與LED虛擬拍攝中亦敵亦友的“光”友好相處

    在上周發(fā)布的《LED虛擬拍攝中與我們糾纏不清的“紋”》中，主要對(duì)索尼黑彩晶ZRD-B15A（下文簡稱：索尼黑彩晶）的頻閃和摩爾紋進(jìn)行了極限測試，本篇將同樣用大量測試數(shù)據(jù)和LED攝影機(jī)等諸多技術(shù)參數(shù)檢驗(yàn)索尼黑彩晶在當(dāng)下影視工業(yè)化環(huán)境中的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)。

△ 測試現(xiàn)場

    燈箱測試

    正確環(huán)境光 讓畫面很real

    LED虛擬拍攝的方式為主創(chuàng)人員創(chuàng)造了一個(gè)可視化的創(chuàng)作環(huán)境，在這個(gè)“所見即所得”的拍攝現(xiàn)場，LED屏幕不僅充當(dāng)了背景畫面的載體，也作為重要的輔助照明工具對(duì)演員、道具、場景產(chǎn)生環(huán)境光照和氛圍影響。

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    環(huán)境光影營造氛圍

△ LED屏幕對(duì)場景空間造成的光反射

    傳統(tǒng)布光方式實(shí)現(xiàn)了新升級(jí)，實(shí)時(shí)的環(huán)境光影為拍攝現(xiàn)場營造”身臨其境“的氛圍感，場景空間和美術(shù)置景隨環(huán)境光影變化而變化。

    2

    實(shí)時(shí)光影反射

△ LED屏幕對(duì)演員和擋風(fēng)玻璃造成光反射

    為高反射道具諸如飛機(jī)、車擋風(fēng)玻璃等提供了一種高效的環(huán)境光反射方式，隨著LED屏幕上的數(shù)字場景實(shí)時(shí)變化，高反射道具也同步環(huán)境光源的變化呈現(xiàn)實(shí)時(shí)的光影反射和折射。

    作為虛擬拍攝現(xiàn)場新的環(huán)境光源，LED屏幕發(fā)光體的色彩表現(xiàn)成為攝影師、燈光師關(guān)注的重點(diǎn)，因?yàn)樗鼪Q定了LED屏幕能否提供正確的環(huán)境光和反射。為了客觀評(píng)價(jià)索尼黑彩晶的屏幕色彩表現(xiàn)，時(shí)光坐標(biāo)虛擬研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了“燈箱測試”，以測其色溫及顯色性表現(xiàn)如何，能否還原被攝物體的“真面目”。

    色溫是表示光線所包含顏色成分的計(jì)量單位。色溫越高，顏色越藍(lán)，呈冷色調(diào)；色溫越低，顏色越紅，呈暖色調(diào)。顯色性指光源對(duì)被照射物體本身顏色的顯示與還原能力，光源自身光譜與日光全光譜的連續(xù)性和完整度越接近，顯色性就越高，對(duì)顏色的還原能力就越強(qiáng)。顏色顯現(xiàn)的效果一般以物體在6500K日光下所顯現(xiàn)的顏色為準(zhǔn)。 

△ 燈箱測試環(huán)境

    時(shí)光坐標(biāo)虛擬研發(fā)團(tuán)隊(duì)在距離索尼黑彩晶兩米處使用SEKONIC-C7000分光顯色照度計(jì)對(duì)屏幕亮度、色溫及顏色進(jìn)行測量，再用索尼CineAltaV攝影機(jī)拍攝屏幕照射下的白板和色板，最后對(duì)比分析所得的多組畫面。

△ 分別在709、P3和2020色域下進(jìn)行白板測試

    然后，將索尼黑彩晶的屏幕刷新率保持在120Hz，分別設(shè)置成REC709色域、DCI-P3色域和BT-2020色域，并對(duì)白、紅、綠、藍(lán)等圖像進(jìn)行測試。

△ SEKONIC-C7000分光顯色照度計(jì)

    其間，使用SEKONIC-C7000分光顯色照度計(jì)測試屏幕照度及顯色情況，使用攝影機(jī)錄制屏幕畫面，最后對(duì)照CIE1931標(biāo)準(zhǔn)繪制結(jié)果對(duì)圖像進(jìn)行分析。

△ 燈箱測試，矢量示波器色彩分析

    測試結(jié)果表明

    索尼黑彩晶使用BT2020色域時(shí)，燈光顏色基本等同于標(biāo)準(zhǔn)顏色。雖然采用R、G、B體系來顯示色彩的LED屏幕并不能完全還原自然色彩，但采用了Micro LED技術(shù)的索尼黑彩晶在測試時(shí)與同樣采用優(yōu)秀的色彩科學(xué)的索尼CineAltaV攝影機(jī)互相加持，錄制中攝影機(jī)感光元件對(duì)光譜的響應(yīng)與索尼黑彩晶發(fā)光光譜高度一致，基本上實(shí)現(xiàn)了“同色同譜”，所能還原的色彩更豐富、更真實(shí)。

    抗光干擾測試

    如何與現(xiàn)場燈光“友好相處”

    LED虛擬拍攝過程中，影視燈光作為光影造型的主力軍，不可避免地導(dǎo)致LED屏幕出現(xiàn)反射、反光、泛光、導(dǎo)致背景畫面暗部發(fā)灰或明顯偏色等現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響畫面質(zhì)量。

    所以，用于虛擬拍攝的LED屏幕會(huì)應(yīng)用各種技巧減弱外部光源對(duì)屏幕的影響，使屏幕在任何光線環(huán)境下都有較好的畫面還原。

現(xiàn)場燈光對(duì)LED屏幕的影響

    抗光干擾測試評(píng)測的正是索尼黑彩晶受光干擾的程度，根據(jù)索尼公開資料介紹，索尼黑彩晶表面經(jīng)過防眩啞光處理，能有效防止外部高光照射導(dǎo)致的眩光。

    由于LED屏幕燈珠自身溫度會(huì)影響顏色顯示，開始運(yùn)行后半小時(shí)內(nèi)顏色變化較大，因此為確保畫面顏色在后續(xù)測試中的準(zhǔn)確性，時(shí)光坐標(biāo)虛擬研發(fā)團(tuán)隊(duì)將索尼黑彩晶穩(wěn)定運(yùn)行超過半小時(shí)，待屏幕顏色較為穩(wěn)定后進(jìn)行測試。

    測試中，攝影機(jī)記錄格式設(shè)置為X-OCN XT、Slog3SGamut3.cine，使用無頻閃的攝影機(jī)參數(shù)，在無其他光干擾的環(huán)境下獲得了CineAltaV攝影機(jī)的正確曝光值。在滿足以上條件的情況下，保持LED屏幕刷新率為120Hz，并分別以屏幕最高亮度STEP6（理論亮度1800nit）、STEP4（理論亮度1200nit）、STEP2（理論亮度600nit）對(duì)50%灰和24色卡圖像進(jìn)行拍攝并分析。

△ 測試現(xiàn)場

    分別使用燈光強(qiáng)度為0lx、2440lx和4880lx的聚光燈直射索尼黑彩晶屏幕，再通過索尼CineAltaV攝影機(jī)拍攝，觀察分析索尼PVM-X2400監(jiān)視器中的示波器，以此測試屏幕受光干擾程度以及燈光干擾對(duì)畫面亮部、暗部區(qū)域造成的影響。

△ 通過波形圖觀察顏色變化，白色橫線上方為亮部區(qū)域，下方為暗部區(qū)域

    測試結(jié)果表明

    索尼黑彩晶為最高亮度1800nit時(shí)，畫面白色區(qū)域、24色卡區(qū)域在示波器上無明顯波形變化，證明用攝影機(jī)拍攝這些區(qū)域幾乎不受燈光干擾。

    由于索尼黑彩晶采用了獨(dú)特的表面處理技術(shù)，能有效防止外部高光照射導(dǎo)致的眩光，因此在其余情況下的抗光干擾表現(xiàn)也比較優(yōu)秀。

    寫在結(jié)尾的話

    光對(duì)于LED虛擬拍攝可謂是亦敵亦友的伙伴，一方面，LED作為一種新的環(huán)境光源系統(tǒng)，為影視拍攝現(xiàn)場提供了更靈活的創(chuàng)作手段和豐富的氛圍效果，成為光影造型的利器；而另一方面，在專業(yè)燈光器材和LED配合使用時(shí)，又會(huì)時(shí)不時(shí)相互干擾，對(duì)畫面的色彩、明度產(chǎn)生較大影響，從而影響畫面真實(shí)性，甚至出現(xiàn)穿幫等問題。

    搭建客觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y試環(huán)境，用大量的測試數(shù)據(jù)和全面的技術(shù)參數(shù)與索尼黑彩晶的屏幕光學(xué)表現(xiàn)對(duì)話，分析總結(jié)技術(shù)環(huán)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)與不足，我們每一次捕捉到的細(xì)微技術(shù)突破都可能是推動(dòng)虛擬拍攝行業(yè)下一步發(fā)展的重要成果。

    虛擬拍攝技術(shù)的不斷更新迭代，不僅僅是為了探索與光更優(yōu)的相處之法，還有那些未解的“色彩科學(xué)”之謎，敬請(qǐng)期待……