水下攝像常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法（上）

　　我們?cè)趯?shí)際水下攝像中，除了要解決好水下攝像設(shè)備的密封、耐壓、防腐、電絕緣等一系列問(wèn)題之外，在實(shí)際應(yīng)用中，還要認(rèn)真研究和解決好水中光的散射、折射、吸收以及水的浮力、水流的沖力等對(duì)水下攝像成像質(zhì)量的不利影響。水下攝像常見(jiàn)的影像質(zhì)量問(wèn)題主要有三個(gè)方面，一是影像模糊不清晰；二是取景不準(zhǔn)確或畫面不穩(wěn)；三是彩色影像偏藍(lán)色。

　　一、影像模糊不清晰的原因及其改善方法

　　水下攝像照片或電視圖像模糊不清晰是最常見(jiàn)的，也是影響檢測(cè)效果最嚴(yán)重的影像質(zhì)量問(wèn)題。造成影像模糊不清的原因是多方面的，但無(wú)論是什么原因，在實(shí)際應(yīng)用中都需要設(shè)法克服，以保證良好的攝像效果。

　　（一）水的散射造成影像清晰度降低

　　造成影像模糊不清晰的原因較多，但主要原因是水的透明度低，水中微小的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物顆粒含量高。在這種渾濁的水中拍攝時(shí)，由于這些微小顆粒對(duì)光線的散射作用，使得無(wú)論是水下照相或是水下攝像，拍攝的影像效果都像是“霧里看花”一樣，模糊不清。

　　從光學(xué)成象技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展來(lái)看，這一問(wèn)題目前還難以從根本上徹底解決。實(shí)際水下拍攝時(shí)，可以考慮采用以下方法加以改善。

選擇透明度高的水域或時(shí)機(jī)拍攝。通常，水下攝像的作業(yè)水域是無(wú)法由作業(yè)人員自由選擇的，但在有些情況下，比如附近有透明度高的水域、影像質(zhì)量要求較高時(shí)，如果條件允許，則可以將作業(yè)對(duì)象轉(zhuǎn)移到水質(zhì)好的水域進(jìn)行拍攝。此外，即便是在同一水域，隨著潮汐、水流、天氣等變化，水的透明度也會(huì)發(fā)生變化，作業(yè)人員只要注意觀察、積累資料，選擇透明度相對(duì)較高的時(shí)機(jī)進(jìn)行作業(yè)，就會(huì)改善拍攝效果。

采用近距離拍攝。在相同的拍攝條件下，水下攝像機(jī)離被攝物體的拍攝距離越近，光在水中的傳輸過(guò)程受到水的散射作用就越小，拍攝的影像也就越清晰。因此，在水下攝像作業(yè)時(shí)，只要能滿足拍攝要求，拍攝距離是越近越好。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常水下的拍攝距離應(yīng)不超過(guò)水的透明度的 1/2-1/3 。水的透明度可以采用圓盤法進(jìn)行粗略地測(cè)算。但在采用近距離拍攝時(shí)應(yīng)注意一點(diǎn)，實(shí)際的最小拍攝距離不應(yīng)小于攝像鏡頭的最近拍攝距離，否則也會(huì)由于無(wú)法聚焦而造成影像模糊。

使用專用的渾水水下攝像機(jī)或渾水?dāng)z像輔助裝置。這種攝像機(jī)或裝置是在攝像機(jī)的鏡頭前安裝一個(gè)耐壓或非耐壓的攝像罩，罩內(nèi)封閉空腔內(nèi)的介質(zhì)為空氣或清水。這樣，就使光線從被攝物體到鏡頭的傳輸過(guò)程中，在渾水中的路徑縮短，從而減小了水的散射作用，提高了影像的清晰度。但由于這種攝像罩的長(zhǎng)度有限，因此只有在較近距離拍攝時(shí)，其改善效果才明顯。

水下照明采用斜側(cè)光而不要用順光。在同樣的拍攝條件下，光源不同的照射方向?qū)τ跋竦那逦扔幸欢ǖ挠绊?。?dāng)光源的照射方向與鏡頭的拍攝方向?yàn)橥?即順光)時(shí)，鏡頭前的水中顆粒對(duì)影像清晰度影響較大；當(dāng)光源的照射方向與鏡頭的拍攝方向成 30度至60度夾角(即斜側(cè)光)時(shí)，影像的清晰度會(huì)較好些。因此，在水下照明時(shí)，應(yīng)使照明燈離開(kāi)攝像機(jī)一段距離，形成斜側(cè)光照明。

水下拍攝過(guò)程中，防止將水?dāng)嚋?。特別是在水底拍攝時(shí)，潛水員移動(dòng)位置或打腳蹼，很容易將水?dāng)嚋喍绊懪臄z效果，這一點(diǎn)在拍攝前應(yīng)特別注意。通常在水底拍攝，潛水員一般不要穿腳蹼，可以穿工作鞋。當(dāng)有水流時(shí)，潛水員應(yīng)采用頂流或側(cè)流的方向拍攝。

　?。ǘ┧聰z像機(jī)晃動(dòng)造成影像清晰度降低

　　由于水的浮力、水流以及涌浪等影響，潛水員在水下拍照時(shí)往往難以持穩(wěn)攝像機(jī)，造成水下拍攝的畫面模糊不清。

　　要解決好這一問(wèn)題，首先要提高潛水員的潛水技能，保證在較為復(fù)雜的水下環(huán)境中能控制好自身的穩(wěn)定性。此外，可以考慮采用以下方法來(lái)解決。

布設(shè)輔助作業(yè)平臺(tái)作為水下拍攝時(shí)的依托物。在水下進(jìn)行拍攝，特別是水流較大、海況復(fù)雜的情況下，給作業(yè)潛水員布設(shè)一個(gè)工作平臺(tái)，作為穩(wěn)定身體和攝像機(jī)的依托物，對(duì)防止攝像機(jī)晃動(dòng)造成的影像模糊等問(wèn)題非常有效。

工作平臺(tái)可根據(jù)作業(yè)對(duì)象、位置、范圍等的實(shí)際情況自行制作，平臺(tái)的樣式可以多種多樣，如用鋼管焊制的吊籃、潛水梯、減壓架等，有時(shí)還可以用麻纜系接在作業(yè)部位作為潛水員的依托物，如系兜底纜等。

潛水員選擇合適的拍攝姿勢(shì)。根據(jù)拍攝對(duì)象和位置的不同，潛水員應(yīng)選擇好拍攝的姿勢(shì)。在水底拍攝時(shí)，若水流不大，可選擇雙腿或單腿跪姿拍攝，穩(wěn)定性較好；若水流較大，可選擇臥姿拍攝。如果有作業(yè)平臺(tái)，也可采用上述姿勢(shì)。懸浮或游動(dòng)姿勢(shì)拍攝的難度較大，一般只在無(wú)流和無(wú)涌浪的情況下使用。

水底拍攝時(shí)多佩帶些壓重物。當(dāng)在水底拍攝時(shí)，為了增大潛水員的穩(wěn)定性，可多佩帶壓鉛，一般不少于10公斤 ，若穿潛水服應(yīng)不少于15公斤。但這些壓鉛不可一次性佩帶上，懸浮或游動(dòng)拍攝時(shí)也不可佩帶過(guò)多壓鉛，否則會(huì)由于負(fù)浮力過(guò)大而給潛水員帶來(lái)危險(xiǎn)?？蓪恒U分為兩組，一組按正常潛水配重佩帶好，潛水員著底后，再由水面將第二組壓鉛送下，潛水員將其系在或壓在腿上。

　?。ㄈ┚劢共粶?zhǔn)確造成影像清晰度降低

　　水下攝像時(shí)，必須要隨著拍攝距離的變化對(duì)被攝景物準(zhǔn)確聚焦，調(diào)焦不準(zhǔn)或不調(diào)焦，均會(huì)造成影像的模糊。

　　目前，常用的潛水員水下電視系統(tǒng)，其水下攝像機(jī)的聚焦多是由水面控制臺(tái)來(lái)控制的。水下拍攝過(guò)程中，水面控制臺(tái)的操作人員必須全神貫注地注視著監(jiān)視器上的圖像，當(dāng)攝像機(jī)移動(dòng)位置時(shí)，操作員首先要快速判斷拍攝距離是變近還是變遠(yuǎn)，然后根據(jù)距離變化的快慢及時(shí)、迅速地操縱聚焦開(kāi)關(guān)進(jìn)行跟蹤聚焦。拍攝距離變化較慢時(shí)，可用“點(diǎn)動(dòng)”的方法調(diào)焦，變化較快時(shí)，可用“連動(dòng)”的方法調(diào)焦。潛水員在水下操縱攝像機(jī)時(shí)，要注意與水面的配合，應(yīng)盡量保持相對(duì)穩(wěn)定的拍攝距離，不要忽近忽遠(yuǎn)，讓控制臺(tái)操作人員無(wú)法跟蹤調(diào)焦。

　　如果有必要且條件允許，可以在實(shí)拍前進(jìn)行預(yù)演，以便使操作人員與潛水員的配合更加默契，更好掌握調(diào)焦的時(shí)機(jī)和速度。

　　對(duì)于沒(méi)有聚焦指示裝置或自動(dòng)聚焦功能的水下攝像機(jī)，拍攝前應(yīng)準(zhǔn)確估計(jì)拍攝距離并正確調(diào)節(jié)聚焦選鈕。如果拍攝要求較高，可以采用測(cè)量的方法確定準(zhǔn)確的拍攝距離，但要注意將米尺測(cè)量出的距離乘上3/4，折算成“水下距離”。

　　此外，采用廣角鏡頭和小光圈能增大攝像景深，水下攝像使用大景深可以彌補(bǔ)聚焦不準(zhǔn)所造成影像模糊。在水下拍攝時(shí)，潛水員還應(yīng)確保最小拍攝距離不能小于鏡頭的最近聚焦距離。

　　（四）曝光嚴(yán)重不足或過(guò)度造成影像無(wú)法辨識(shí)

　　水下攝像通常都需要輔助光照明，以便為拍攝提供足夠的光照度。水下攝像使用水下照明燈，但在拍攝中如果未正確使用輔助照明設(shè)備、光源的光照度嚴(yán)重不足或過(guò)強(qiáng)，會(huì)使拍攝出的影像昏暗或出現(xiàn)亮斑而無(wú)法辨識(shí)被攝物體。

　　水下攝像機(jī)配備的照明燈的亮度一般是可以調(diào)節(jié)的，水下攝像時(shí)應(yīng)根據(jù)監(jiān)視器的圖像顯示以及景物表面的反光強(qiáng)弱，調(diào)節(jié)到合適的燈光亮度。在近距離拍攝時(shí)，還要調(diào)節(jié)好照明燈的照射方向，避免景物表面的強(qiáng)反光而在圖像上留下亮斑。

　　除上述原因外，還有其它一些因素也會(huì)影響影像的清晰度，如鏡頭與景物之間有繩纜、氣泡、海藻等物體，拍攝時(shí)未及時(shí)清除而導(dǎo)致影像被局部遮擋；拍攝動(dòng)體時(shí)快門速度選擇過(guò)慢，導(dǎo)致“動(dòng)感“模糊；攝像機(jī)由短焦距向長(zhǎng)焦距變焦時(shí)調(diào)焦不精確等