攝像機的一個發展趨勢是愈發輕巧、緊湊的機身，同時盡可能增加傳感器的尺寸。對于大多數獨立電影制作人來講，能夠捕捉電影級別的大景深以及無論何時都能夠輕松固定攝像機進行拍攝等功能都是格外受寵的。然而現實卻是，電影般景深和快速定焦這些元素是注定無法出現在傳統的電視轉播中的。其中一個原因就是經過這么多年的收看，觀眾早已經習慣廣播電視的畫面。

過去幾十年來，廣播攝像機基本都是采用帶有B4卡口的2/3英寸傳感器。如今這套系統在向4K過渡的過程中面臨許多挑戰 – 做為攝像機標準 – 對于廣播公司來說，移到Super 35mm傳感器和PL卡口的鏡頭確實不是一個選擇。而擁有這類傳感器和卡口鏡頭的代表，如VariCam LT這樣的4K（及更高版本）電影攝像機使用大尺寸的圖像傳感器。該傳感器在弱光條件下表現卓越，可提供寬廣的動態范圍，并且更省電。

“大畫幅攝像機很棒，但用于電視直播，尤其是體育類的節目，我們確實要使用100：1或更大變焦鏡頭的小一些規格的攝像機。松下高級技術專家史蒂夫·馬勒（Steve Mahrer）表示，“你會發現S35mm PL卡口變焦最大是20：1。即使將變焦推到紅色區域，對于體育場大范圍拍攝也是行不通的。2/3英寸、配套的景深、長焦以及快速對焦，這些標準和技術我們都使用三四十年了。針對某些場景的拍攝，確實也沒有類似的新興設備和技術可利用?！?/p>

大多數廣播ENG攝像機都采用3傳感器/棱鏡光學系統，三個獨立的成像器和一個光束分離棱鏡。每個成像器都從鏡頭/棱鏡接收濾過的紅色、綠色或藍色光束。由于大畫幅傳感器的日益普及，4K 3傳感器攝像機的市場受到很大限制。此外，限于光學技術和成本原因，3片大畫幅4K攝像機也無法實現量產。

4K廣播攝像機的挑戰

在2/3英寸傳感器上捕獲4K分辨率畫面面臨三個主要挑戰。

第一個是分辨率。對于4K（UHD）分辨率，需要3840 x 2160分辨率并安在2/3英寸尺寸的傳感器，這大約是FHD像素密度的4倍。由于這些更高的分辨率/更小的像素，降落在每個光點上的聚合光水平將減少到四分之一，這將使成像器的靈敏度降低整整兩檔。

第二個是動態范圍。當光子轉換為電荷時，大型傳感器上的光子會在飽和之前容納更多的電子。電荷飽和度越高，動態范圍越廣。在當今的廣播環境中，捕獲更多動態范圍的能力可能比提供4K分辨率更為重要。像靈敏度問題一樣，像素較小的4K 2/3成像器也會失去2個光圈，而這正是非常需要的動態范圍，完全是我們向HDR廣播過渡時不需要的東西。

第三個也是最困難的挑戰涉及到一些物理問題。當光通過狹窄的光圈時會發生衍射。這個過程中光線會相互抵消并導致圖像分辨率下降。成像器越小，或光圈越小，光學系統對衍射越敏感?；贔HD 1080p 2/3英寸成像器的攝像機在光圈設為f / 8或更大時就可以獲得良好的圖像。這時一旦將成像器從1080p 2/3英寸換成4K 2/3英寸，就會產生衍射現象，將圖像柔化至HD分辨率（或更低）。同理，為了確保2/3英寸4K / UHD攝像機的畫面質量，攝影師只能保證光圈不會小于f / 4。而這在任何現場直播的室外環境中幾乎都是不可能的，因為光圈的正常范圍為f / 2.8至f / 8，才足以覆蓋光線的變化。ND濾鏡或可變快門能起到一些作用，但是它們極大地增加了工作的復雜性。

行業需要一種新的成像技術來提供4k分辨率和更高的圖像質量，同時能夠讓攝像師們繼續從容地像往常一樣進行變焦、聚焦和曝光等操作。

AJ-UPX900丨絕不是老古董ENG相機

AJ-UPX900 4K HDR ENG肩扛式攝像機，松下廣播攝像機陣容中的新成員，將傳統的功能和新興的設計相結合，專為ENG新聞、體育賽事、紀錄片和各類活動而設計。UPX900搭載經過市場檢驗的廣播攝像機平臺，設計有全新的4K / HDR等功能。像大多數廣播攝像機一樣，它包含一個標準的2/3英寸B4鏡頭卡口。ENG或紀錄片攝影師會非常喜歡UPX900的人體工學設計，能夠連續拍攝數小時而不會對手臂或手腕增加額外的沉重負擔。多項新功能很好地滿足了當下火熱的直播新需求，這些功能包括4K HDR錄制、12G-SDI輸出4K 60p 10位4：2：2以及與RTSP / RTMP / RTMPS兼容直播。

LSSIEL成像系統

松下采用了一種新的LSSIEL（大型傳感器內置擴展鏡頭）技術，通過使用LSSIEL 2/3英寸光學元件來捕獲4K分辨率的畫面。

在UPX900上，2/3英寸B4鏡頭的出瞳光錐在內部擴散并投射到更大的4/3系統*4.5K成像器上。4/3系統機型的傳感器是Super 35mm傳感器大小的80％。更大的成像器（4/3系統是2/3的4倍）保證了更高的像素；而更高的像素能夠提供更大的動態范圍，以及顯著地減少衍射的影響。4/3系統4.5K成像器的動態范圍可與許多Super 35mm傳感器的攝像機媲美，甚至更勝一籌。更重要的是，將光圈調到f / 8或更小也不會受到衍射的影響。

*4/3系統（Four Thirds System，直稱為4/3系統）是一種常見的照相機感光元件規格

Mahrer說：“使用LSSIEL，即使在4K分辨率時，我們也能保證優異的光學性能。以前我們在f / 5.6就會面臨衍射問題，而如今我們的光圈經常會設在f / 11檔。同時，我們需要認識到，衍射是一種基本的光學現象，它并不是攝像機設計不合理造成的，同時也不能通過特殊的軟件處理去消除?！?LSSIEL還可用于AK-UC4000 4K HDR &HD慢動作拍攝系統、AK -UC3000 4K HDR廣播攝像機和AK-UB300 4K HDR廣播多用途攝像機。

LSSIEL系統包括一個放置在B4鏡頭轉接環后的內置擴展鏡頭，將2/3英寸的成像圈進行擴展以適配成更大的成像圈，繼而將鏡頭的光學圖像放大并投射到更大圖像傳感器的表面。UPX900的傳感器使用Bayer Color Filter Array（拜耳色彩濾鏡陣列）創建色彩信號-這種方法已廣泛應用于電影攝像機。

LSSIEL的內置擴展鏡頭系統非常重要，它并不是簡單地起一個鏡頭適配器的作用?！霸?/3英寸鏡頭后內置的中繼透鏡擁有著極高的質量，所以這是一套經過深度優化的光學系統?！?Mahrer說：“如今的鏡頭質量都非常好，4K演播室鏡頭更是體現最佳性能的代表。而攝像機內部的圖像投射鏡頭則是光學系統設計中不可或缺的一部分。”

作為原生4K廣播攝像機，UPX900提供了卓越的光學性能和配套工具，而LSSIEL成像系統也將助其一臂之力。