REALM . 3.2012 络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等， 具有灵活多变的显示面积及分辨率（模块化可任意 拼装）、高亮度、低功耗、长寿命、低热量、环保 耐用等优点，综合运用了声、光、电、图、文，是 全方位、完美地展示信息的终端产品。 LED 显示屏在电视演播室和电视转播的大型 活动中越来越多地被使用，作为舞台背景，它提供 了各种生动、炫丽的背景画面和更多的互动功能， 使背景画面亦动亦静，表演和背景融为一体，让人 有身临其境的感觉。它带给舞美更大的遐想空间， 设计出现代而有视觉冲击力的舞台，完美地将现场 和节目的气氛融合在一起，实现了其他舞台美术设 备难以实现的功能和效果。 现场观众对 LED 显示屏的观看效果和感受是 十分直观的，只要屏幕尺寸和像素间距与观看距离 适当，这种直视式显示屏就可以获得极佳的效果。 但是，电视机前观众的数量要远远大于现场观众的 数量，所以，电视机前观众的观看效果是电视技术 工作者研究和讨论的重点。很多台都使用了 LED 显示屏，但出来的电视画面效果却差异很大，有的 自始至终画面色彩鲜艳、清晰稳定 ；有的是远景时 画面小看不清，近景时要么是一些活动的亮点，要 么是飘忽的条纹干扰，在一些人物特写镜头中，常 常会出现网纹干扰，扰乱了观众的视线。 在 LED 显示屏的选型和使用过程中要注意以 下几个方面 ： 1. 点间距要尽可能小 点间距是 LED 显示屏相邻像素中心点之间的 距离。点间距越小，单位面积的像素就越多，分辨 率就越高，拍摄距离就可以越近，当然其价格也就 越贵。目前国内电视台演播室里使用的 LED 显示 屏的点间距多为 6—8 毫米，江苏教育台根据演播 室的具体情况，为了达到出色的效果，使用了点间 距为 4.25 毫米、高 4.6 米、长 8.2 米的 LED 显示 屏，其分辨率为 1920×1080（即标准的高清分辨 率）。要认真研究信号源的分辨率和点间距之间的 关系，争取做到分辨率一致，达到点对点显示，从 而实现最佳的效果。 2. 填充系数要高 LED 显示屏的填充系数（Fill Factor）又称为 亮区比例，即每个像素的发光面积与该像素所占物 理表面积之比。LED 显示屏是由离散的像素排列 而成，像素之间存在明显的不发光黑区。当近距离 观看时，画面不连贯不完整，而且亮度不均产生颗 粒感，如果发光源局限在很小的像素表面积内，致 使单个像素亮度是整屏亮度的数倍乃至十多倍，则 会造成较为严重的刺目感。平板显示器行业公认的 TCO’99 标准，填充系数不应低于 50%，目 前市场上很多 LED 显示屏的填充系数未达到这一 指标。电视的低通滤波器的截止特性也直接影响了 填充系数不同的 LED 显示屏的合适拍摄距离。相 同点间距的 LED 显示屏，填充系数小的比填充系 数大的衰减的要多，所以拍摄距离需要加大。假 如系统低通滤波通带为 4MHz，高频的衰减特性为 12db/ 倍频程，那么，填充系数 25% 的拍摄距离就 比填充系数 50% 的多衰减 1.15db，拍摄距离需要 增大约 10%。填充系数的提高，使得显示屏的视角 更加宽泛，混色效果更加理想，克服了像素的刺眼 问题，也为适当提高整屏的亮度以获得更好的效果 创造了条件。江苏教育台选用了填充系数为 60% 的 LED 显示屏，它具有适中柔和的亮度、均匀鲜艳的 色彩、清晰细腻的表现力，保证了显示画面的高品质。 3. 色温能够调节 色温（Color Temperature）是通过发射体发 射谱形状与最佳拟合的黑体发射谱形状比较确定的 温度。演播室使用 LED 显示屏作为背景时，其色 温应与演播室内灯光色温一致，才能在拍摄中得到 准确的色彩再现。演播室的灯光根据节目需求，有 时使用 3200K 低色温灯具，有时使用 5600K 高色 温灯具，LED 显示屏则需调节至相应的色温，从 而获得满意的拍摄效果。 4. 拍摄距离要合适 正如前面谈论点间距和填充系数所提到的，不 同点间距、不同填充系数的 LED 显示屏，合适的 拍摄距离是不一样的。以江苏教育台点间距为 4.25 毫米、填充系数为 60% 的 LED 显示屏为例，被拍 人物与屏之间的距离在 4—10 米比较合适，这样拍 摄人物时就能得到比较出色的背景画面。如果人物 离屏太近，在拍摄近景时，背景就会出现颗粒感， 也容易产生网纹干扰。 5. 保证良好的使用环境 产品在使用寿命期内只有在合适的工作条件 下，故障率才低。LED 显示屏作为集成的电子产 品，它主要是由装有电子元器件的控制板、开关电 源、发光器件等组成，而所有这些组件的寿命和稳 定性都与工作温度有密切的关系。如果实际工作温 度超过了产品规定的使用范围，不仅其寿命会缩 短，产品本身也会受到严重的损坏。另外，灰尘的 85视听界视听界 . 3.2012 业务平台 Practice Platform 威胁也不容忽视。在灰尘比较大的环境中工作，由 于 PCB 吸附灰尘，而灰尘的沉积会影响电子元器 件的散热，将导致元器件温度上升，进而出现热稳 定性下降甚至产生漏电，严重时会导致烧毁。灰尘 还会吸收水分，从而腐蚀电子线路，造成一些不易 排查的短路问题。要注意保持演播室的清洁。演播 室改造会产生大量灰尘，需提前对 LED 显示屏做 好防护工作。 使用 LED 显示屏极大丰富了节目背景的显示 形式，LED 显示屏作为背景，适合大场景、大演 播室的大型综艺节目。 二、DLP拼接屏 DLP 是 Digital Light Processing 的缩写，中 文意思为数字光处理，这种技术是先把影像信号经 过数字处理，然后再把光投影出来。DLP 具有最 少的信号噪声、精确的灰度等级、较高的反射率、 无缝图像显示、高可靠性等优势。DLP 拼接屏由 多个背投显示拼接而成，其最主要的特点是拼 缝小，可以控制到 0.5 毫米以内，大家都叫它“无缝” 拼接，这也是其他两大技术 LCD 和 PDP 所不能及 的。由于它的这些优势，近几年来电视台流行使 用 DLP 拼接屏作为演播室的背景，CNN、BBC、 SKY、CCTV 等知名大电视台在使用后都取得了 非常出色的节目效果。 DLP 拼接屏也有缺点。由于 DLP 拼接的光源 是来自于灯泡，导致它的功耗大，散热量高，而且 使用一段时间以后亮度会降低，用户必须不断更换 灯泡来保持最初的显示效果。随着技术的发展，得 益于 LED 光源的加入，目前 DLP 拼接屏已经解决 了频繁更换灯泡、功耗大、散热量高等一系列问题。 采用了 LED 光源之后的 DLP 拼接屏，不仅在使用 寿命和功耗上得到了较大的突破，在色彩方面也有 了革命性的改变，让 DLP 拼接屏继续保持着市场 领先的优势。 为了达到满意的电视效果，我们在 DLP 拼接 屏的选型和使用过程中要注意以下几个方面 ： 1. 拼接缝隙要尽可能小 我们所希望的背景显示屏在电视上的效果是无 缝的，这就需要拼接的缝隙要足够小，才能从镜头 中看不到缝隙。目前，使用钛合金针缝合技术能使 拼接缝隙缩小至 0.2 毫米以内，同时通过连接板设 计能够保证屏幕在热胀冷缩时不变形，为整个屏幕 提供了优质的图像几何形状与锐利度。 2. 均匀性要高 DLP 拼接屏由多个显示屏拼接而成，也就造 成了每块屏的个体差异，而我们希望它们看起来像 是一块具有匹配颜色和亮度的大显示屏，这就需要 通过技术手段来提高均匀性。目前这种技术已比较 成熟，技术先进的厂家已能做到后台静默方式运行， 无须操作员参与，它通过集成专有的亮度与颜色传 感器，持续测量屏幕墙的颜色与亮度并在投影模块 间沟通，自动匹配全白、全黑及两者间全部灰级亮 度和全部显示模块颜色，并保持整个显示屏灰级相 同，从而实现了多屏拼接下图像的长期一致性。 3. 色温需可调节 DLP 拼接屏的色温需保持与演播室内灯光色 温一致，才能保证图像色彩的真实还原。 4. 演播室灯光要控制好 DLP 拼接屏相对于其他显示屏来说，亮度比 较低，这就需要控制好演播室的灯光，避免有灯 光直射到屏幕上。我们经过摸索研究，使用了带 20°格栅的冷光源灯具，有效地将射到屏幕上光的 照度控制在 100lux 以内，又保证了主持人面光的 照度能达到 800—1000lux，获得了满意的效果。 5. 光源需有高安全性 电视直播的互动性越来越强，对背景的安全性 要求也越来越高，DLP 拼接屏的单个屏体尺寸都 较大，如果光源出现问题，导致黑屏，对这个节目 乃至一个台的负面影响都会很大。所以需要使用双 灯热备份或带冗余的 LED 模块来作为光源。 6. 保证良好的散热，还要控制好噪声 UHP 灯泡和 LED 光源在工作时都会产生很大 的热量，它的散热是保证光源寿命和正常工作的重 要环节，先进的液冷技术能使冷却效率更高，噪声 更小，还要注意保持良好的环境温度，在关机时也 不能立即切断电源，要让冷却系统继续运行一段时 间，使光源充分冷却后再切断电源，这对光源起到 良好的保护作用，使之工作时能有最佳的表现。 DLP 拼接屏是演播室背景的一大变革，但是 由于它对灯光的要求较高，不适合在大型综艺节目 中使用，适合在中小型演播室中做新闻、访谈、现 场连线、天气预报等类型的节目。 随着技术的发展，将有更多的新技术和新方式 应用于演播室背景。我们要深入了解它们的特点， 针对不同的演播室条件、节目形式和要求来选择技 术产品作为背景，让这些新技术最大限度地发挥其 优势，更好地为节目服务，为观众服务。 （作者单位：江苏教育电视台）