Bransjebakgrunn og problemstilling
Med de økende kravene til presisjon av visuell presentasjon i virtuell produksjon av film og TV (XR), profesjonelle studioer og store-opptredener, har LED-skjermer gradvis erstattet tradisjonelle grønne/blå skjermer, og blitt kjernebæreren for virtuelle opptaksbakgrunner. Deres "det du ser er det du får" sanntids-sammensetningsfordelen reduserer kostnadene etter-betraktelig produksjon og forbedrer opptakseffektiviteten.
Men når du bruker fotografisk utstyr til å fotografere LED-skjermer, dukker det ofte opp to typiske "fatale feil": moirémønstre og "skannemønstre". Førstnevnte manifesterer seg som uregelmessig vannrippelinterferens, mens sistnevnte fremstår som horisontale svarte striper, som direkte skader bildekvaliteten og til og med gjør opptakene ubrukelige. Disse har blitt viktige tekniske flaskehalser som begrenser den utbredte bruken av LED-virtuell fotografering.
Klargjøring av kjerneproblemet: De tekniske forskjellene mellom moiré-mønstre og skannemønstre
I praksis er de to lett å forveksle, men de er fundamentalt forskjellige når det gjelder visuelle egenskaper, formasjonsmekanismer og løsningsveier. En detaljert sammenligning er vist i tabellen nedenfor:
|
Sammenligningsdimensjoner |
Moiré-mønster (vannbølgemønster) |
Skannelinjer (horisontale svarte striper) |
|
Visuelle funksjoner |
Uregelmessig bue/rutenett-som diffusjon, farge varierer med opptaksvinkel/-parametere |
Faste horisontale svarte striper, stripeavstanden varierer med oppdateringsfrekvensen, uten fargeinterferens. |
|
Essensiell mekanisme |
Interferensfenomen mellom to periodiske pikselmatriser (LED-skjermpiksler vs. kamerasensorpiksler) |
Synkroniseringsavvik forårsaket av misforhold mellom kameraets lukkerhastighet og LED-skjermens progressive skanningsfrekvens |
|
Kjerneutløser |
1. Utilstrekkelig oppdateringsfrekvens for LED-skjermen; 2. Misforhold mellom kameraparametere (blenderåpning, objektavstand, brennvidde) og LED-pikseltetthet; 3. Vinkelen mellom pikselmatrisene til de to enhetene er nær 0 grader. |
1. LED-skjermens oppdateringsfrekvens < 1000Hz (progressive scan drive); 2. Kameraet bruker progressiv lukker. |
|
Bransjemisoppfatninger |
"Det kan kureres ganske enkelt ved å justere kameravinkelen" (I virkeligheten kan det bare lindre symptomene, ikke eliminere dem). |
"Flimring er usynlig for det menneskelige øyet, noe som betyr at det ikke er noe skannemønster" (kameraets lukkersamplingsfrekvens og LED-skannefrekvensen er ikke synkronisert, så det blotte øyet kan ikke oppfatte det, men kameraet kan fange det). |
Målrettede løsninger: En teknologisk vei fra "Lettelse" til "kur"
Moiré-mønsterløsning: dobbel-sluttoptimalisering, med skjerm som kjernen
Skyteutstyrsside: Parameterjustering (avbøtende tiltak)
Prinsipp: Ved å endre det relative gitterforholdet mellom kameraet og LED-skjermen, søker systemet parameterkombinasjonen med den svakeste interferensen, først og fremst ved å unngå resonansområdet til de to piksel-array-frekvensene/-vinklene. Den spesifikke operasjonsmetoden og tekniske logikken er som følger:
|
Juster parametere |
Driftsforslag |
Teknisk logikk |
|
Blenderåpning |
Prioriter bruk av store blenderåpninger (som F2.8-F4.0) og unngå små blenderåpninger (F8.0 og høyere). |
En stor blenderåpning resulterer i en liten dybdeskarphet, som gjør kantene til LED-piksler på kamerasensoren uskarpe og reduserer periodisk interferens; en liten blenderåpning resulterer i dyp dybdeskarphet, skarpe pikselbilder og økt interferens. |
|
Objektavstand |
Juster avstanden mellom kameraet og LED-skjermen (øk for eksempel fra 4m til 6m) for å unngå en fast objektavstand. |
Endringer i objektavstand endrer "bildepikselpitch" til LED-piksler på sensoren. Når tonehøyden ikke er et heltallsmultippel av sensorpikselstigningen, svekkes interferensen. |
|
Brennvidde |
Unngå å bruke teleobjektiver (for eksempel 105 mm), og prioriter vidvinkel- til standard brennvidder (24 mm-50 mm). |
Teleobjektiver forsterker periodisiteten til LED-pikselmatrisen, og forverrer interferens; vidvinkellinser gir et bredere synsfelt, reduserer pikseltettheten i bildet og svekker dermed interferens. |
|
Skytevinkel |
Gjør vinkelen mellom kameraets optiske akse og LED-skjermens normale 5 grader -15 grader (ikke-vinkelrett opptak). |
Ved å endre vinkelen mellom de to pikselmatrisene, brytes "parallell resonans"-tilstanden, noe som reduserer genereringen av interferenskanter med vekslende lyse og mørke områder. |
Begrensninger: Denne løsningen kan bare "lindre" moiré-mønstre og pålegger flere begrensninger for fotografering-som manglende evne til en stor blenderåpning til å møte dybde-av-feltkravene (forgrunnsskuespillere og bakgrunns-LED-skjermer må fanges tydelig), og det ikke-perspektivet avviker den virtuelle scenen. Den har lav betjeningsevne i faktisk skyting og kan ikke brukes som en radikal løsning.
Skjerm: teknologisk innovasjon (grunnårsaksløsning)
Prinsipp: Med utgangspunkt i kilden til moiré-mønstre (periodisiteten og oppdateringsfrekvensen til selve LED-skjermen), eliminering av «interferenskilden» ved å øke oppdateringsfrekvensen og optimalisere pikselstrukturen er den bransjeanerkjente løsningen-.
De tekniske kjernekravene er som følger:
1. Ultra-høy oppdateringsfrekvens: LED-skjermens oppdateringsfrekvens må være større enn eller lik 7680 Hz (bransjebegrepet "opptaksfrekvens-grade"). Ved å øke signalutgangsfrekvensen til driver-IC, gjøres på/av-syklusen til LED-piksler mye raskere enn samplingssyklusen for kameraets lukker, noe som svekker grunnlaget for periodisk interferens.
2. Pikseltetthetsoptimalisering: Høy-pakketeknologier som MiniCOB (f.eks. pixel pitch P1.2 og lavere) brukes til å redusere LED-pikselpitch, noe som gjør den "periodiske frekvensen" til pikselmatrisen langt unna pikselfrekvensen til kamerasensoren (f.eks. en full- frekvens på ca. 60 megapiksler. 200dpi), og unngår dermed resonans på frekvensnivået.
3. Flimmer-fri stasjon: «PWM (Pulse Width Modulation) flimmer-fri teknologi» brukes til å erstatte den tradisjonelle «duty cycle drive», som sikrer kontinuerlig og stabil LED-piksellysstyrke og unngår økte moiré-mønstre på grunn av lysstyrkefluktuasjoner.
Skanneteksturløsning: Fokuser på "Oppdateringshastighet + lukkersynkronisering"
Essensen av skannelinjer er "synkroniseringsavvik mellom kamerautløser og LED progressiv skanning". Løsningen er mer direkte, med fokus på å "øke oppdateringsfrekvensen" og "optimalisere synkroniseringsmekanismen".
Kjerneløsning: Øk oppdateringsfrekvensen til LED-skjermen
1. Når LED-skjermens oppdateringsfrekvens er større enn eller lik 1000Hz, blir "linjebyttetiden" for progressiv skanning forkortet til mindre enn 1ms. Kameraets progressive lukkerhastighet (som vanlig 1/50s eller 1/60s) kan ikke fange opp lysstyrkeforskjellen mellom linjene, og skannelinjene forsvinner naturlig.
2. For kringkastingskameraer av-kvalitet anbefales det at oppdateringsfrekvensen for LED-skjermen er større enn eller lik 7680Hz, som kan matche kameraets "globale lukker"-modus, og eliminerer skannelinjer og flimmer fullstendig.
Auxiliary Technology: Shutter-Oppdater synkronisering
Noen avanserte-LED-kontrollsystemer (som Bangteng) støtter "signalinngang for kamerautløser". Ved å justere skannefrekvensen til LED-skjermen i sanntid for å synkronisere med kameraets lukkerhastighet (for eksempel å sette LED-oppdateringsfrekvensen til et heltall på 500Hz når lukkerhastigheten er 1/50s), unngås skannemønstre ytterligere. Dette er egnet for høydynamiske virtuelle opptaksscenarier (som rask kamerazoom-inn og ut-og stor-skuespillerbevegelser).
