看电影画面不正常?分享图像质量调整心得

2021-03-25 10:10发布

作者 近池贤三

视听评论家在为硅谷的影音设备制造商和半导体风险投资公司担任产品计划员后,他成为独立人士。THX认证的家庭影院设计师,ISF认证的视频工程师。

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要想知道图像的好坏,你需要知道正确的图像。

 

世界上第一台配备4K分辨率面板的电视是10年前发布的东芝Regza "55X3"(当时价格约为90万日元),而现在,到了2021年,不仅是所有电视厂商,就连Don Quijote等卖场销售的廉价电视也都 "兼容4K/HDR "了。

 

高端电视还包括8K机型,在线视频和视频录制方面,向4K/8K内容的转移比在广播电视和电影方面更快。 在游戏界也是如此,新一代的HDMI 2.1(4K/120p、8K/60p)兼容设备如PlayStation 5和Xbox Series X/S已经推出。 就连小型智能手机的屏幕也变成了4K,现在每个人都可以轻松体验高质量的图像。

一直以来,日本市场对质量和功能的要求都比海外市场高,甚至在今天对电视厂商的调查中,购买电视的首要决定因素是 "画质好 "和 "画质高"(当然,价格也是很多人考虑的因素之一)。但是,如果你问 "你从画面中看到了什么,或者说 "高画质 "的标准是什么? 出乎意料的是,可能很少有人能正确回答这个问题。

本文在温习图像和画质的基本知识的同时,将利用手头的设备传递出实用的调整方法,并通过校准对图像进行较为严格的反复确认。 希望通过这篇文章能够帮助读者提高对视频的认识和观看视频的要求,帮助读者更好的选择产品。

什么是正确的形象?

"高画质 "一词有各种不同的要素和解释,有时使用起来也很模糊。 说到相机、电视机等设备,分辨率、色域、帧率等 "规格 "可以用数值来描述,但让图像看起来或感觉起来很美的 "图像创作 "则更接近于感官的范畴,很难量化。

比如说,即使吃同样的菜,不同的人自然会有不同的印象,应该没有正确的答案。 但是,你不应该突然在一道菜中加入盐和胡椒粉,这毕竟是厨师的杰作,你不先尝一下味道吗?

图像也是如此。 在判断一张图片的好坏之前,尽可能的了解和确认标准是最基本的。 在第一篇文章中,我们将讨论 "什么是正确的形象? 让我们根据影像科学基金会(ISF)组织和传播的影像质量概念来回顾一下影像质量的基本知识,ISF是一个在全球范围内倡导 "原始影像保真 "重要性的著名组织。 一旦你对什么是 "正确的图像 "有了更好的理解,你应该能够确定什么使图片好或坏,以及你自己的喜好是什么。

请注意,下面的讨论假设你是在正确观看一部电影,而不是电视节目。

正确的影像=忠实于制作者意图的影像。

我们先来做个小测验。 如果两张图片完全相同,而颜色的差异是由于显示的原因,哪张图片看起来更正确? 01_s.jpg

图片 "A

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图片 "B

这道题看似刁钻,但正确答案是 "不知道是哪一个"。 这是因为观者无从得知创作者的意图。 

其实,图像A是未经处理的,而图像B则是经过处理的鲜艳夺目的。 如果创作者是想让画面看起来自然,那么A是正确答案,如果创作者是想让画面看起来生动,那么B是正确答案。 

对于一部电影作品来说,创作者的意图大多表现在色彩基调上。

 比如电影《黑客帝国》。 这是表达科幻世界的一个例子,它让我们感觉虚幻。 电视能把矩阵的 "绿色 "改成正常的颜色,估计没人会做。 但很难说什么程度的绿色是合适的。 

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矩阵式色彩

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正常颜色(肉眼所见)

那么,观众如何确定他们在电视上看到的画面是正确的、忠实于电影制作者的意图呢? 制作人不可能到处去检查家里的每一台电视,观众也不可能在制作现场。答案很简单,制作者和影视节目都必须遵守一定的标准。

 影像是有标准的,标准则是有具体规定的。 这就类似于我们日常购物中的 "重量 "和 "长度"。

 如果在餐厅要求一份米饭,由于个人对米饭的食用感不同,米饭的量可能会过多或过少,但如果要求120克的米饭,则可以通过秤来减少误差。 对于图像来说也是如此,如果发送者和接收者的环境符合标准,那么创作者所希望的图像原封不动地到达观看者手中的可能性就会增加。

 例如,以下是一些与颜色有关的图像标准。

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D65是国际照明委员会(CIE)定义的标准光源之一。 它相当于欧洲和北欧的平均正午光照(太阳直射光和晴空漫射光的组合),也被称为日光源。

在日本,BT.709通常显示在D93(9300K)。 

还有很多其他的标准,如伽玛(EOTF),但根据经验,色温是一个典型的因素,尽管它极大地影响了图像的印象,但却被模糊地对待。 我们将在本系列的下一篇文章中深入探讨如何调整它,但由于它非常重要,我们在这里也会简单地提及它。 

色温

色温主要与白色的颜色有关,但也会影响所有中性色。

我们之所以称它为 "色温",是因为它遵循 "黑体 "受热时温度与颜色的关系。 蜡烛火焰或白炽灯泡的灯丝类似于黑体,在2000摄氏度左右会发出橙色的光芒。 你可以想象,随着温度的升高,光线会变成白色。 在电视中,光源的种类和温度都是无关紧要的,更简单易记的只是 "白平衡"(白色的颜色)。

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当色温过高时(色温:13,000 K)。

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原始: 色温适宜时(色温:6500K)。

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当色温过低时(色温:4500K)。

上图以D65为参考,模拟显示器的色温设置。

如果你目前正在浏览本文的显示器的色温设置正确,包括你的视觉色彩调整,中间的 "原始 "设置应该给人以中午的感觉。 另一方面,如果色温低,就会显得像傍晚,如果色温高,就会显得像清晨。

即使不考虑色彩适应性,很多日本观众在看电视时,色温也设置得过高,很多人发布推特的电视屏幕照片往往看起来几乎是蓝色的。

在高色温下观看影视作品,更何况是广播节目,这并不是制作者想要的显示效果,我们每天都希望正确的知识和设置能够普及。 当然,其他的标准项目也很重要,但根据我们的经验,与色温相比,其他设置出现明显偏差并导致问题的要少得多。

生产和视频设备的状况

本文以 "正确的形象=忠实于创作者意图的形象=遵守标准 "为前提进行论述,但现实中存在着一些作为源头的创作者不遵守标准的情况。

比如,我写过色温的标准是D65,但有些制造商对这种标准的意识不强,他们使用的显示器的校准可能不到位,生产者的要求就降低了 。 此外,听说有些日本蓝光电影在计划播出时,是用D93制作的。

其实我是在调到D65的电视上看的相关作品,但画面似乎有点偏黄。 由于我们不知道这样的情况到底有多频繁,也不知道最新的情况是什么,因此我们无法确定,但这意味着作为观看者,你可能需要根据情况做出决定。

电视厂商之所以提供各种图像模式,而不是像主显示器那样严格遵循标准,就是为了吸收上面提到的制作方的变化。 事实上,在观看广播和互联网内容时,有很多类型的内容的色温、黑电平、伽玛等参数似乎都不符合标准。 为了顺利显示这些内容,需要各种调整功能。

最新的功能包括根据对输入视频的分析进行自动调整,以及根据观众对房间亮度和灯光颜色的感知自动调整色温和其他参数的功能。 在一般非暗室的家庭观影环境中,不妨利用这些功能。

Netflix为了更准确地传达创作者的意图所做的努力是值得关注的。

在他们的内容制作认证后期,他们会明确规定使用的显示器,并要求定期校准和提交报告。 除了监控器,他们还为摄像头、数据管理、工作流程,甚至交付格式制定了详细的规范。

Netflix还在电视端提供了 "Netflix模式",目的是忠实地传递制作者意图的画面,目前配备该模式的产品已经上市。 虽然没有详细的资料,但似乎除了按照制作标准显示图像外,还可以对家居环境中的屏幕大小、灯光等因素进行微调,以确保传达制作者的意图。 至少,通过管理从入口到出口的所有环节,一气呵成地传递创作者的意图,这是很有意思的尝试。

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Netflix合作伙伴帮助中心有指导方针,描述了后期制作中使用的参考显示器所需的性能和观看环境。

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一些电视,如索尼Bravia,有一个 "Netflix模式"(见相关文章)。

用户如何遵守显示标准?

如果你在电视、PC显示器或智能手机上显示相同的屏幕,并对它们进行比较,你可能会发现颜色有不小的差异。 尤其是电视,通常都是以明亮、生动的模式展示,在卖场里则以 "秀色可餐 "的模式展示,以使其看起来更好看,在众多电视中可以脱颖而出。

但是,厂家准备的样片也是必要的,因为如上所述,许多在互联网上播放或流媒体的图像,其制作或管理意图并不像电影那样严格。

不过,对这篇文章感兴趣的读者,可能希望在标准的状态下查看按标准制作的内容,从而体验到创作者所希望的图像。


那么,用户如何才能符合显示标准呢? 以下是因素清单:

要想观看到正确的图像,电视必须具备一定的性能。

在考虑创作者的意图之前,显示内容的电视的性能必须足够。

亮度、对比度、均匀性(屏幕亮度均匀性)、色域、可视角度特性、视频响应度这些设置取决于设计和面板性能,用户可能无法通过后期调整来改善。 换句话说,第一步从产品选择开始。

根据经验,最好选择可靠的大厂的高端机型。 不过,即使不是高端机型,有些产品的性能也够用,所以大家要认真做决定。

那么你应该注意什么呢?我们来看看选择电视时要注意什么?

亮度和对比度

据说,对观看图像的 "情感影响 "影响最大的因素之一是明暗之间的对比度。

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足够低调的暗部区域的例子

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有浮动暗区的例子, 暗区的渐变不复存在。

在亮度方面,即使在明亮的室内环境下,也能产生足够亮度的液晶系统更具有优势。 在对比度方面,OLED系统具有黑色下沉、峰值急剧延长的优势。 如果你经常在黑暗的房间里看电影,比如在家庭影院里看电影,那么OLED系统以其沉稳的暗部和卓越的对比度,可能是一个不错的选择。

均匀性(亮度均匀性)

这是指画面上亮度的 "不均匀",是画面基础的重要组成部分。 对于高端产品,不仅在设计时就考虑到了这一点,有些产品在出厂时也会进行仔细的调整。 如果均匀性较差,如下图所示,图像的外围可能会很暗,图像的中心可能会很亮,或者图像的某些部分会出现不均匀,如条纹或斑点。 

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均匀性差的例子(中心亮,周边暗)。

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好的例子(条纹图案可见,但亮度在一定程度上是均匀的)。 

色域(饱和度)

色域越宽,所能还原的色彩就越丰富、越深邃,4K和8K加入了BT.2020广色域标准,(根据标准)几乎可以覆盖人眼可见的全部色域。 虽然目前还没有达到100%符合BT.2020标准的电视,但符合DCI-P3标准的电影和电影院产品一般都有足够的色域表现。 顺便说一下,相对便宜的产品为了有效地实现高亮度,往往会牺牲自己的色域。

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广色域的一个例子,丰富的色彩还原。

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窄色域的例子,不够生动。

视角特性和视频响应速度,由面板类型和性能决定。

分辨率(视频处理)

虽然显示器的分辨率不断提高到4K/8K和高清,但核心视频素材往往是标清/高清分辨率,并以压缩状态进入到家用。 基础是由视频引擎的性能和算法决定的。 隔行扫描视频的去隔行扫描(渐进式转换)是考验视频引擎能力的另一个方面。

更忠实的明暗和色彩还原。

制造设备的性能和出货时的校准决定了图像是否能按设计和设定的方式显示在屏幕上。 各大厂商的高端产品在出货时都会花费大量的时间进行校准。 16_s.jpg

在松下的OLED Viera中,每一块面板都是在生产线上测量的,根据测量结果调整白平衡和色调表现力。 

电视设置对你观看效果有很大的影响。 

即使你购买了一台高性能的电视,根据设置的不同,你看到的图像也有很大的不同。 

以家用电视为例,出厂默认设置和 "标准"(Standard)设置并不是以生产标准为依据,而是根据各厂商对 "漂亮画面 "和省电性能的理念而调整的数值。 

我们来看看显示设置中需要注意的典型设置点。 

视频模式

视频模式是将多个视频调整参数组合在一起的预设。 

标准模式 "所有厂家的共同点是色温略高(有蓝白倾向)。在日本的一般聆听环境中(灯光颜色从中性白色到日光),这让许多用户感到耳目一新(美丽)。 而且同样的功耗下能让画面看起来更亮眼,这在节能性能上是有优势的。

 动态模式,是为了在极度明亮的环境下观看,比如在电子商店里,往往有最高的色温设置,最华丽的画面这是为了看起来比别人更 "漂亮",扩大色域和对比度,过度强调分辨率,过度插帧。 

如果你不习惯 "电影院/电影",可能会觉得画面偏黄,但看电影时,这个参数往往符合制作者的意图,更标准。 帧插值、锐度、超分辨率和色域增强也被控制在最低限度。

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显示器的模式,没有增强功能(Cinema/Movie等)。

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动态模式。 清晰明了的图片创作。 

屏幕尺寸(宽高比/过扫描)

广播素材和显示器的标准屏幕尺寸是16:9,当一部21:9的CinemaScope电影投射在16:9的屏幕上时,顶部和底部会出现黑条。 同样的道理,放大4:3的图像,也要剪掉上下两部分。 需要选择保留原始纵横比和图像角度的设置。 

需要注意的是 "过扫描"。 

这是为了将广播等时可能包含在画面上下的图像干扰推出去而将图像放大百分之几的功能。 除了切断图像的外围,还必须避免因不必要的升格(分辨率转换)处理而导致的图像质量下降。 如果图像质量很重要,请毫不犹豫地将其设置为 "关闭"。 

帧插值

一般来说,电影素材是由每秒24帧组成,广播(视频)素材是由每秒60帧组成。 标准显示器能够输入和显示每秒24至120帧,每秒帧数越多,被拍摄物体的运动越流畅,看起来越逼真,就像在用肉眼观看真实的场景。 在4K/8K广播中,该标准规定的最高帧数为120帧/秒,最近HFR(高帧率)在游戏和电影制作中也备受关注。

 另一方面,如果将以24帧/秒制作的电影,通过在显示端生成中间帧的方式转换为120帧/秒,电影会更加流畅,但另一方面,可能会让人感觉动作滑腻不自然,容易破坏电影的气氛。 

至于电影中的帧插值,好莱坞人气演员汤姆-克鲁斯曾在Twitter上抱怨说:"如果你看电影,请关闭运动平滑(帧插值/平滑播放)",可能有人记得这一幕(见相关文章)。

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 结论

在本文中,笔者以 "什么是正确的图像 "为主题,简单介绍了显示端看正确图像所需的要素。 每一项我都会在下一篇文章中详细解释,本篇只要你理解了前两点:"正确的形象=忠实于创作者意图的形象 "和 "理解并遵循标准 "这就够了。 

在下一篇文章中,我们将探讨色温调整,任何人都可以轻松实现,作为视频调整的第一步。 我们将涵盖从色温的基础知识,到视觉如何适应色彩,再到如何调整不同的观看环境,敬请关注。

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