与LED虚拟拍摄中亦敌亦友的“光”友好相处

    在上周发布的《LED虚拟拍摄中与我们纠缠不清的“纹”》中，主要对索尼黑彩晶ZRD-B15A（下文简称：索尼黑彩晶）的频闪和摩尔纹进行了极限测试，本篇将同样用大量测试数据和LED摄影机等诸多技术参数检验索尼黑彩晶在当下影视工业化环境中的高质量、高标准。

△ 测试现场

    灯箱测试

    正确环境光 让画面很real

    LED虚拟拍摄的方式为主创人员创造了一个可视化的创作环境，在这个“所见即所得”的拍摄现场，LED屏幕不仅充当了背景画面的载体，也作为重要的辅助照明工具对演员、道具、场景产生环境光照和氛围影响。

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    环境光影营造氛围

△ LED屏幕对场景空间造成的光反射

    传统布光方式实现了新升级，实时的环境光影为拍摄现场营造”身临其境“的氛围感，场景空间和美术置景随环境光影变化而变化。

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    实时光影反射

△ LED屏幕对演员和挡风玻璃造成光反射

    为高反射道具诸如飞机、车挡风玻璃等提供了一种高效的环境光反射方式，随着LED屏幕上的数字场景实时变化，高反射道具也同步环境光源的变化呈现实时的光影反射和折射。

    作为虚拟拍摄现场新的环境光源，LED屏幕发光体的色彩表现成为摄影师、灯光师关注的重点，因为它决定了LED屏幕能否提供正确的环境光和反射。为了客观评价索尼黑彩晶的屏幕色彩表现，时光坐标虚拟研发团队进行了“灯箱测试”，以测其色温及显色性表现如何，能否还原被摄物体的“真面目”。

    色温是表示光线所包含颜色成分的计量单位。色温越高，颜色越蓝，呈冷色调；色温越低，颜色越红，呈暖色调。显色性指光源对被照射物体本身颜色的显示与还原能力，光源自身光谱与日光全光谱的连续性和完整度越接近，显色性就越高，对颜色的还原能力就越强。颜色显现的效果一般以物体在6500K日光下所显现的颜色为准。 

△ 灯箱测试环境

    时光坐标虚拟研发团队在距离索尼黑彩晶两米处使用SEKONIC-C7000分光显色照度计对屏幕亮度、色温及颜色进行测量，再用索尼CineAltaV摄影机拍摄屏幕照射下的白板和色板，最后对比分析所得的多组画面。

△ 分别在709、P3和2020色域下进行白板测试

    然后，将索尼黑彩晶的屏幕刷新率保持在120Hz，分别设置成REC709色域、DCI-P3色域和BT-2020色域，并对白、红、绿、蓝等图像进行测试。

△ SEKONIC-C7000分光显色照度计

    其间，使用SEKONIC-C7000分光显色照度计测试屏幕照度及显色情况，使用摄影机录制屏幕画面，最后对照CIE1931标准绘制结果对图像进行分析。

△ 灯箱测试，矢量示波器色彩分析

    测试结果表明

    索尼黑彩晶使用BT2020色域时，灯光颜色基本等同于标准颜色。虽然采用R、G、B体系来显示色彩的LED屏幕并不能完全还原自然色彩，但采用了Micro LED技术的索尼黑彩晶在测试时与同样采用优秀的色彩科学的索尼CineAltaV摄影机互相加持，录制中摄影机感光元件对光谱的响应与索尼黑彩晶发光光谱高度一致，基本上实现了“同色同谱”，所能还原的色彩更丰富、更真实。

    抗光干扰测试

    如何与现场灯光“友好相处”

    LED虚拟拍摄过程中，影视灯光作为光影造型的主力军，不可避免地导致LED屏幕出现反射、反光、泛光、导致背景画面暗部发灰或明显偏色等现象，会严重影响画面质量。

    所以，用于虚拟拍摄的LED屏幕会应用各种技巧减弱外部光源对屏幕的影响，使屏幕在任何光线环境下都有较好的画面还原。

现场灯光对LED屏幕的影响

    抗光干扰测试评测的正是索尼黑彩晶受光干扰的程度，根据索尼公开资料介绍，索尼黑彩晶表面经过防眩哑光处理，能有效防止外部高光照射导致的眩光。

    由于LED屏幕灯珠自身温度会影响颜色显示，开始运行后半小时内颜色变化较大，因此为确保画面颜色在后续测试中的准确性，时光坐标虚拟研发团队将索尼黑彩晶稳定运行超过半小时，待屏幕颜色较为稳定后进行测试。

    测试中，摄影机记录格式设置为X-OCN XT、Slog3SGamut3.cine，使用无频闪的摄影机参数，在无其他光干扰的环境下获得了CineAltaV摄影机的正确曝光值。在满足以上条件的情况下，保持LED屏幕刷新率为120Hz，并分别以屏幕最高亮度STEP6（理论亮度1800nit）、STEP4（理论亮度1200nit）、STEP2（理论亮度600nit）对50%灰和24色卡图像进行拍摄并分析。

△ 测试现场

    分别使用灯光强度为0lx、2440lx和4880lx的聚光灯直射索尼黑彩晶屏幕，再通过索尼CineAltaV摄影机拍摄，观察分析索尼PVM-X2400监视器中的示波器，以此测试屏幕受光干扰程度以及灯光干扰对画面亮部、暗部区域造成的影响。

△ 通过波形图观察颜色变化，白色横线上方为亮部区域，下方为暗部区域

    测试结果表明

    索尼黑彩晶为最高亮度1800nit时，画面白色区域、24色卡区域在示波器上无明显波形变化，证明用摄影机拍摄这些区域几乎不受灯光干扰。

    由于索尼黑彩晶采用了独特的表面处理技术，能有效防止外部高光照射导致的眩光，因此在其余情况下的抗光干扰表现也比较优秀。

    写在结尾的话

    光对于LED虚拟拍摄可谓是亦敌亦友的伙伴，一方面，LED作为一种新的环境光源系统，为影视拍摄现场提供了更灵活的创作手段和丰富的氛围效果，成为光影造型的利器；而另一方面，在专业灯光器材和LED配合使用时，又会时不时相互干扰，对画面的色彩、明度产生较大影响，从而影响画面真实性，甚至出现穿帮等问题。

    搭建客观、严谨的测试环境，用大量的测试数据和全面的技术参数与索尼黑彩晶的屏幕光学表现对话，分析总结技术环节的优点与不足，我们每一次捕捉到的细微技术突破都可能是推动虚拟拍摄行业下一步发展的重要成果。

    虚拟拍摄技术的不断更新迭代，不仅仅是为了探索与光更优的相处之法，还有那些未解的“色彩科学”之谜，敬请期待……