隨著視頻時(shí)代到來,視覺化的大屏影像成為了朋友圈的流量密碼,但是總有那么些LED屏幕與攝像頭“不太對(duì)付”,在拍攝LED大屏?xí)r,頻閃、摩爾紋、對(duì)比度下降、鋸齒等問題頻頻暴露。
對(duì)此,為此行家說Display用手機(jī)鏡頭以頻閃為主題作了一場(chǎng)調(diào)研,面向以下問題:
哪些LED屏幕可與鏡頭完美配合?
為何肉眼下絢爛多彩的屏幕,卻難以通過鏡頭的考驗(yàn)?
如何讓LED屏幕適應(yīng)拍攝需求?
01、案例拆解:?哪些LED屏幕可與鏡頭完美配合?
首先開啟手機(jī)慢動(dòng)作模式(240fps),以較近的距離(1-2米)隨機(jī)拍攝近20款LED顯示大屏,然后在電腦中放大觀測(cè)顯示屏細(xì)節(jié)的頻閃程度和殘影效果。
- VP/XR大屏分類下,慢動(dòng)作模式下基本沒有頻閃現(xiàn)象,且25%產(chǎn)品可同時(shí)實(shí)現(xiàn)「無頻閃+灰階穩(wěn)定」;LED演藝屏:相較于專業(yè)顯示,演藝屏頻閃現(xiàn)象整體更多,也有14%產(chǎn)品在慢動(dòng)作特寫可同時(shí)實(shí)現(xiàn)「無頻閃+灰階穩(wěn)定」,但匯集演唱會(huì)實(shí)地遠(yuǎn)景拍攝時(shí),30%屏幕可滿足需求;LED電影屏:閃爍問題普遍存在,尚未出現(xiàn)完美「無頻閃+灰階穩(wěn)定」的屏幕,不過LED電影屏并非拍攝場(chǎng)景,產(chǎn)品需求多落在色度表現(xiàn)。
02、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:高刷新影響拍攝結(jié)果
根據(jù)拍攝的近20款LED顯示大屏來看,無閃爍的產(chǎn)品通常具有高刷新率,當(dāng)然也有顯示屏輔以光學(xué)擴(kuò)散膜等降低攝影中出現(xiàn)的問題。僅針對(duì)高刷新,我們?cè)O(shè)置了對(duì)照組,以驅(qū)動(dòng)IC是否開啟「低灰倍刷」功能的顯示屏幕作對(duì)比。這里使用兩種拍攝模式。首先使用手機(jī)慢動(dòng)作模式拍攝,可以發(fā)現(xiàn)沒有開啟低灰倍刷功能的箱體頻閃嚴(yán)重,且畫面也有灰階流失問題。
第二種模式,我們開啟手機(jī)的專業(yè)攝影模式并調(diào)動(dòng)快門,可以發(fā)現(xiàn)快門越快時(shí),沒有開啟低灰倍刷功能的箱體顯示問題越多;快門60時(shí),已出現(xiàn)黑場(chǎng)現(xiàn)象;快門超過120時(shí),可見頻閃與灰階問題。
綜上可見,開啟「低灰倍刷」功能會(huì)使得拍攝結(jié)果更佳符合人眼表現(xiàn),高刷新率時(shí),LED大屏更能滿足多樣化的拍攝需求。
03、總結(jié):高刷新+低灰共同保證拍攝色度表現(xiàn)
屏幕在鏡頭下的缺陷,本質(zhì)是光電轉(zhuǎn)換過程中的信息丟失。LED顯示屏多是通過逐行掃描更新畫面,人眼對(duì)圖像的感知有約0.1秒的視覺暫留,能自動(dòng)補(bǔ)全LED屏幕的間斷刷新,但相機(jī)通過快門"切片式"采樣,可能恰好截取到屏幕刷新間隙。黑場(chǎng)問題的成因是因攝影機(jī)曝光時(shí)間未包含LED 顯示屏中所有LED 顯示時(shí)間。以兩行掃設(shè)計(jì)的LED 顯示屏搭配PWM 調(diào)光為例,LED 顯示屏的畫面顯示會(huì)像圖中是由上/ 下兩部分輪流顯示。
若是LED 顯示屏的幀率與攝影設(shè)備的曝光時(shí)間發(fā)生每幀都不一致的狀況,則可能產(chǎn)生閃爍的情況。所以高刷新率,就是使用密集的刷新動(dòng)作,讓相機(jī)采集到的畫面變化趨于連續(xù),刷新率越高,允許相機(jī)的快門速度誤差范圍越大。
但需要注意,高刷新意味著每個(gè)幀的時(shí)間更短,如果PWM的周期與刷新率同步,會(huì)限制可用的灰階數(shù),因?yàn)榛译A等級(jí)取決于每個(gè)刷新周期內(nèi)點(diǎn)亮?xí)r間的占比,可用時(shí)間單元壓縮,即導(dǎo)致灰階數(shù)下降。特別是在低亮度情況下,占空比降低,每個(gè)周期內(nèi)有效點(diǎn)亮?xí)r間進(jìn)一步縮短。所以當(dāng)前,行業(yè)推出了整合PWM+PAM技術(shù)的LED驅(qū)動(dòng)IC,並可達(dá)到更高的灰階表現(xiàn),如聚積科技達(dá)芬奇方案,在高刷下仍支持19-bit灰階(52萬級(jí)亮度控制)。
不同的低灰倍刷設(shè)定在不同的灰階下對(duì)應(yīng)的刷新率有所不同,越高的低灰倍刷設(shè)定,在相同灰階刷新數(shù)值越高,如灰階值25時(shí),使用16-bit PWM搭配32倍刷的驅(qū)動(dòng)晶片已可達(dá)到7,680Hz的刷新率,此特性可有效改善拍攝的掃描線現(xiàn)象。燈板實(shí)測(cè)低灰階刷新數(shù)據(jù)如下圖所示:
來源:聚積科技
所以,高刷新不是終點(diǎn),拍攝場(chǎng)景下,高刷新的同時(shí)也需要注意保證灰階,除了沒有頻閃外,拍攝影像也需求完美的色度表現(xiàn),高刷低灰要同步實(shí)現(xiàn)。