因?yàn)榕臄z題材對(duì)運(yùn)動(dòng)鏡頭的要求,25P是阻礙進(jìn)入4K的最大障礙。為什么?貌似無解。不過可以學(xué)習(xí)一下基礎(chǔ)知識(shí)。
《25P制作中“卡頓感”的前因后果 》
中央電視臺(tái)錄制二部在使用索尼4k攝像機(jī)進(jìn)行25P節(jié)目制作的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)在體育節(jié)目和歌舞類綜藝節(jié)目的拍攝畫面會(huì)有強(qiáng)烈的卡頓感。因此邀請(qǐng)到索尼高清影視技術(shù)學(xué)院的老師進(jìn)行原因的分析和探討,學(xué)院的老師通過一系列測(cè)試和效果的講解,讓臺(tái)里的制作人員從原理到解決辦法方面都有了較大的收獲。現(xiàn)將相關(guān)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下:
首先,需要了解一些歷史遺留問題和基本原理:人眼有很多視覺特性,參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定都是在“欺騙人眼和當(dāng)時(shí)技術(shù)水平”之間做權(quán)衡。
1利用“視覺暫留”制作連續(xù)影像的原理我們都知道,官方說法是20幀以上可讓人眼誤認(rèn)為連續(xù)畫面,但是:
?不要讓這個(gè)值成為評(píng)判畫面卡頓是否合適的唯一標(biāo)準(zhǔn),而是為藝術(shù)制作提供一項(xiàng)技術(shù)參考
?因?yàn)樗皇菧y(cè)試的平均最低值, 不同的拍攝物、速度方向、焦距等參數(shù)都會(huì)影響這個(gè)值
?也就是說上述原因的不同, 哪怕同個(gè)視頻畫面之間覺得流暢的最佳幀率其實(shí)也是不同的
?而且很容易想到,一定范圍內(nèi)幀率越高就會(huì)越流暢,越低則卡頓感越強(qiáng)卡頓感可以通過這個(gè)圖很好理解,幀之間運(yùn)動(dòng)物體是跳變的,然后:
我們要考慮的是這種跳變能不能欺騙人眼,讓觀眾覺得可以接受以致忽略這種必然現(xiàn)象。如果要完全解決跳變,顯然要用盡可能高的幀率去讓這些離散的點(diǎn)變連續(xù),理論值是正無窮;但那樣顯然需要很大的帶寬, 而且在提升到一定程度時(shí)效果非常微?。ㄒ曈X敏感呈對(duì)數(shù)特性)。
2因此,我們又利用了“運(yùn)動(dòng)模糊”來使運(yùn)動(dòng)物體/鏡頭也能讓觀眾接受:
?卡頓的原因是前后幀畫面內(nèi)容發(fā)生跳變,所以靜止物體/鏡頭哪怕幀率很低也不會(huì)出現(xiàn)卡頓
?不同程度的運(yùn)動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致被攝物不同大小的跳變,人眼覺得有不同程度的卡頓感
?通過選擇一種合適的模糊程度來讓不同的跳變之間發(fā)生過度,讓人眼能接受
?這種模糊是通過控制快門速度來實(shí)現(xiàn)的
?在物體運(yùn)動(dòng)過程中打開快門持續(xù)積累光,等積累完成后,其間捕捉的運(yùn)動(dòng)過程就是模糊的
?積累時(shí)間越久或者幀之間跳變?cè)酱螅?就越模糊
?因此針對(duì)不同的畫面內(nèi)容和拍攝風(fēng)格,要選擇不同的模糊程度來過度不同的跳變
?這雖然最初是一種因技術(shù)不夠發(fā)達(dá)的權(quán)衡,但隨著投入市場(chǎng)化,經(jīng)過這么多年觀眾的適應(yīng)和選擇,也已形成了各領(lǐng)域的風(fēng)格、標(biāo)準(zhǔn)和觀看習(xí)慣,觀眾是需要不同程度的模糊的。所以哪怕現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展了,帶寬、存儲(chǔ)等都已不是問題,但要改變觀看感覺,新標(biāo)準(zhǔn)是否能被接納,是否要減弱這種模糊感、減弱多少,都還要未來觀眾和市場(chǎng)長(zhǎng)期的驗(yàn)證。
高清N制的, P制即1/50秒,假設(shè)快門速度1/500和1/100秒兩種情況通過控制快門速度來獲得相對(duì)清晰和運(yùn)動(dòng)模糊的原理:
情況一:
在記錄一幀的1/60秒中,之前積累的光都被拋棄,只保留最后1/500秒內(nèi)光積累所形成的畫面。那么,如果在這1/500秒內(nèi)畫面跳變不大,捕捉的一幀就是相對(duì)清晰的,跳變的那小部分模糊被人眼忽略了;如果完全沒有跳變,就是絕對(duì)清晰的。但是,這一幀距后一幀的( 1/60-1/500=) 11/750秒內(nèi)是沒有畫面被記錄的,如果其間畫面發(fā)生的跳變較大,就會(huì)發(fā)生卡頓感。
情況二:
同樣只保留最后1/100秒內(nèi)光積累產(chǎn)生的畫面。那么,在這1/100內(nèi)畫面跳變相對(duì)情況一肯定更大,捕捉的一幀也就會(huì)相對(duì)模糊,而模糊的程度(范圍)也就是其間跳變的位移。但是,這距后一幀的( 1/60-1/100) =1/150秒內(nèi)沒被記錄的畫面中,肯定比情況一的11/750秒內(nèi)跳變要小,所以卡頓感減少。
或者用傳統(tǒng)機(jī)械快門角度的方式理解會(huì)更容易一些:
雖然這早先適用在電影攝影機(jī)領(lǐng)域,旋轉(zhuǎn)機(jī)械快門,而現(xiàn)在數(shù)字?jǐn)z影機(jī)大多都是電子快門,但可以幫助理解幀率與快門、運(yùn)動(dòng)模糊與卡頓之間的關(guān)系;而且,現(xiàn)在類似FS7/F55等攝影機(jī)中,也同時(shí)使用了這種理念。以25P為例, 45度 180度 270度分別相當(dāng)于 1/200 1/50 3/100 秒計(jì)算公式:快門速度=1/25*(度數(shù)/360度)秒,1/25即幀率倒數(shù)
1.帶有開口角度(紅色部分)的圓形葉片高速旋轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)一圈就會(huì)讓光線進(jìn)入,就是一幀畫面
2.光從開口處進(jìn)入,開口角度越大,通光時(shí)間越長(zhǎng),即快門速度就越慢; 360度時(shí),就等于幀速率
3.通常就直接用開口角度來描述視頻中運(yùn)動(dòng)模糊的程度/效果,角度越大,模糊越大
4.逐漸就會(huì)形成:不同拍攝領(lǐng)域中都會(huì)有個(gè)約定俗成的控制開口角度大小/快門速度的規(guī)律
紅色為通光捕捉畫面的時(shí)間;注意跳變不同的被攝物所以我們發(fā)現(xiàn)了,清晰跳變和模糊連續(xù)是矛盾和動(dòng)態(tài)平衡的。要做到真正清晰且連續(xù),就要靠不斷提升幀率,需要更高的成本;而就在這種妥協(xié)取舍中, 一代代的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)誕生了。
3無數(shù)測(cè)試、權(quán)衡、市場(chǎng)檢驗(yàn)才誕生能持久的標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)也不是死的,要靈活理解
?通用高清電視幀率標(biāo)準(zhǔn)的確立: 50i隔行掃描
50i是50P帶寬的一半,卡頓現(xiàn)象卻能保證幾乎差不多,比25P的卡頓減少近一倍隔行掃描的方式會(huì)產(chǎn)生毛刺(掃描下場(chǎng)時(shí)物體已跳變和上場(chǎng)位置不同)隔行掃描會(huì)降低垂直分辨率,基本上=逐行*0.7。所以經(jīng)常說1080i和720P的分辨率差不多電視節(jié)目需要流暢真實(shí)感,要盡可能減少卡頓感電視節(jié)目產(chǎn)量大、單一成本不高,且播出環(huán)境不固定,必須優(yōu)先考慮帶寬和制作流程統(tǒng)一電視屏幕相對(duì)不大,毛刺、分辨率降低可以接受,所以最終用50i制造“假的高幀”感
但必須靈活對(duì)待標(biāo)準(zhǔn):如果有更好的制作能力和放映條件,可以做到向下兼容,如:
a.有很多用25P拍攝后期用特殊軟件解成兩個(gè)相同的上下場(chǎng),當(dāng)成50i隔行來制作,這樣既保證沒有毛刺,帶寬也相同,同時(shí)還可以按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行后期制作。這在HD就已流行
b.用電影24P的方式拍攝通過3:2下拉變換成60i播放,更流暢、毛刺更小
c.用電影24P拍攝,先提速4%轉(zhuǎn)成25P,在轉(zhuǎn)成50i在電視上播放,雖然有效果但性價(jià)比低
d.以上只是之前常用的兼容做法,還有很多,總的來說是要看準(zhǔn)需求、性價(jià)比靈活定參數(shù)
?通用DCI電影幀率標(biāo)準(zhǔn)的確立: 24P逐行掃描,過去膠片抓取方式、發(fā)行有一些先決限制條件
電影放映屏幕大,毛刺、分辨率降低的隔行現(xiàn)象會(huì)非常明顯,雖然電影產(chǎn)量小成本高,但在之前用高幀率的制作流程也是性價(jià)比極低的但24P又讓卡頓感太明顯難以接受,好在放映環(huán)境嚴(yán)格統(tǒng)一,所以選擇投影機(jī)按48幀放映投影倍頻放映的技術(shù)一直不是很完善和真實(shí)48P相比還有很強(qiáng)的跳變拖尾感。所以電影制作中就更加嚴(yán)格地要控制跳變和動(dòng)態(tài)模糊的矛盾關(guān)系,但是長(zhǎng)期以往觀眾卻適應(yīng)了這種獨(dú)特的電影感,目前的幾部高幀電影都不能很成功。
綜上所述,那么25P到底是什么定位?有什么作用?
?幀率的話題會(huì)伴隨視頻技術(shù)的發(fā)展一直討論下去, 4K/8K/HDR/VR都會(huì)不斷重復(fù)測(cè)試取舍并最終通過市場(chǎng)檢驗(yàn)確定它的選擇標(biāo)準(zhǔn)
?而以25P來說,它歷史遺留的問題和特點(diǎn)依然存在,但會(huì)隨著制作方式、播出環(huán)境、觀眾審美習(xí)慣的改變,而導(dǎo)致這些問題表現(xiàn)形式會(huì)有所區(qū)別,但問題本質(zhì)不會(huì)變
?甚至以前也有廠家出過偽25P(即25PA)的格式,即錄制25P輸出50i。就像總爭(zhēng)論720P是不是高清一樣沒有太大意義,因?yàn)楦咔骞俜蕉x通常指任何分辨率高于標(biāo)清的視頻系統(tǒng)。同理,關(guān)鍵是要認(rèn)清25P的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),利用好即可。
?以目前形式來看, 25P制作流程已經(jīng)日趨成熟、成本也降低,它能獲得更好的畫面質(zhì)量滿足大屏觀看;但它客觀存在的跳變卡頓感又和電影習(xí)慣的24P有所區(qū)別,所以目前來說還只是大量應(yīng)用于電視領(lǐng)域,而且很多是作為拍攝格式,在后期制作和最終放映時(shí)都會(huì)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn),如50i, 50P等,還需要市場(chǎng)的檢驗(yàn)適應(yīng)
?但是,無論25P用來做什么用什么方式做在什么環(huán)境上做,它的本質(zhì)特點(diǎn)是不會(huì)變的,哪怕是12K+HDR+3D+VR技術(shù)的25P,它也仍然意味著是每秒25幀的意思。
帶寬大小、跳變多少、是否流暢這些問題依然存在,所以技術(shù)人員就需要抓住它的特點(diǎn)本質(zhì),找到相應(yīng)問題產(chǎn)生原因并思考避免方式,沒有一成不變的萬能公式。
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