Pozadina industrije i izjava o problemu
Sa sve većim zahtjevima za preciznošću vizuelne prezentacije u filmskoj i televizijskoj virtuelnoj produkciji (XR), profesionalnim studijima i velikim-izvedbama, LED displeji su postepeno zamijenili tradicionalne zeleno-plave ekrane, postajući osnovni nosilac za virtuelne pozadine snimanja. Njihova prednost u komponovanju u stvarnom vremenu "ono što vidiš to i dobiješ" značajno smanjuje post{3}}troškove i poboljšava efikasnost snimanja.
Međutim, kada se fotografska oprema koristi za snimanje LED ekrana, često se pojavljuju dvije tipične "fatalne mane": moiré uzorci i "obrasci skeniranja". Prvi se manifestuje kao nepravilna smetnja talasanja vode, dok se drugi pojavljuje kao horizontalne crne pruge, direktno oštećujući kvalitet slike i čak čineći snimak neupotrebljivim. Ovo su postala ključna tehnička uska grla koja ograničavaju široko usvajanje LED virtualnog snimanja.
Pojašnjavanje suštinskog pitanja: tehničke razlike između moire uzoraka i uzoraka skeniranja
U praksi se to dvoje lako zbuni, ali se suštinski razlikuju u pogledu vizuelnih karakteristika, mehanizama formiranja i puteva rešenja. Detaljno poređenje je prikazano u tabeli ispod:
|
Poređenje dimenzija |
Moiré uzorak (uzorak mreškanja vode) |
Linije za skeniranje (horizontalne crne pruge) |
|
Vizuelne karakteristike |
Nepravilan luk/mreža-poput difuzije, boja varira u zavisnosti od ugla/parametara snimanja |
Fiksne horizontalne crne pruge, razmak između pruga varira sa stopom osvježavanja, bez smetnji u boji. |
|
Essential Mechanism |
Fenomen interferencije između dva periodična niza piksela (pikseli LED ekrana naspram piksela senzora kamere) |
Odstupanje u sinhronizaciji uzrokovano neusklađenošću između brzine zatvarača kamere i frekvencije progresivnog skeniranja LED ekrana |
|
Osnovni okidač |
1. Nedovoljna brzina osvježavanja LED ekrana; 2. Neusklađenost između parametara kamere (otvor blende, udaljenost objekta, žižna daljina) i gustina LED piksela; 3. Ugao između nizova piksela dva uređaja je blizu 0 stepeni. |
1. Brzina osvježavanja LED ekrana < 1000Hz (progresivno skeniranje); 2. Kamera koristi progresivni zatvarač. |
|
Industry Misconceptions |
"Može se izliječiti jednostavnim podešavanjem ugla kamere" (u stvarnosti, može samo ublažiti simptome, ne i eliminirati ih). |
"Treperenje je nevidljivo ljudskom oku, što znači da nema uzorka skeniranja" (frekvencija uzorkovanja zatvarača fotoaparata i frekvencija skeniranja LED dioda nisu sinkronizirane, tako da ga golim okom ne može uočiti, ali kamera može snimiti). |
Ciljana rješenja: tehnološki put od "olakšavanja" do "liječenja"
Rješenje Moiré uzorka: Dual-optimizacija na kraju, sa ekranom kao jezgrom
Strana opreme za gađanje: podešavanje parametara (mjere ublažavanja)
Princip: Promjenom odnosa relativne rešetke između kamere i LED ekrana, sistem traži kombinaciju parametara sa najslabijom interferencijom, prvenstveno izbjegavanjem rezonantnog raspona frekvencija/uglova dva piksela. Specifična metoda rada i tehnička logika su kako slijedi:
|
Podesite parametre |
Operativni prijedlozi |
Technical Logic |
|
Otvor blende |
Dajte prioritet korišćenju velikih otvora blende (kao što je F2.8-F4.0) i izbegavajte male otvore blende (F8.0 i više). |
Veliki otvor blende rezultira malom dubinom polja, zamućenjem ivica LED piksela na senzoru kamere i smanjenjem periodičnih smetnji; mali otvor blende rezultira dubokom dubinom polja, oštrim slikama piksela i povećanim smetnjama. |
|
Udaljenost objekta |
Podesite rastojanje između kamere i LED ekrana (npr. povećajte sa 4m na 6m) da biste izbegli fiksnu udaljenost objekta. |
Promjene u udaljenosti objekta mijenjaju "pitch piksela slike" LED piksela na senzoru. Kada nagib nije cjelobrojan višekratnik nagiba piksela senzora, smetnje slabi. |
|
Focal Length |
Izbjegavajte korištenje telefoto objektiva (kao što je 105 mm) i dajte prioritet širokom-uglu na standardne žižne daljine (24 mm-50 mm). |
Telefoto sočiva pojačavaju periodičnost niza LED piksela, pogoršavajući smetnje; -širokokutna sočiva nude šire vidno polje, smanjujući gustinu piksela na slici i na taj način slabeći smetnje. |
|
Ugao snimanja |
Napravite ugao između optičke ose kamere i LED ekrana od normalnih 5 stepeni -15 stepeni (neupravno snimanje). |
Promjenom ugla između dva niza piksela, stanje "paralelne rezonancije" se prekida, smanjujući generiranje interferencijskih rubova s naizmjeničnim svijetlim i tamnim područjima. |
Ograničenja: Ovo rješenje može samo "ublažiti" moiré uzorke i nameće višestruka ograničenja na snimanje-kao što je nemogućnost velikog otvora blende da ispuni zahtjeve dubine--polja (glumci u prednjem planu i LED ekrani u pozadini moraju biti jasno snimljeni), i ne-narušavanje odnosa virtuelne perspektive ugla scene. Ima nisku operativnost u stvarnom snimanju i ne može se koristiti kao radikalno rješenje.
Zaslon: tehnološke inovacije (rješenje korijenskog uzroka)
Princip: Počevši od izvora moiré uzoraka (periodičnost i brzina osvježavanja samog LED ekrana), eliminiranje "izvora smetnji" povećanjem brzine osvježavanja i optimizacijom strukture piksela je industrijsko-priznato rješenje.
Osnovni tehnički zahtjevi su sljedeći:
1. Ultra-visoka brzina osvježavanja: Brzina osvježavanja LED ekrana mora biti veća ili jednaka 7680Hz (industrijski termin "brzina osvježavanja{3}}stepena snimanja"). Povećanjem izlazne frekvencije signala IC drajvera, ciklus uključivanja/isključivanja LED piksela je mnogo brži od ciklusa uzorkovanja zatvarača kamere, slabeći osnovu za periodične smetnje.
2. Optimizacija gustine piksela: Tehnologije za pakovanje visoke{1}}gustine kao što je MiniCOB (npr. nagib piksela P1.2 i niže) se koriste za smanjenje nagiba LED piksela, čineći "periodičnu frekvenciju" niza piksela daleko od frekvencije piksela senzora kamere (npr. puna{7}6}kamera sa frekvencijom od približno 0 megapiksela), tako da kamera ima približno 0 megapiksela frekvencije izbjegavanje rezonancije na nivou frekvencije.
3. Disk bez treperenja: "PWM (Pulse Width Modulation) bez treperenja- tehnologija" se koristi za zamjenu tradicionalnog "radnog ciklusa pogona", osiguravajući kontinuirani i stabilan izlaz svjetline LED piksela i izbjegavajući povećane moiré obrasce zbog fluktuacija svjetline.
Rješenje teksture skeniranja: Fokusiranje na "Brzina osvježavanja + sinhronizacija zatvarača"
Suština linija skeniranja je "odstupanje sinhronizacije između zatvarača kamere i LED progresivnog skeniranja". Rješenje je direktnije, fokusirajući se na "povećanje brzine osvježavanja" i "optimizaciju mehanizma sinhronizacije".
Osnovno rešenje: Povećanje brzine osvežavanja LED ekrana
1. Kada je brzina osvježavanja LED ekrana veća ili jednaka 1000 Hz, "vrijeme prebacivanja linije" progresivnog skeniranja se skraćuje na manje od 1 ms. Progresivna brzina zatvarača fotoaparata (kao što je uobičajena 1/50s ili 1/60s) ne može uhvatiti razliku u svjetlini između linija, a linije za skeniranje prirodno nestaju.
2. Za kamere -klase za emitovanje, preporučuje se da brzina osvježavanja LED ekrana bude veća ili jednaka 7680Hz, što može odgovarati načinu rada "globalnog zatvarača" kamere, potpuno eliminirajući linije skeniranja i treperenje.
Pomoćna tehnologija: okidač-Sinhronizacija osvježavanja
Neki vrhunski{0}}sistemi LED kontrole (kao što je Bangteng) podržavaju "ulaz signala zatvarača kamere". Podešavanjem frekvencije skeniranja LED ekrana u realnom vremenu radi sinhronizacije sa brzinom zatvarača kamere (kao što je postavljanje stope osvježavanja LED dioda na cjelobrojni višekratnik od 500 Hz kada je brzina zatvarača 1/50 s), obrasci skeniranja se dodatno izbjegavaju. Ovo je pogodno za visoko dinamične virtuelne scenarije snimanja (kao što je brzo zumiranje-približavanje i zumiranje-umanjivanje, i veliki-pokreti glumaca).
