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  • LED虛擬拍攝中與我們糾纏不清的“紋”

    時間:2021/11/22 來源:專業視聽網

    關鍵詞: 索尼、黑彩晶ZRD-B15A

    2021年10月,時光坐標虛擬研發團隊憑借多年來的技術積累和影視現場拍攝經驗,聯合索尼和中國影視攝影師學會攜手制定了一份嚴格的“考卷”,針對索尼黑彩晶ZRD-B15A(下文簡稱索尼黑彩晶)在虛擬拍攝過程中的實際應用性能進行多維度評測,成功完成了索尼黑彩晶LED屏幕的國內首測。

    頻閃

    升格拍攝≠頻閃出沒

    頻閃是由于LED顯示屏的刷新頻率較低時,攝影機錄制幀率與LED屏幕畫面刷新率不匹配被攝影機快門捕捉到掃描線而引起的一種現象。

    當LED屏幕刷新頻率與攝影機快門速率不同步時,攝影機捕捉到的畫面就會呈閃爍狀,即通過攝影機拍攝到LED屏幕出現了閃爍的橫條紋、斜條紋,且循環往復。

    閃爍頻閃&斜紋頻閃

    幀率對影視創作的一大利器就是升格鏡頭,這樣的拍攝手法不論在電影的氣氛營造,還是廣告的細節表現中具有非常重要的作用。


    在虛擬制作中,高幀率拍攝的方式可能會與LED屏幕刷新率產生“化學反應”,這位不請自來的氣氛破壞者就是頻閃。含有頻閃的畫面無法通過后期DI的方式消除,所以通常會被棄用。因此,本次測試重點之一——頻閃測試,正是針對性地“考察”索尼黑彩晶LED在CineAltaV攝影機不同幀率下拍攝的畫面是否有頻閃,同時也測試了索尼黑彩晶支持CineAltaV攝影機的最高升格數以及不同錄制幀率下合適的快門速度。

    頻閃測試在索尼黑彩晶所支持的BT2020色域下進行,使用了屏幕最高亮度(理論亮度為1800nit),攝影機設置于距離屏幕4米的位置。通過錄制不同幀率和開角組合下的屏幕畫面進行了詳細的測試。

    測試結果表明:

    索尼黑彩晶在24fps和25fps的拍攝中,對于頻閃問題表現得格外出色,并且在實際應用中支持24fps至110fps范圍的拍攝,在此幀率范圍內均可找到無頻閃快門角度,應對高幀率拍攝方案的能力表現出眾。

    1.   當LED屏幕刷新率為120Hz時,攝影機可用幀率,即監視器所呈現的無頻閃畫面對應的攝影機幀率為24fps、25fps、50fps、60fps、100fps、110fps;

    2.   當LED屏幕刷新率為60Hz時,攝影機可用幀率為24fps、25fps、50fps、60fps,可以支持大部分影視拍攝的需求;

    3.   當LED屏幕刷新率為120Hz時,CineAltaV攝影機升格至110fps,快門開角設置為330°時無頻閃。

    以上測試結果符合無頻閃方程:

    快門開角°=攝影機錄制幀率*360/ LED屏幕刷新率

    摩爾紋

    挑戰極限 打破“距離產生美”

    使用數字攝影機對LED屏幕播放畫面進行拍攝時,如果感光元件像素的空間頻率與影像中條紋的空間頻率接近,成像畫面會存在一些不規則的水波紋狀圖案,即摩爾紋。換句話說,摩爾紋是當兩個呈柵格狀的像素點陣重合時,柵格的明暗部份相互交錯重疊產生的紋狀現象。

    摩爾紋會嚴重影響成像質量,出現摩爾紋的畫面同樣很難通過后期制作消除。為了規避摩爾紋,需要從畫面拍攝和畫面顯示兩方面來考慮,涉及像素間距、攝影機與屏幕的距離、焦距和內容分辨率等多種因素。在虛擬拍攝中,雖然攝影師可以通過調整攝影機角度、位置,改變焦點、鏡頭焦長等方式來規避摩爾紋,但是這些方式對拍攝造成了多重局限,缺少實際操作性。

    因此虛擬拍攝創作者期待擁有一款性能出色的LED屏幕,為規避摩爾紋、爭取拍攝自由提供更多選擇,而相關的重要考量因素之一,就是LED屏幕的像素間距。

    本次測試對象索尼黑彩晶的像素間距是1.58mm,攝影機使用35mm定焦鏡頭在距離屏幕4米處直接拍攝屏幕畫面,記錄不同光圈、不同焦點下出現的摩爾紋情況,觀察索尼黑彩晶在規避摩爾紋方面的表現以及總結適合索尼黑彩晶拍攝的焦點規律。

    1.   LED摩爾紋的出現主要受攝影機的光圈及焦點距離影響,使用大光圈拍攝可減少摩爾紋出現的幾率,在特定的焦點下可拍攝出清晰且無摩爾紋的LED屏幕畫面;

    2.   光圈為1.5時,焦點距屏幕±1ft以上時,畫面無摩爾紋;

    3.   光圈為8時,焦點距屏幕±4ft以上時畫面無摩爾紋。

    從以上數據可以看出,索尼黑彩晶的點距性能在摩爾紋測試方面表現優秀,這意味著攝影機可以離屏幕足夠近,拍攝對象也可以離LED屏幕足夠近,在獲取超高清圖像上有著更多優勢。

    在LED數字虛擬拍攝中,為了阻止頻閃和摩爾紋“出鏡搶戲”,需要進行大量的后期調整工作,在目前的技術條件下,還很難徹底消除摩爾紋。因此,通過嚴謹的測試,充分了解屏幕的上限在哪,成為了理想的解決方案。在拍攝中對LED、攝影機和諸多技術參數“知己知彼”,不僅直接提高了拍攝機位、角色走位和場景設置上的自由度,也為實現虛擬與現實的“無縫銜接”創造更多便利,把后期團隊從“工作量翻倍”的困境中解放了出來。

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