רקע תעשייתי והצהרת בעיות
עם הדרישות ההולכות וגוברות לדיוק מצגות חזותיות בהפקה וירטואלית של סרטים וטלוויזיה (XR), אולפנים מקצועיים והופעות בקנה מידה- גדול, צגי LED החליפו בהדרגה את המסכים הירוק/כחול המסורתי, והפכו לספק הליבה עבור רקע צילום וירטואלי. היתרון של "מה שאתה רואה זה מה שאתה מקבל" בזמן אמת-מפחית משמעותית את עלויות הפקה- ומשפר את יעילות הצילום.
עם זאת, כאשר משתמשים בציוד צילום לצילום מסכי LED, מופיעים לרוב שני "פגמים קטלניים" אופייניים: דפוסי מוריה ו"דפוסי סריקה". הראשון מתבטא בהפרעות אדוות מים לא סדירות, בעוד שהאחרון מופיע כפסים שחורים אופקיים, הפוגעים ישירות באיכות התמונה ואף הופכים את הצילומים לבלתי שמישים. אלה הפכו לצווארי בקבוק טכניים מרכזיים המגבילים את האימוץ הנרחב של צילום LED וירטואלי.
הבהרת סוגיית הליבה: ההבדלים הטכניים בין דפוסי מוריה ודפוסי סריקה
בפועל, השניים מתבלבלים בקלות, אך הם שונים מהותית מבחינת מאפיינים חזותיים, מנגנוני היווצרות ונתיבות פתרון. השוואה מפורטת מוצגת בטבלה שלהלן:
|
מידות השוואה |
תבנית מוארה (תבנית אדוות מים) |
קווי סריקה (פסים שחורים אופקיים) |
|
תכונות חזותיות |
קשת/רשת לא סדירה-כמו דיפוזיה, הצבע משתנה בהתאם לזווית/פרמטרים של הצילום |
פסים שחורים אופקיים קבועים, מרווח הפסים משתנה בהתאם לקצב הרענון, ללא הפרעות צבע. |
|
מנגנון חיוני |
תופעת הפרעות בין שני מערכי פיקסלים תקופתיים (פיקסלים של מסך LED לעומת פיקסלים של חיישן מצלמה) |
סטיית סנכרון הנגרמת מחוסר התאמה בין מהירות התריס של המצלמה ותדירות הסריקה המתקדמת של מסך LED |
|
טריגר ליבה |
1. קצב רענון מסך LED אינו מספיק; 2. אי התאמה בין פרמטרי המצלמה (צמצם, מרחק אובייקט, אורך מוקד) וצפיפות פיקסלים LED; 3. הזווית בין מערכי הפיקסלים של שני המכשירים קרובה ל-0 מעלות. |
1. קצב רענון מסך LED < 1000Hz (כונן סריקה פרוגרסיבי); 2. המצלמה משתמשת בתריס פרוגרסיבי. |
|
תפיסות מוטעות בתעשייה |
"ניתן לרפא אותו פשוט על ידי התאמת זווית המצלמה" (במציאות, זה יכול רק להקל על התסמינים, לא להעלים אותם). |
"הבהוב אינו נראה לעין האנושית, כלומר אין דפוס סריקה" (תדירות הדגימה של תריס המצלמה ותדר הסריקה של ה-LED אינם מסונכרנים, כך שהעין בלתי מזוינת לא יכולה לקלוט אותו, אבל המצלמה יכולה ללכוד אותו). |
פתרונות ממוקדים: דרך טכנולוגית מ"הקלה" ל"ריפוי"
פתרון דפוס Moiré: אופטימיזציית קצה כפולה{{0}, עם מסך התצוגה כליבה
צד ציוד ירי: התאמת פרמטר (אמצעי מפחית)
עיקרון: על ידי שינוי יחסי הרשת היחסיים בין המצלמה למסך ה-LED, המערכת מחפשת את שילוב הפרמטרים עם ההפרעות החלשות ביותר, בעיקר על ידי הימנעות מטווח התהודה של שני התדרים/זוויות מערך הפיקסלים. שיטת הפעולה הספציפית וההיגיון הטכני הם כדלקמן:
|
התאם פרמטרים |
הצעות תפעוליות |
לוגיקה טכנית |
|
צוֹהַר |
תעדוף שימוש בצמצמים גדולים (כגון F2.8-F4.0) והימנע מצמצים קטנים (F8.0 ומעלה). |
צמצם גדול מביא לעומק שדה רדוד, מטשטש את הקצוות של פיקסלי ה-LED בחיישן המצלמה ומפחית הפרעות תקופתיות; צמצם קטן מביא לעומק שדה עמוק, תמונות פיקסלים חדות ולהגברת הפרעות. |
|
מרחק אובייקט |
התאם את המרחק בין המצלמה למסך LED (למשל, הגדל מ-4 מ' ל-6 מ') כדי להימנע ממרחק עצמי קבוע. |
שינויים במרחק האובייקט משנים את "גובה פיקסלי ההדמיה" של פיקסלים LED על החיישן. כאשר הגובה אינו כפולה שלמה של גובה הפיקסלים של החיישן, ההפרעה נחלשת. |
|
אורך מוקד |
הימנע משימוש בעדשות טלפוטו (כגון 105 מ"מ), ותעדף זווית - רחבה לאורכי מוקד סטנדרטיים (24 מ"מ-50 מ"מ). |
עדשות טלפוטו מעצימות את המחזוריות של מערך הפיקסלים LED, ומחריפות את ההפרעות; עדשות רחבות-מציעות שדה ראייה רחב יותר, מפחיתות את צפיפות הפיקסלים בתמונה ובכך מחלישות את ההפרעות. |
|
זווית צילום |
הפוך את הזווית בין הציר האופטי של המצלמה ל-5 מעלות רגילה של מסך LED -15 מעלות (צילום לא מאונך). |
על ידי שינוי הזווית בין שני מערכי הפיקסלים, מצב ה"תהודה מקבילה" נשבר, ומפחית את יצירת שולי הפרעות עם אזורים בהירים וכהים לסירוגין. |
מגבלות: פתרון זה יכול רק "להקל" על דפוסי מוריה ומטיל מגבלות מרובות על הצילום-כגון חוסר היכולת של צמצם גדול לעמוד בדרישות עומק-של-השדה (שחקני קדמה ומסכי LED ברקע צריכים להילכד בבירור), והאי--פרספקטיבה של הסצנה הווירטואלית מפריעה את הקשר הווירטואלי. יש לו יכולת תפעול נמוכה בירי בפועל ואינו יכול לשמש כפתרון רדיקלי.
מסך תצוגה: חדשנות טכנולוגית (פתרון שורש)
עיקרון: החל מהמקור של דפוסי המוארה (המחזוריות וקצב הרענון של מסך ה-LED עצמו), ביטול "מקור ההפרעות" על ידי הגדלת קצב הרענון ואופטימיזציה של מבנה הפיקסלים הוא הפתרון המוכר בתעשייה-.
הדרישות הטכניות העיקריות הן כדלקמן:
1. קצב רענון אולטרה-גבוה: קצב הרענון של מסך LED חייב להיות גדול או שווה ל-7680Hz (מונח בתעשייה "קצב רענון בדרגת צילום-"). על ידי הגדלת תדירות יציאת האות של IC הדרייבר, מחזור ההפעלה/כיבוי של פיקסלים LED נעשה מהיר בהרבה ממחזור דגימת תריס המצלמה, מה שמחליש את הבסיס להפרעות תקופתיות.
2. אופטימיזציה של צפיפות הפיקסלים: טכנולוגיות אריזה בצפיפות- גבוהה כגון MiniCOB (למשל, גובה פיקסלים P1.2 ומטה) משמשות להפחתת גובה הפיקסלים של LED, מה שהופך את ה"תדירות המחזורית" של מערך הפיקסלים רחוק מתדירות הפיקסלים של חיישן המצלמה (למשל, מצלמה מלאה של{{7} מגה-פיקסל עם כ-60 מגה-פיקסל 200dpi), ובכך נמנעת תהודה ברמת התדר.
3. כונן ללא הבהוב-: "טכנולוגיית PWM (Pulse Width Modulation) ללא הבהוב- משמשת כדי להחליף את ה"כונן מחזור העבודה" המסורתי, מה שמבטיח פלט בהירות פיקסל LED רציף ויציב והימנעות מתבניות מוארי מוגברות עקב תנודות בהירות.
פתרון מרקם סריקה: התמקדות ב"קצב רענון + סנכרון תריס"
המהות של קווי סריקה היא "סטיית סנכרון בין תריס המצלמה לסריקה פרוגרסיבית LED". הפתרון ישיר יותר, מתמקד ב"הגדלת קצב הרענון" ו"ייעול מנגנון הסנכרון".
פתרון ליבה: הגדלת קצב הרענון של מסך LED
1. כאשר קצב הרענון של מסך LED גדול או שווה ל-1000Hz, "זמן החלפת הקו" של סריקה פרוגרסיבית מתקצר לפחות מ-1ms. מהירות הצמצם המתקדמת של המצלמה (כגון 1/50 או 1/60) אינה יכולה לתפוס את הבדלי הבהירות בין השורות, וקווי הסריקה נעלמים באופן טבעי.
2. עבור מצלמות בדרגת שידור-, מומלץ שקצב הרענון של מסך LED יהיה גדול או שווה ל-7680Hz, שיכול להתאים למצב "תריס גלובלי" של המצלמה, ולבטל לחלוטין קווי סריקה והבהובים.
טכנולוגיית עזר: תריס-סנכרון רענון
חלק ממערכות בקרת LED-מתקדמים (כגון Bangteng) תומכות ב"כניסת אות תריס מצלמה". על ידי התאמת תדירות הסריקה של מסך ה-LED בזמן אמת לסנכרון עם מהירות התריס של המצלמה (כגון הגדרת קצב רענון ה-LED לכפולה שלמה של 500Hz כאשר מהירות התריס היא 1/50 שניות), נמנעות עוד יותר מדפוסי סריקה. זה מתאים לתרחישי צילום וירטואלי דינמי גבוה (כגון זום מהיר של מצלמה-התרחבות והתקרבות-ותנועות שחקן גדולות-.
