1、點間距
點間距對LED顯示屏的成本起決定性作用,但同時點間距對摩爾紋的影響也非常重要,點間距越小則在相同相機和鏡頭調節下產生的摩爾紋越小;但在實際拍攝應用中,為了消除摩爾紋,拍攝時攝像機都不會聚焦在屏表面,虛焦情況下點間距已經不重要了,所以目前對于立面屏行業普遍能接受P2.6及以上,小部分需要實焦拍攝的才會選用P2以下點間距的產品。
2、封裝方式
不同的封裝方式對LED顯示屏的拍攝和使用效果影響較大,SMD(Surface Mounted Devices)在成本上具有優勢,而COB(Chip on board)和GOB(Glue on board)在防護性上有優勢,但對于虛擬拍攝,我們更推薦使用IMD(Integrated Matrix Devices)多合一集成式封裝,通常為2x2的形式,即四合一。
IMD發光面積越大,越接近面光源,發光出口率達到 80% 以上,優化了摩爾紋效果,使得鏡頭、景深和光圈的調節的自由度更大;能夠提供近 180゜ 更廣闊的拍攝視角,大視角下亮度變化和色度變化較小;讓小間距的生產工藝變得跟大間距一樣簡單,提高生產效率;產品強壯性及防護性有效提升,讓安裝維護更容易,后期拆裝對邊緣燈珠的影響更小;吸光槽提高對比度,溝槽防串光技術畫面更清晰,表面打散解決墨色一致性問題。
3、灰度級數和色域范圍
灰度級數是指LED顯示控制系統控制LED驅動芯片能呈現出的灰度范圍,與視頻源輸入的8/10/12bit并無直接關系,目前行業內大部分使用的驅動芯片的顯示位數為16bit,另外通過時間和空間上抖動的方式可以增加額外的顯示灰度級數,例如18bit或22bit等,進一步增強低亮高灰的表現能力。
對于影視行業的虛擬制作而言,LED顯示屏所表現的色域范圍顯然是越大越好,但基于目前LED發光芯片的限制BT2020是很難達到的,DCI-P3的色域范圍是目前較為主流的選擇。同時依托于控制系統的色彩管理能力,是可以在燈珠及目前驅動電流下可達的最大色域范圍內做精準調節的,可以精準的轉換為其他不同的色域,例如NTSC/PAL/SRGB/BT709等。
4、掃描數與刷新率
對于需要用攝像機拍攝的LED顯示屏而言,刷新率是非常重要的一項參數,3840Hz的刷新率已經不能滿足虛擬拍攝的應用,7680Hz的刷新率逐漸成為主流,較低的刷新率非常容易造成在攝像機拍攝后形成掃描線或亮暗線。根據10倍刷新理論,通常LED顯示屏的刷新率需要達到攝像機快門速度的十倍以上,才能不會觀察到掃描線或者暗條紋。
在相同的灰度時鐘(或灰度時鐘倍頻系數)下,掃描數越多刷新率越低。對于專業的虛擬拍攝場景,例如電影的拍攝,目前行業內基本上都是把掃描數做到10掃以下的,這主要與鏡頭成像有關,目的是同一時間內點亮的行數越多越好,尤其是在攝像機上下高速搖動的時候極低掃描數的LED顯示屏效果優勢尤為明顯。
講到刷新率就不得不提低灰刷新率,通常我們說的3840Hz或者7680Hz指的是在最大灰度下的刷新率,但當LED顯示屏顯示低灰內容時,尤其是當顯示灰度降到64級以下時,刷新率往往會大幅降低,在1灰度時甚至有可能降低到60Hz,不同品牌型號的驅動芯片在相同的行掃設計下低灰刷新率差別會非常大。
為了解決攝像機拍攝時產生的暗亮線,控制系統會采用同步鎖相及快門鎖等功能,其目的是使得LED顯示屏在攝像機快門打開的這一段時間內每一掃都刷新相同次數,以避免拍攝到暗黑條紋。
5、延時
對于虛擬拍攝而言,整個系統的延時是非常重要的,因為LED顯示屏顯示的渲染內容通常是跟隨攝像機位置移動而改變的,極低的系統延時可以使得攝像機與LED顯示畫面幀頻一致,適應實時場景變化,保持同步、穩定的畫面。目前攝像機姿態跟蹤回傳大概2-3幀,渲染引擎渲染3幀,控制器2幀,帶RAM乒乓的驅動芯片1幀,整體的延時在8 – 9 幀左右;對于整個系統而言,系統幀頻的提升,例如從30Hz提升到60Hz可以降低整個系統的延遲;另外對于控制系統,帶載減少一半的情況下可以減少一幀的延遲。
6、多通道虛擬可視化拍攝技術
這并不是一項新的技術,以前在球場周邊LED屏上我們就有虛擬廣告轉播技術,采用的就是類似的技術。而在虛擬制作中,利用幀內視頻重構或者幀率倍乘的技術,主要有以下兩種應用場景:插入綠幕幀,為后期摳像做后期處理留下可能,一旦一次拍攝效果不佳時不需要翻拍,可進行后期處理;另外一種應用場景就是多機位的透視拍攝,LED屏可以同時顯示對多個不同位置的攝像機的渲染內容。
7、系統穩定性
穩定性取決于幾個關鍵因素,例如控制系統、電源、驅動IC、及燈珠的穩定性,通常會通過備份增強系統的穩定性,例如雙控制卡備份,雙電源備份,網絡鏈路的備份,控制器備份等。對于影視拍攝而言,耐操性也是非常重要的,因為現場往往會搭建實景,產生煙塵、水霧等,對防護等級會有較高要求,例如IP67,箱體表面還往往會增加防水防塵涂層。
8、溫度與功耗
對于影視拍攝而言,因為演員往往要站在LED屏幕前進行表演,那么發熱量更低、更節能的LED顯示屏則可以提供更舒適的拍攝環境,通常會采用共陰驅動技術(Common Cathode),PCB敷銅設計(Copper Clad),倒裝LED(Flip Chip)等技術去降低功耗和發熱。
9、顯色指數
傳統打光燈亮度高,對色彩的還原效果高,CRI顯色指數高,但功能單一,只用于照明,不能用于圖像顯示。傳統的LED天幕屏有很好的顯示功能,可作為輔助顯示使用,同時最大亮度可達5000nits以上,但由于天幕屏的白光是RGB三色合成,合成的白光CRI顯色指數低于傳統打光燈。我們通過與LED燈珠廠商深度合作,將高顯指的白光顯示與RGB顯示結合,創新的開發出使用RGBW關鍵器件的顯示補光屏,兼顧二者的優點,能夠靈活地切換LED顯示和照明補光的功能,顯色指數CRI可達90以上。
總的來說,使用LED顯示進行虛擬制作還是一個全新的領域,無論是在技術參數的研究還是產品的選型上都需要我們轉變思路,原先LED顯示屏是給人眼觀看的,而用于虛擬拍攝的LED顯示屏主要“觀眾”為攝像機,因此摩爾紋、掃描線等原先人眼不容易看到的顯示現象會對拍攝的效果產生嚴重的影響,本文從虛擬拍攝這一應用場景的痛點出發,詳細的探討了此類LED顯示的關鍵技術和選型,相信LED顯示行業在未來會不斷創新,助力影視行業和虛擬制作的發展。
以上就是為大家整理的關于LED顯示在虛擬制作中的關鍵技術的相關信息,如果您對于LED顯示屏有任何問題,歡迎前來咨詢。?
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