摄像机的一个发展趋势是愈发轻巧、紧凑的机身，同时尽可能增加传感器的尺寸。对于大多数独立电影制作人来讲，能够捕捉电影级别的大景深以及无论何时都能够轻松固定摄像机进行拍摄等功能都是格外受宠的。然而现实却是，电影般景深和快速定焦这些元素是注定无法出现在传统的电视转播中的。其中一个原因就是经过这么多年的收看，观众早已经习惯广播电视的画面。

过去几十年来，广播摄像机基本都是采用带有B4卡口的2/3英寸传感器。如今这套系统在向4K过渡的过程中面临许多挑战 – 做为摄像机标准 – 对于广播公司来说，移到Super 35mm传感器和PL卡口的镜头确实不是一个选择。而拥有这类传感器和卡口镜头的代表，如VariCam LT这样的4K（及更高版本）电影摄像机使用大尺寸的图像传感器。该传感器在弱光条件下表现卓越，可提供宽广的动态范围，并且更省电。

“大画幅摄像机很棒，但用于电视直播，尤其是体育类的节目，我们确实要使用100：1或更大变焦镜头的小一些规格的摄像机。松下高级技术专家史蒂夫·马勒（Steve Mahrer）表示，“你会发现S35mm PL卡口变焦最大是20：1。即使将变焦推到红色区域，对于体育场大范围拍摄也是行不通的。2/3英寸、配套的景深、长焦以及快速对焦，这些标准和技术我们都使用三四十年了。针对某些场景的拍摄，确实也没有类似的新兴设备和技术可利用。”

大多数广播ENG摄像机都采用3传感器/棱镜光学系统，三个独立的成像器和一个光束分离棱镜。每个成像器都从镜头/棱镜接收滤过的红色、绿色或蓝色光束。由于大画幅传感器的日益普及，4K 3传感器摄像机的市场受到很大限制。此外，限于光学技术和成本原因，3片大画幅4K摄像机也无法实现量产。

4K广播摄像机的挑战

在2/3英寸传感器上捕获4K分辨率画面面临三个主要挑战。

第一个是分辨率。对于4K（UHD）分辨率，需要3840 x 2160分辨率并安在2/3英寸尺寸的传感器，这大约是FHD像素密度的4倍。由于这些更高的分辨率/更小的像素，降落在每个光点上的聚合光水平将减少到四分之一，这将使成像器的灵敏度降低整整两档。

第二个是动态范围。当光子转换为电荷时，大型传感器上的光子会在饱和之前容纳更多的电子。电荷饱和度越高，动态范围越广。在当今的广播环境中，捕获更多动态范围的能力可能比提供4K分辨率更为重要。像灵敏度问题一样，像素较小的4K 2/3成像器也会失去2个光圈，而这正是非常需要的动态范围，完全是我们向HDR广播过渡时不需要的东西。

第三个也是最困难的挑战涉及到一些物理问题。当光通过狭窄的光圈时会发生衍射。这个过程中光线会相互抵消并导致图像分辨率下降。成像器越小，或光圈越小，光学系统对衍射越敏感。基于FHD 1080p 2/3英寸成像器的摄像机在光圈设为f / 8或更大时就可以获得良好的图像。这时一旦将成像器从1080p 2/3英寸换成4K 2/3英寸，就会产生衍射现象，将图像柔化至HD分辨率（或更低）。同理，为了确保2/3英寸4K / UHD摄像机的画面质量，摄影师只能保证光圈不会小于f / 4。而这在任何现场直播的室外环境中几乎都是不可能的，因为光圈的正常范围为f / 2.8至f / 8，才足以覆盖光线的变化。ND滤镜或可变快门能起到一些作用，但是它们极大地增加了工作的复杂性。

行业需要一种新的成像技术来提供4k分辨率和更高的图像质量，同时能够让摄像师们继续从容地像往常一样进行变焦、聚焦和曝光等操作。

AJ-UPX900丨绝不是老古董ENG相机

AJ-UPX900 4K HDR ENG肩扛式摄像机，松下广播摄像机阵容中的新成员，将传统的功能和新兴的设计相结合，专为ENG新闻、体育赛事、纪录片和各类活动而设计。UPX900搭载经过市场检验的广播摄像机平台，设计有全新的4K / HDR等功能。像大多数广播摄像机一样，它包含一个标准的2/3英寸B4镜头卡口。ENG或纪录片摄影师会非常喜欢UPX900的人体工学设计，能够连续拍摄数小时而不会对手臂或手腕增加额外的沉重负担。多项新功能很好地满足了当下火热的直播新需求，这些功能包括4K HDR录制、12G-SDI输出4K 60p 10位4：2：2以及与RTSP / RTMP / RTMPS兼容直播。

LSSIEL成像系统

松下采用了一种新的LSSIEL（大型传感器内置扩展镜头）技术，通过使用LSSIEL 2/3英寸光学元件来捕获4K分辨率的画面。

在UPX900上，2/3英寸B4镜头的出瞳光锥在内部扩散并投射到更大的4/3系统*4.5K成像器上。4/3系统机型的传感器是Super 35mm传感器大小的80％。更大的成像器（4/3系统是2/3的4倍）保证了更高的像素；而更高的像素能够提供更大的动态范围，以及显著地减少衍射的影响。4/3系统4.5K成像器的动态范围可与许多Super 35mm传感器的摄像机媲美，甚至更胜一筹。更重要的是，将光圈调到f / 8或更小也不会受到衍射的影响。

*4/3系统（Four Thirds System，直称为4/3系统）是一种常见的照相机感光元件规格

Mahrer说：“使用LSSIEL，即使在4K分辨率时，我们也能保证优异的光学性能。以前我们在f / 5.6就会面临衍射问题，而如今我们的光圈经常会设在f / 11档。同时，我们需要认识到，衍射是一种基本的光学现象，它并不是摄像机设计不合理造成的，同时也不能通过特殊的软件处理去消除。” LSSIEL还可用于AK-UC4000 4K HDR &HD慢动作拍摄系统、AK -UC3000 4K HDR广播摄像机和AK-UB300 4K HDR广播多用途摄像机。

LSSIEL系统包括一个放置在B4镜头转接环后的内置扩展镜头，将2/3英寸的成像圈进行扩展以适配成更大的成像圈，继而将镜头的光学图像放大并投射到更大图像传感器的表面。UPX900的传感器使用Bayer Color Filter Array（拜耳色彩滤镜阵列）创建色彩信号-这种方法已广泛应用于电影摄像机。

LSSIEL的内置扩展镜头系统非常重要，它并不是简单地起一个镜头适配器的作用。“在2/3英寸镜头后内置的中继透镜拥有着极高的质量，所以这是一套经过深度优化的光学系统。” Mahrer说：“如今的镜头质量都非常好，4K演播室镜头更是体现最佳性能的代表。而摄像机内部的图像投射镜头则是光学系统设计中不可或缺的一部分。”

作为原生4K广播摄像机，UPX900提供了卓越的光学性能和配套工具，而LSSIEL成像系统也将助其一臂之力。