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理解高动态范围成像-----一个电影摄影师的视角 #电影摄影常识 03  上传时间:2024-07-22 08:46:03

  由数字摄影机所拍摄的HDR画面(除了数字扫描的胶卷底片外),最多可以记录:14/15档的动态范围。(ALEXA 65可达到大于14档的动态范围)

  显示器和数字放映机被设计用来显示高动态范围的摄像机(和 CGI)图像,所以拥有比 SDR 显示器更高的屏幕显示亮度:

摄影构图

  ·400~4000尼特——(参考级HDR显示器)

  ·500~2000尼特——(消费级HDR显示器)

  ·108尼特(32英尺朗伯)—— 数字影院的杜比视界标准

  几十年来,HDR图像捕捉一直是电影摄影中的一部分。

  胶片可以拍摄高动态范围的画面(14档以上),但是:

  ·SDR监视器的自身显示能和电影放映限制了HDR图像在荧幕上再现。

  ·显示一个有限动态范围的画面使用的屏幕亮度更低。

  ·5英尺朗伯(17尼特)至14英尺朗伯(48尼特)的放映亮度(胶片放映与数字放映)拥有2000:1至4000:1的对比度。

  ·针对于消费级和专业的SDR显示器拥有75尼特至250尼特及以上的亮度范围。

  ·过高的 SDR 显示亮度会提升黑色并降低对比度。

  HDR对于数字电影摄影与放映而言是相对较新的一项技术:

  直到最近,专业数码摄像机的动态范围还是有限的(在 8 到 11 档之间)。

  HDR 对于 HDTV 和 UHDTV(‘4K’)专业和消费类显示技术以及数字电影(激光)投影来说也是相对较新的。

  HDR 以比当前 SDR 行业规范更高的显示亮度而支持更高动态范围的可再现色值。

  增加阴影细节、中高色调(参考直方图中)和高光的亮度级别,这可以为图像再现增加更大的深度和维度。

  同时:

  使用适当的显示伽玛或光电传递函数 (EOTF/OETF)*,例如 ST 2084 映射高动态范围,在整个动态范围内保留具有细微阴影细节的纯黑电平、出色的对比度渐变和适当的色彩再现,在支持 HDR 的显示设备中优化场景色调。

  高亮度 HDR 显示器的良好对比度需要在扩展高光的同时保持黑电平。

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   否则,如果提升黑电平,会降低感知对比度。

  • 不良的对比度再现会影响动态范围感知。

   HDR 显示器应提供良好的对比度再现,以便能够在原始场景色调的高动态范围内显示从黑电平到最亮高光的可能色调值的大小。

   屏幕周围的环境光亮度会影响眼睛对于对比度的感知。

  使用 RAW 模式拍摄 HDR 数字图像,以摄影方式生成更全面的原始场景再现,包括:

   更大动态范围的场景色调(亮度值)也受益于超出 Rec.709 的更宽色域,例如 DCI P3、Rec. 2020。

   ACES(学院色彩编码系统)提供了一个标准化的最佳框架,用于在整个制作和后期制作工作流程中保留 HDR 和广色域,从现场HDR监看并拥有不同的色彩监看模式,到剪辑和最终的调色工作。

   相机镜头的选择可以显着影响 HDR 图像的最有效实施的再现。镜头眩光有可能严重降低场景对比度,从而降低最大潜在 HDR 场景对比度。选择镜头要根据创意和美学角度进行考虑,因此在准备期间进行相机/镜头测试,以最好地评估与电影制作人的创作意图是否能得到与之相匹配的最合适的结果,这是非常重要的。

  在今天,随着越来越多的搭载新型传感器的摄影机的出现,更需要使用各种新镜头和经典镜头进行测试,以确定它们如何最好地满足特定产品的创意要求。

  以下介绍了几种至关重要的工具,能帮助电影摄影师与导演在HDR环境中进行高效创作:

   数字电影摄影机能够记录 14 到 15 档动态范围的场景色调,最好使用摄影机的 RAW模式拍摄,便于得到宽色域和 ACES 色彩管理。例如使用佳能 EOS C700 摄影机、RED Weapon、Panavision Millennium DXL 、索尼 F65、ARRI Alexa 和松下 VariCam。

  创建SDR代理文件可能会限制 HDR 图像再现,并影响画面中的美感与情绪表达。

照相机卡通图片

   启用 HDR 的波形监视器对于评估 HDR 场景中色阶再现的准确性至关重要,尤其是在重要高光和阴影细节的再现方面,以避免意外剪裁高光细节和/或破坏阴影细节。波形图不会取代但会验证电影摄影师的曝光参数。(意指要结合曝光参数和波形图进行参考)

  除了 FotoKem 的 Next Lab、FilmLight 的 Prelight On-Set、Colorfront 的 On-Set Express Dailies 和 MTI Film Cortex Dailies 之外,许多现场数字样片系统目前还没有例行支持下转换为 SDR 的 HDR,尤其是来自 RAW 相机的图像输出。

  对于当前的制作工作流程,创建样片的 SDR 版本是强制性的,以便分发给通常无法轻松访问 HDR 监视器进行查看的制作人员。这通常涉及可以生成传统 SDR 样片的片场外观和数据管理,或者将原始 HDR 摄像机图像数据发送到后期设施,在那里调色师将对素材进行调色,来考虑HDR 和 SDR 下转换。后期调色师可以运行比较 HDR 参考检查,以更好地管理 SDR 下转换(例如,使用杜比视界 CMU:内容映射单元 Content Mapping Unit),从而创建可以使用适当的 HDR/SDR 监视器查看的配套 HDR/SDR 等级。杜比视界使用其 CMU(内容映射单元)有效地管理从 HDR 到 SDR 的转换,该单元可以最佳且高效地将调色完成的 HDR原始内容映射到 SDR 图像。如果没有从 HDR 到 SDR 的有效和高效的向下转换,调色师可能需要为 SDR 进行单独的调色。

  必须使用能够显示至少 1000 尼特的 15 档动态范围的主分级 HDR 参考监视器,并支持使用 ACES 色彩管理的广色域(DCI P3 和 Rec. 2020):例如,佳能 DP -V2420 4K 参考显示器;索尼 BVM X300;杜比 PRM 4200 Pulsar(4000 尼特)。

  HDR 数字电影放映仍处于起步阶段,主要是由于为了控制成本,一般放映影院中安装的 HDR 激光投影仪数量有限。此外,目前拥有用于对 HDR 母版进行调色的 HDR 投影仪的后期公司仍数量有限。如今支持 HDR 的大屏幕 UHD (4K) 电视的快速发展展现了更高的商业可行性,以及最近推出的新型超高清蓝光碟片(4K HDR 广色域),可见家庭影院目前对推广HDR起到了主要角色的作用。