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[i-PK原創文] "新音響"雜誌【i-PK影音教室專欄】第二回 "淘汰昏黃無力的傳統膠卷感 創造絢麗清晰的大畫面液晶電視" 專題文章

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    發表於 2012-9-5 21:24:03 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

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    中國大陸權威音響雜誌"新音響"【i-PK影音教室專欄】第二回
    "淘汰昏黃無力的傳統膠捲感 創造絢麗清晰的大畫面液晶電視" 專題文章


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    下期 【i-PK影音教室專欄】 待續~









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    發表於 2018-1-24 19:05:08 | 顯示全部樓層
    真是先知,
    2012年的文章所訴求的高亮、廣色域等,
    都在這幾年的的HDR、Dolby Vision上印證了,

    影音技術一直進步,當下的標準真的只時代妥協的的遺憾。



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     樓主| 發表於 2012-9-7 00:50:31 | 顯示全部樓層
    淘汰昏黃無力的傳統膠卷感
    創造絢麗清晰的大畫面液晶電視


    文: 無聊女神


    第一步:對比感的創造

    在上一期的雜誌中,i-PK技研明確指出,針對​​一般使用者的調適,目的主要是好看、爽,而不是市場上現存那種讓人看了感覺要死不活的所謂標準處理法。
    那麼這期,我們就來更進一步的談談,怎樣才能達到最為「好看、爽」的效果。

    建構在「真實」以上,輔以自己「喜好」的調整,就是個能夠輕鬆帶來「好看、爽」的最有效做法。但問題是,真實是什麼?
    由於拍攝時的狀態根本無從了解,因此,退而求其次。
    對此,i​​-PK技研主張,了解現時點最先端數字電影拍攝用機材的性能、規格,以及未來的趨勢,就是追求所謂「真實」是什麼的原點。



    i-PK映像最適化方案第一步→高亮度

    根據i-PK技研的研究顯示,對於亞洲黃種人來說,要創造優秀的映像畫質,不管是2D還是3D,首先必須要有的,就是充足的亮度。
    關於這點,主要的訴求可以分為三個。
    1. 生活環境差異的補正。
    2. 投影機對比度的提升。
    3. 拍攝機材動態的進化。



    高亮度的理由1→生活環境基本差異的補正

    包含日本、台灣等多數亞洲黃種人的居住空間,平均照度都落於200至300lux之間。相對於美國僅有的平均50至100lux,顯然兩地人的生活環境,存在著極大的差異。
    由於早已習慣高亮度的照明,亞洲黃種人對於視覺觀感的喜好,從商品最容易被賣出的商場,裝潢通常都是明亮寬敞、光鮮豔麗,就可以看得出端倪。
    所以,多數亞洲使用者對於映像畫面的亮度要求比起美國人高上很多,並不是什麼奇怪的事。



    高亮度的理由2→投影機對比度提升的因應

    什麼叫做對比度?以最目前日本機材最常使用到的標示法,就是機材最亮的畫面比最黑的畫面。
    但這和亮度有何關係?當然有!
    在2000年代的前半,礙於當時液晶電視背光模塊,還沒有現時點LED架構的開發成功,投影機亦沒有高壓水銀燈的技術突破,在提高亮度的方式有著極大的瓶頸。因此,能夠增加對比度的改變,就只有讓黑更黑的辦法。如此情況,促使各個開發廠商,爭相競爭「黑」領域的表現。透過降低畫面在呈現0%信號時的「底亮」,來提升對比度的數值。
    不過,近年來,透過在市場的強大需求促進之下讓液晶電視、投影機在對比度的進化上,取得了長足的進步。到了2008年以後,在LED背光模塊與D-ILA、SXRD等具有表面平坦化架構的高對比度度反射式液晶面板開發成功之後,顯示接材在呈現全黑畫面時的底亮,都已經進入0.1 cd/㎡以下,開始得以0.01 cd/㎡,甚至是更細微的來計量。對比度也動不動到達數百萬:1的程度。對此,由於人眼已經到達辨色能力喪失的邊緣,只剩下為明、暗視覺間的短暫過渡,根本就是以桿狀與錐狀細胞以相同敏感度運作的中介視覺(Mesopic vision)來辨識畫面(0.01~1 cd/㎡)。換句話說,這時的「黑」領域再競爭下去,顯然到達沒有意義的地步。
    這情況一直到了今年(2012),有鑑於2011年一整年大家對於3D機材的觀感,普遍認為亮度不足,所以至此,以黑為主的開發方向,就有了180度的大改變。對比度另外一端的「亮度」,就成為了各大機材開發會社的最新戰場。
    換句話說,要創造更優秀的對比度,在「已經沒有辦法再更黑」的前提之下,可以提供改善的,就是怎樣更亮!

    如此,與i-PK技研所指出的亞洲黃種人畫質喜好為高亮度映像之結論,可以說是不謀而合。
    之前不是不做(高亮度),只是做不到而已!



    高亮度的理由3→攝影機材動態進化的對應

    再來,就是攝影機材的進化。
    首先,我們得認識階調、Gamma值、Gamma曲線這三個嚴重關係到畫質的重要因素。
    Gamma值/曲線的產生,主要是由於模擬時代映像管的效率與入力的信號出現落差所致,對於現時點的機材來說,其實只是歷史共業的問題。
    回想一下之前才談過的亮度信號誕生物語。在最標準的顯示屏幕上,送入100%的亮度信號,應該要有100cd/㎡的亮度產生。而送入0%的信號,則畫面亮度應該只有0.1cd/㎡。但是,如果大家聯想到若送入50%的信號,電視也會呈現50cd/㎡的亮度,那就大錯特錯了!
    由於迴路上的能量損耗,電視的亮度與送入的信號,並不會呈現完美的1:1對應…很遺憾的,實際的情況是這樣的(0~100% Gamma 2.2圖)。而這個信號入力與電視實際出力的對應狀況,就是鼎鼎有名的Gamma曲線。
    面對如此問題,開發者為了能夠讓電視的亮度與送入的信號,可以呈現完美的1:1對應,只得從攝影機端著手。其同樣將「當時」攝影機所能夠拍攝到的最大、最小亮度範圍,分切割為100個整數階段來配合電視的呈現,同時將攝影機的出力Gamma值,設定為0.45來加以對應。如此一來,就可以順利解決這個問題(Gamma 2.2×0.45=1)。
    到了今日,這種攝影機Gamma 0.45搭配顯示屏幕2.2架構,依舊被持續沿用。關於這點,相信大家一定會想,之前這種入力與出力的損失問題,透過數字的方式應該是可以輕鬆解決的才對?很遺憾的是,事情並不如想像的順利…電視和投影機等顯示機材是極難改變的,主要的原因就是,這個地球上真的是太多人使用,不可能要求大家全部一起把電視換掉全部換新。

    在這其中,有一點使用者得千萬注意!而這個也是為何i-PK技研主張對​​於亞洲黃種人來說,要創造優秀的映像畫質,不管是2D還是3D首先必須要有的,就是充足之亮度的主要原因。
    之前說過,當初膠卷電影的拍攝,想定值相對於電視的標定方式來說,最大值是被設定於1000%。若以電視來看被轉換成映像信號的膠卷電影,就是把最大1000%的內容,給擠進100%的範圍來呈現。
    現在高達1000cd/㎡的電視,已經做得出來,不就不必如此?很遺憾的,規格是必須顧及全世界的…由於無法要世界上所有人都換成如此強悍的電視,所以暫時要大幅改動電視最大上限至1000%,是不可能的。
    但是,山不轉人轉,若要改動為數較少的放送局或好萊塢等製作單位,就是有可能的。因此,「在現時點」,大家千萬不要以為電視或投影機的亮度被規劃為0~100%,你手中所拿到的藍光電影,在拍攝時也是如此!
    近年來,在電子、數字等技術的高度進步之下,掌握世界上多數電視台,甚至包括好萊塢所用攝影機的Sony,早已把攝影機的拍攝性能,提升到最大800%!此值距離膠卷電影拍攝上,所預想有可能會需要用到的最大動態1000%理想值,已經是不遠了。

    只不過,現在問題來了,如何讓這101~800%的高亮度領域內容,在一般大眾家中只能顯示最大100%的電視中順利呈現出來?
    在Sony近年來所推出的放送業務用之中,都有著稱為Hyper Gamma的機能(之前稱為Knee,最大600%),數字電影攝影機更有著被稱為S-log的架構。其能夠將原本100%以下的信號,向下壓縮至70~90%(隨著HG1~8模式的選擇而有所差異),空出來的位置搭配被稱為「Super White」的101~109%領域,則用來呈現最新銳攝影機所能夠拍攝到的101~800%超高亮度映像。
    如此,用戶家中只能呈現100%亮度信號的電視,就可以順利看到最大800%亮度信號了。這麼一來,雖然電視的最大/最低亮度固然沒變,但內容的「階調」卻可以藉此激增為從來的8倍!
    對於數字映像/電影畫質的高亮度部分,如金屬/寶石的光澤、日照強烈的天空等領域之描繪力,都將有著大幅的提升。

    此種新方式,是把101~800%的亮度信號給壓縮到70~90%至109%的範圍中進行呈現。大家如果還不了解的話,可以將其想成猶如一把11cm的尺,原本平分為110格,但現在卻變為0~7cm分為100格,7~11cm的部分卻有700格一般!若繼續維持這把尺的長度,那麼想要看清楚最後哪700格,肯定是不容易。但如果將其拉長了,不僅將看得清楚內容之外,能看到的格數,也會比之前來得多上快8倍。
    也就是說,用戶的電視或投影機,最大亮度的數值如果可以上增加,就可以讓這些原本被壓縮在70~90%到109%,動態範圍高達800%的信號,給徹底展現出來!
    反過來看,一旦機材的最大亮度不足,連原先預設的100cd/m2都達不到的話,那麼,不用說800%,要能看清楚100%就非常不錯了,以上的就根本想都不用想了。不過果真這樣的話,要知道,有7/8的高亮度內容看不見,這影響的層面可未免太大…



    i-PK映像最適化的亮度數值

    綜合以上三點,i-PK技研強烈主張,至少要有美國規格(12~16ft/L)的數倍,才​​足以因應機材被校正為i-PK技研所主張之亞洲規格時,預期將會產生的光出力減損。否則不僅3D投寫時亮度根本不足之外,一旦日後燈泡開始衰減,就連2D畫面都會很快就產生亮度不足的問題。

    要知道,在i-PK技研的專訪時,就連歐美某視頻機構創辦人自己都親口說,他的投影機亮度,2D是設定在20ft/L以上。
    而因為有鑑於畫面太暗,是導致歐美近期內3D放映效果極差,讓票房不佳的最大原因,此前世界名導麥可貝於變形金剛3放映時,還特別製作了高亮​​度、高對比度度的特殊版本。此外,其更親自聯繫了北美2000多家採用RealD 3D系統的影院老闆,要求他們把3D放映機的亮度調到合適的狀態(約原本的兩倍),以保證觀眾獲得完美的觀影體驗。
    很顯然歐美知名機構所主張的美式映像亮度設定,
    CRT tubes: 30~40 fL
    Plasma: 30~40 fL
    LCD flat panel: 50~60 fL
    Digital rear projection: 30~40 fL
    Digital front projection: 12~16 fL
    尤其是投影機的部份,不僅不適合需要更高亮度的亞洲黃種人,甚至就連歐、美人士都感到不足!
    要知道,電影院是由於得投寫到超大的畫面,並且必須要兼顧耗材成本,才導致上限只有14ft/L的。在自己家裡看電影,投影機都買了,沒有必要因為顧慮燈泡的使用壽命,而把畫質搞得要死不活的…
    從以上可知,高亮度絕對是要讓畫質變漂亮的重要條件之一!


    下一期我們將來探討,畫面調試的第二大要素:色溫!怎樣的色溫才可以讓亞洲人滿意?




    【阿平電影院全新進化5.0版】世界無敵 4K3D/2D雙機投影系統建構日誌
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    發表於 2012-9-8 19:30:21 | 顯示全部樓層
    原來高亮度這麼重要,那麼看起來目前液晶顯示器佔的優勢還真大
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    發表於 2014-2-8 10:16:20 | 顯示全部樓層
    本帖最後由 han527 於 2014-2-8 10:24 編輯

    次世代高畫質はダイナミックレンジから。Dolby Visionの狙い
    http://av.watch.impress.co.jp/docs/news/20140123_632109.html



    從這篇杜比展示的超高亮度新技術的對比圖片之中
    就可以明顯看出現實世界的明暗對比度之大
    若沒有高亮度,根本無法呈現擬真的顯示效果







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     樓主| 發表於 2014-2-8 13:30:51 | 顯示全部樓層
    han527 發表於 2014-2-8 10:16
    次世代高畫質はダイナミックレンジから。Dolby Visionの狙い
    http://av.watch.impress.co.jp/docs/news/201 ...

    從這邊看出國外也開始乎應i-PK之前提出的高亮度理論,其實近幾年電視大廠開始把電視亮度持續越做越亮就是你說的這個道理
    這都是因科技的進步才有變法越做越亮,早年是辦不到的
    同理除了電視,近年還有投影機亮度也是越做越亮,只是和電視的亮度還有很明顯差距
    於是投影畫面要更亮就要採用雙機系統的觀念也是由i-PK率先提出與完成實驗研究成功
    總之達成 高亮度,高格數,廣色域 才會讓畫質表現更好,只要違背這三個要求,畫質鐵定至少倒退回十幾年前的表現
    當然現在也許還有少數人腦袋無法轉變過來ㄏㄏ
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    2014-2-20 16:51
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    發表於 2014-2-8 15:47:47 | 顯示全部樓層
    这个是“中國大陸權威音響雜誌"新音響"【i-PK影音教室專欄】第二回 ”,哪第一回呢!看完你们的教程真的学到很多东西呀!
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     樓主| 發表於 2014-2-8 15:59:38 | 顯示全部樓層
    哆啦@梦 發表於 2014-2-8 15:47
    这个是“中國大陸權威音響雜誌"新音響"【i-PK影音教室專欄】第二回 ”,哪第一回呢!看完你们的教程真的学 ...

    可以從這邊索引找到第一回: http://i-pk.tw/forum.php?mod=forumdisplay&fid=170
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