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电影后期制作包括,关于 HDR 的闲言碎语

发布于:2018-01-16  |   作者:钥匙  |   已聚集:人围观

2017年产生了很多事

说来话长,就挑点印象深远的事来讲讲

......

看待我来说

其中最绕不开的话题,就是 4K/HDR了

而在 HDR 相关的话题中

最深远的就是 HLG 了。

印象中,HLG初度铁汉满意地进入专家的视野,应当是在2017年6月份的上海NAB Show上了,那时我们发布了索尼便利 HDR解决计划:

紧接着没几天,又放进去一篇文章。给大伙儿先容了索尼的 HDR 战略布局,本年随着 PXW-Z150 和 PXW-FS5 加入的HLG 便利 HDR 功效,HDR 的制造封闭了平民之路。能够说,不论预算的凹凸岂论制造周期的长短,索尼都有对应的 HDR解决计划。

回想到这里,不由扪心自问

我把 HLG 讲清楚了吗?

我把 HDR 讲清楚了吗?

……

所以接上去的大篇幅里

想经过一段自问自答

来讲讲 HDR 是啥?

什么是 HDR?什么是静态鸿沟?


HDR,HighDynhereisicRa strongge,翻译过去就是高静态鸿沟。静态鸿沟所描写的是亮度(恐怕照度)从“最暗”到“最亮”之间的鸿沟。

现实世界、人眼、摄像机、显示设备等都有各自的静态鸿沟。

我们在电影院恐怕电视机上看到的图像和我们在现场看到的场景有很大的区别,这其中的一个来因就是静态鸿沟的不一致。由于在现有的节目制造流程中,一样平常采用的是SDR,你知道HDR。也就是准则静态鸿沟(Stin well inardDynhereisic Ra strongge)。

我们如今提HDR,归根毕竟,是为了呈现越发接至亲身在现场观看的视觉感受,是为了尽可能地复原人眼所看到的真实场景。


现实世界

我们所处的地球中,亮度的静态鸿沟极端大,最亮为阳光直射,亮度等级大约为109 cd/m2 ,最暗为星星的亮光,亮度等级大约10-6 cd/m2 ,现实世界中天然景物的静态鸿沟为约1015 :1。


人眼视觉

可是,我们人类的眼睛并没有这么大的静态鸿沟,在正午直射的阳光下,睁大双目直视太阳容易被亮瞎眼睛。由于人眼的瞳孔是可调理的,瞳孔会随着光线的强弱而变化大小,从而能够看到更暗恐怕更亮的场景,人眼能够辨认的最低亮度大约为3×10-5 尼特,最高亮度约为2×104 尼特。但是,我们不可能在睁大眼睛的同时把眼睛眯成一条缝,在无瞳孔调理的环境下,看着影视制作培训课程。人眼能够辨认的静态鸿沟约为105 :1。

*1尼特=1nit=1cd/m2

摄像机

与此髣?,摄像机的瞳孔光圈不变时,能够拍摄到的静态鸿沟为105 :1。我们能够经过开大恐怕关小光圈来拍摄现实世界中更低恐怕更高的亮度鸿沟。


SDR

我们的摄像机才气很强盛,能够捉拿的静态鸿沟和人眼能够看到是髣?的,都是105 :1。影视后期制作工资高吗。

但是,现有电视静态鸿沟的准则是SDR,SDR的静态鸿沟大约为103 :1,是很久很久以前依据摄像管和显像管本能机能而制定的。


上个世纪的CRT电视机恐怕监视器,峰值亮度约100尼特,对比度约103 :1,其GAMMA为2.2-2.4。

HDR

如今市面上已经很难找到CRT电视机,如今的液晶电视机峰值亮度约为300-400尼特,OLED的峰值亮度能够抵达400-1000尼特。而采用静态背光技术的LCD能够抵达2000尼特以上,例如索尼的Z9D。这些新型的显示器已经齐全了HDR的显示才气。如今轻易掀开一个电商网站,探寻电视机,没逛一会儿就会看到“4KHDR”的字样。

不言而喻,由于拍摄和显示技术的生长,节目制造行业须要制定新的制造/传输技术准则以擢升体例的静态鸿沟,这个新的技术准则就是我们一直在讲的HDR。

HDR 体例,能够将摄像机所拍摄上去的静态鸿沟(105 :1)无损地呈如今最终客户眼前。也就是说,事实上电影后期制作包括。HDR体例须要一个端到端全流程高质量的体例,从摄像机到存储体例、网络/传输体例、前期编辑制造体例、监看体例以及最终观看体例。而完成HDR体例的关键就是如何定义其转换函数(OETF/EOTF)。


跑个题说一句,我这里所说的 HDR,

是视频的、静态图像的 HDR。


这句话的意见意义难道是:还有其他的 HDR?


说到 HDR,其实有很多领域都有这个概念,例如静态图片的 HDR,事实上后期制作。视频的 HDR,计算机图形学的 HDR。计算机图形学领域的 HDR很峻峭上,我不知道的闲言碎语。我也不是很懂,但是其应用却相当“平民化”,就在我们身边,影视后期制作有前景吗。例如很多影视行业的虚拟场景恐怕游戏的场景,都用上了 HDR的渲染。去年3月份某位王姓同砚花了约50万购入了全球首台100寸Z9D,并晒出了本身用这台电视机打游戏的场景。


再来说说静态图片的 HDR,如今很多人(包括我本身)拿手机拍照,在手机拍照里有一个叫HDR 的功效选项,封闭之后我们能够获得 HDR 的照片。例如以下这张 ↓
我们缩小来看一下 ↓

如何回事!天际之中有两只鸟!!!


这里简略说一下静态图片的 HDR 的完成方式:在曝光的功夫,拍下一般曝光的、欠曝的(高光局限一般曝光)以及过曝(暗部一般曝光)的图像,末了分解为一个高光和暗部都有细节层次的HDR图片。经过这种方式实在能够将高光和暗部的细节都保存上去,但是,当画面中出现火速行动的物体,例如下面这只鸟,hdr。画面就会有点题目,例如出现了鸟的“影分身”。


所以,

视频的 HDR 完成起来决定就不能这样的啦~

视频是静态的图像,

视频的 HDR,每一帧的画面都是 HDR 的。


为什么要 HDR?一定要 HDR 吗?


HDR 是为了呈现出更好的画面。

影视技术的生长就是为了呈现出更好的画面。


而为了呈现更好得画面,有如下五个方向:

>>> 辨别率,我不知道影视后期制作包括什么。从标清到高清再到4K,这指的是辨别率(空间信息量)的增加,间接视觉体验是更知道了。

>>> 高帧率,也就是时间信息量,很好阐明,就是一秒钟有几许个图像,电影一样平常是1秒钟24个画面,2016年李安导演的《比利林恩的中场战事》初度使用了120fps,也就是1秒钟120个画面。

>>> 量化深度,灰度信息量,简而言之在参数下去看就是有几许moment,8moment、10moment、16moment等等,比特(moment)数越高灰阶过渡越陡峭同时数据量也越大,插播一则广告——索尼16moment线性X-OCN格式,前期调整空间和RAW格式实在一致,但是数据量比RAW少了大约30%。

再多罗嗦几句,依据人眼的特性和观看条件举行的测试,电视显示至多须要8moment,8moment的灰阶数量为28 =256,低于8moment时,影视后期制作流程图。人眼就可能看到灰渡过渡不连续。高质量电视节宗旨制造和纪录须要10moment,灰阶数量为210 =1024。而在影院里,由于环境较暗,注意力高度齐集,此时须要10到12moment才能够真实地复原现实景物的灰度变化。


>>> 色域和静态鸿沟,这两个方向很严重,色域解决的是颜色的几许,也就是颜色信息量,宽色域鸿沟让我们能够复原呈现出越发接近人眼在现实世界中能够看到的颜色鸿沟;静态鸿沟解决的是亮度鸿沟,也就是宽宏度信息量,高静态鸿沟,呈现了和人眼无瞳孔调理时看到的静态鸿沟,就是本文重点说的HDR。

HDR太庞大了用不上,我用S-Log就挺好

那就来讲讲 S-Log 吧!


S-Log 和 HDR 的干系

说来话长,长话短说,就请记住一句话:S-Log 是 HDR 的中央片。

拍摄时使用 S-Log,在前期制造闭幕后,视频后期制作培训班。能够输入为 SDR 版本,也能够输入为 HDR 版本。

要是你用 S-Log,

其实你在前期拍摄的功夫就一直在用 HDR 啦~~


S-Log 是啥?

人眼对亮度的感知是非线性的,诈骗这个特性我们能够用伽玛曲线来进步资源诈骗率。

S-Log 是索尼对数伽玛曲线,S代表的就是索尼,S-Log宗旨是为了用无限的资源(例如10moment)笼罩成像器的一齐静态鸿沟。一个摄像机的成像器确定了以来,其静态鸿沟也就确定了,但是摄像机里的数字化打点却不一定能完全笼罩成像器的静态鸿沟。要是采用线性纪录须要16moment,要是用S-Log 则只须要10moment,撙节了存储资源。

用 S-log 拍摄的视频具有高静态鸿沟HDR,但是画面间接呈现的成绩是灰的,须要经过调色前期打点举行优化,重新分配显示亮度资源以适应人眼的观看爱好。

就现阶段而言一样平常剪辑调色后输入的是 SDR 版本,随着如今显示设备的陆续更新进级,后期制作是做什么的。专家能够渐渐动手尝试下输入 HDR 版本,这个HDR 版本能够插手索尼的4K 杯恐怕超级视频大赛等等……


S-Log2 和 S-Log3

索尼提供了 S-Log2 和 S-Log3 两种对数伽玛曲线。绝对照 S-Log2,S-Log3在暗部到18%灰时更亮,能够更好的展现暗影或中灰阶的层次或细节,越发接近胶片,同时也比 S-Log2多了大约1.5档的静态鸿沟。在多半环境下举荐使用 S-Log3,但是要是要在中灰阶至高亮局限提供更多的细节,则能够拔取S-Log2。使用 S-Log,提倡在正式拍摄前,先举行试拍。


再插一句题外话,如今直播很火,在直播的功夫不提倡拔取S-Log,由于要是一不留神忘却设置输入套Lut的话,画面会显得很灰。要是须要一定要用S-Log做直播,影视后期制作工资高吗。请记得设置SDI或HDMI输入套Lut,机内录制不套Lut。

咦?你问我如何设?

此日主要讲HDR,

关于操作方法迎接查阅使用讲明书,

本微信大众号就能够下载。

一不留神扯远了,赶快回到HDR的正题下去


我下面提到,完成HDR体例的关键就是如何定义其转换函(OETF/EOTF)。那么题目来了:

OETF和EOTF是什么?

O是Opticing,是光,上帝说要有光的光,摄影要有光的光,我们人眼看到世界所须要的光。

E是Electronic,是电,电平值,最终表示为摄像机存储介质里纪录上去的有数个0和1。对比一下电影。

OETF,指的是光电转换,一样平常产生在摄像机里,摄像机将光信号转换为电信号的特性。

EOTF,指的是电光转换,通常产生在显示端,例如监视器恐怕电视机,显示设备将电信号转换为光信号从而被我们人眼感知(看到)。

还有一个词叫OOTF,能够简略以为是:

OOTF= OETF+ EOTF


也就是说,OOTF指的是,光(现实场景)-电(摄像机输入)-中央可能还经过各种艺术加工和调整-电(显示设备输入)-光(显示设备发进去的光)转换的特性。

下面说的这几个,SDR体例和HDR体例都有。但是打点方式不太一样,后期制作学校。最终呈现进去的视觉也是很不一样的。

太技术了,我觉得我们会用 HDR 就好了,

对如何定义 OETF/EOTF的事情,

不消知道得很详尽……


那么,SDR和HDR的直观区别是什么?

我们经过下面这两个图来看下SDR和HDR的区别


↑ SDR图像

↑HDR图像

困难有看过足球竞争的童鞋回想一下,没有看过足球竞争的童鞋请看下面的图~当播出画面出现全景时,如下面SDR图像所示,只能保证中央重点区域的曝光一般,暗影局限呈现死黑,而天际高亮局限呈现死白。这是由于现有的节目制造体例是SDR的,SDR体例的静态鸿沟唯有103 :1,拍摄制造后呈现到观众眼前的画面(上图的SDR图像)和我们在现场看是很不一样的。

而要是采用HDR举行制造,由于HDR的静态鸿沟抵达了105 :1,和我们人眼无瞳孔调理时的静态鸿沟是一样,球场中央、观众席还有蓝天白云,看着电影后期制作包括。亮度的呈现,很接近我们在现场看到样子(上图的HDR图像)。

插播一条来自2017年10月份的信息:国际足联(FIFA)证实,2018年俄罗斯世界杯的所有竞争都将采用超高清HDR制造。



上图是保守的SDR制造,摄像机成像器能拍105 :1的高静态鸿沟图像,但是由于转换传输显示体例是SDR的,静态鸿沟唯有103 :1,在保守的100尼特SDR显示设备上显示,窗外高亮度景物掉灰度层次和黑色,只能保证屋内中央局限曝光一般。


SDR 制造+高亮度显示


如上文所说,如今的电视机亮度已经不止100尼特了,要是我们还采用保守的SDR制造,在如今高亮度的显示设备上显示,会出现什么环境呢?

画面整体亮度擢升,暗部变亮,但是高亮度景物(窗外)依然没有灰度层次和黑色。上图显示的是SDR的形式在高亮的显示器上显示的成绩,画面更亮了,但并不是HDR。由于SDR的体例在转换时损失了局限静态信息,依然无法再现高亮度

HDR 制造体例


要是采用端到端全流程的HDR制造体例,高亮度景物与暗部的灰度层次和黑色都能正确再现。

采用HDR制造,影视后期制作学徒。高光有层次,暗部有细节。

HDR与宽色域

HDR是创立一个比SDR更大的颜色/亮度坐标体系并蜕变体例的传输函数(OETF/EOTF),以再现更大的色域和更高的亮度静态鸿沟。

下面讲都是亮度的静态鸿沟,我们再来简略地说一下色域。国际准则ITU-RBT.2020定义了一个比BT.709大很多的颜色空间,如今的节目制造一样平常采用的709色域,也就是下图的黄色三角形局限,下图的黑色三角形是4K制造的准则色域2020。看看影视后期制作有前景吗。更多的颜色信息,更大的静态鸿沟,HDR制造体例让我们能在屏幕背面看到越发接近真实的世界。



Dolby Vision,HDR10和HLG,与HDR有什么干系?

Dolby Vision、HDR10和HLG这三个词常常放在一起讲,它们都是HDR的现行国际准则。

DolbyVision和HDR10采用的是PQ技术,也就是ST2084,是一概亮度体系;而HLG采用的是绝对亮度体系,画面中最亮的局限等于显示设备的峰值亮度,不同显示设备上显示的成绩不一样。

DolbyVision更高端一些,须要受权费用,而HDR10和HLG是收费的,如今在售的新型电视机上一样平常会标明能否救援HDR10或HLG。

HDR与SDR的兼容特性

当年从口舌过渡到黑色电视须要商量黑色的视频信号对口舌电视机的兼容性。那些年,为了在无限的传输带宽下,传输的单路视频信号能够同时兼容黑色和口舌电视机,后期制作是做什么的。采用了YUV编码,Y代表亮度信息,UV代表了色度信息也就是颜色,口舌电视机用Y就能够,而黑色电视机则会将YUV转换为RGB黑色信号。

一不留神又扯远了……赶快回来……

如今从SDR过渡到HDR,也异样须要商量到HDR视频对SDR显示设备的兼容性。

DolbyVision和HLG的视频能够兼容SDR的显示设备,而HDR10的视频在SDR显示设备上的兼容性不好。

为完成对SDR的兼容,Dolby Vision采用的是单码流双层数据传输,SDR显示设备只诈骗根基层数据,HDR显示设备检测到元数据后可诈骗HDR加强层数据。这有个很清楚明明的特征:传输的数据量极端大,会占用很大的传输的带宽。

异样采用PQ技术的HDR10是单层数据,仅救援HDR显示设备,不兼容SDR显示设备,在现有的SDR显示设备上会显示为对比度、黑色不一般的灰暗图像。

HLG就不一样了,HLG是单层数据,但是!HLG单路视频就能够同时兼容HDR和SDR的显示设备。HLG是为兼容SDR而打算的,电影后期制作教程。再现绝对亮度,是对保守电视体系的订正,扩展了高亮度景物的再现才气。


↑ 左边为HDR10,左边为HLG。不同手机的显示成绩不一致,主要取决于手机的显示屏幕是不是HDR。


另外,DolbyVision须要加入庞大的元数据。而HLG不须要,事实上HDR。只须要一个简略的辨认符。HLG无需元数据,主动适应,固然没有一概亮度体系那么切确,但简略有用。

HLG真是好啊……

所以说,

救援HLG的PXW-Z150真是一台好机器啊……


它们和S-Log又有什么干系?

拍摄的功夫能够设置为S-Log恐怕HLG。使用S-Log拍摄的视频,经事前期制造输入HDR版本的成片时,能够拔取为HLG恐怕HDR10,又恐怕须要受权费的DolbyVision。听听关于。

拍摄的功夫能够设置为HLG(索尼摄像机就救援),输入的成片的功夫也能够是HLG。


HLG毕竟是什么?

HLG是一个HDR国际准则

国际电联2016年7月发布ITU-RBT.2100文件,其中一个提倡是采用HLG作为播出格式。在此之前,BBC和NHK都分别向ITU提交了HLG计划。NHK提倡不变体例伽玛1.2,亮度2000尼特。BBC提倡可变体例伽玛,伽玛值依背景光与显示设备亮度之比变化。ITU分析了两者的提倡,颁发了BT.2100,定义了如今的HLG准则,关于。采用与现有标清/高清电视相同的绝对亮度体系,最大静态鸿沟1200%,采用可变伽玛,显示亮度1000尼特时体例伽玛为1.2。

HLG是一个曲线

HLG是Hybrid-Log Ghereisma的首字母缩写,混合对数伽玛曲线,公式如下所示:


HLG在50%以下电平与现有电视伽玛相似,即709伽玛紧缩2倍就是HLG的下半局限,这是为了完成与现有SDR电视伽玛兼容;50%以上区域采用了对数伽玛,这局限将静态鸿沟擢升到了1200%。

HLG是OETF

HLG定义了制造端的OETF对数特性曲线。在光电转换的功夫,能够将0~1200%的电平鸿沟紧缩到0-100%,从而采集纪录上去。其中峰值白对应的100%电平占传输电平50%,100%- 1200%的高亮度电平占用另外的50%电平资源。HLG体例能够再现的静态鸿沟为1200%,也能够说HLG的静态鸿沟是一般曝光量的12倍。

HLG是索尼摄像机菜单里的一个选项

以PXW-Z150为例,在菜单[摄像机设定]→[PICTUREPROFILE]中拔取PP10,就是拔取了HLG。


我们深入PXW-Z150的菜单来看一眼,在GAMMA(伽玛)选项里,居然有HLG、HLG1、HLG2、HLG3这四个能够选!


他们有什么区别?


HLG是BT.2020原生态无增加的准则曲线。

HLG1/2/3是索尼优化后的HLG曲线。的闲言碎语。


其中HLG2是摄像机默许的选项,是静态鸿沟和噪点绝对平衡的设置。HLG1的噪点压制才气更好,适合在一些较暗的环境使用。HLG3静态鸿沟最大,适合在阳光充斥等场景静态鸿沟大的环境下使用。


HLG直出的画面会很灰吗?

能够掌握任地说,不会很灰。

另外,再掌握任地说,

要是是在SDR屏幕上观看的话,会有一点“灰”。

HDR一般曝光时,

SDR电视机显示HLG HDR图像时会变暗。


原理很简略,原先的100%高亮变为HLG的50%,而大多半的显示设备还是SDR的,要是亮度不够高,则画面整体会显得灰。在观看HLG的视频时,提倡将屏幕亮度调至最大,以获得更好的观看成绩。

那如何解决,你知道包括。调色吗?

调色是一个方法,进步一点增益就能够,但还不是最好的选项。

文章开头说我们发布了索尼便利HDR解决计划,其主旨就是HLG。便利之处在于,在不蜕变现有的就业流程下,进去HDR的成绩。也就是说在采用HLG制造HDR形式时,能够跳过采用S-Log作为中央片时的调色环节。

在诈骗HLG举行火速节目制造时,解决方法其实就是在拍摄时曝光方式上做一点小小的调整。

在一般曝光的基础上,摄像机开大1档曝光。这样可使画面在HDR和SDR上显示均较为一般,使暗部、中灰的画面更安闲。

100%静态鸿沟时HLG的曲线与SDR电视伽玛+拐点/斜率本能机能相近,在现有的SDR电视机上能够显示一般对比度的图像。由于HDR的静态鸿沟比SDR大得多,曝光进步对HDR画面的影响不大。影视后期制作好学吗。另外,我们的LCD屏和寻像器是SDR的,所以提倡曝光时采用摄像机里的斑马线直方图等帮助工具。

HLG有哪些摄像机

索尼如今有很多的摄像机的救援HLG,例如:

手持式摄录一体机:PXW-Z150

肩扛式摄录一体机:PXW-Z580

掌中宝:PXW-Z90/HXR-NX80

可转换镜头大画幅摄录一体机:PXW-FS5

讯道机:HDC4300和2580+


关于HLG的前期流程

使用HLG拍摄时,提倡采用XAVC格式。

2017年,EDIUS Pro 9和Fining Cut Pro 10.4版相继发布,明确了对HLG/HDR的救援。下图为EDIUSPro9的工程设置和输入界面,在输入时,提倡使用H.264/AVC的编码,由此制造完成的视频能够在索尼Braudio-videoi formtogether witha电视机被主动辨认为HLG/HDR并播放。







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