4K HDR高動態範圍製作技術與應用
近幾年來隨著影視業4K技術的推進,影像基礎參數從五個維度全面提升,帶動全行業硬體設備系統改朝換代。在解析度(2K → 4K)、影格(60i → 60p)、色域(BT.709 → BT.2020)、量化深度(8it → 10bit)、動態範圍(10檔→ 14檔光圈)五個維度的擴展中,高動態範圍HDR技術在4K解析度的基礎上大幅提升影像呈現,2016年成為市場熱點,從拍攝製作到顯示傳輸廣受關注,今年美國NAB大會,高動態範圍功能在系統設備中得到廣泛支持,HDR技術和工作流程走向實用。HDR與同期熱點4K IP技術不同,它不關乎系統構架、工作方式、交互方式的改變,相對於標準動態範圍SDR影像,是純粹的畫面品質的提升,HDR明亮艷麗顛覆以往的視覺體驗,帶來一眼望去就難以忘懷的驚艷感受。
顯示HDR技術的驅動來源於顯示終端技術的提升和市場的攀升,SDR監視器亮度計量單位是尼特NIT=cd/m2,標準亮度為100尼特,平板電視機最高亮度可達300尼特。隨著LED背光技術、OLED、QD量子點顯示技術的不斷成熟,顯示器件的最高亮度從常態提升到1000、2000、10000尼特,最低顯示亮度從0.1尼特拉低到 0.005尼特,將顯示器件對比度從103擴展到105,提高了2個數量級。
標準從2012年國際電聯頒布ITUR BT .2020超高清標準以來,4K技術分別在幾個維度上形成發展勢頭,2015年3月美國電影電視工程師協會SMPTE ST.2084標準頒布,開啟了HDR高動態範圍技術的產業化發展。2016年7月,國際電聯ITU R BT.2100高動態範圍電視圖像參數標準頒布,將ST.2084 PQ (Perceptual Quantization)感知量化電光轉換特性和日本電波產業會ARIB STD-B67標準中BBC/ NHK HLG(Hybrid-Log Gamma)混合對數光電轉換特性,定義為兩種HDR播出格式(見圖1),從而實現了HDR核心技術的標準化,進一步促進了HDR應用。
PQ/HLG轉換特性曲線【 由索尼(中國)提供】
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OETF(Opto - Electrical Transfer Function光電轉換特性)/EOTF (Electro-Optical Transfer Function 電光轉換特性)本質上是電平量化比特資源的分配方案。標準動態範圍Rec709 曲線用於高亮度HDR的電平資源僅為10%, 正常拍攝90%。高動態範圍ST2084 和HLG 曲線用於高亮度HDR 的電平資源與正常拍攝各佔50%,所以,如圖2 所示,HDR 曲線可容納更多的高亮度層次信息。
HDR 轉換曲線的電平資源分配【 由索尼(中國)提供】http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1HWaia6QfyzMu3OzArk10OTtns6iapAicKibsbBiavPYq9Wq2I6naF5wkHlg/0?wx_fmt=jpeg
在消費端,2015年美國CEA消費電子產品協會發布了HDR 10標準,UHD BD藍光格式也擴充了HDR 內容,標準中配置了ST.2086 MaxFALL、Max CLL兩個靜態元數據。
杜比公司發布了DOLBY VISION 標準,包含了端到端系統解決方案,DOLBY VISION配置的動態元數據使得不同亮度規格的圖像映射還原更加精細。這些終端顯示標準對應了不同的應用場景,結合IT U Rec.2100的發布,打通了HDR製作/傳輸/接收/顯示全鏈路的技術環節。
HDR技術特點與製作HDR技術特點一:與高亮度結合的色域空間從圖3色域空間坐標圖可見,水平XY軸表示色域的相位和飽和度,當縱軸亮度100nit提升至10000nit時,Rec.2020色域遠超Rec.709色域,擴展了景物色彩的立體空間。HDR建立了一個比SDR更大的色彩/亮度坐標體係並改變了系統的傳輸函數,以再現更大的色域和更高的亮度動態範圍。
Rec 2020/ Rec 709色域空間【 由索尼(中國)提供】
HDR技術特點二:高動態範圍HDR技術的本質是還原更真實、更接近自然的圖像。在豐富的自然場景中測量可得,月光下亮度可低到0.01 尼特,晴天室外亮度會上百、上千、直至上萬尼特級別,一直以來,為適配顯示終端最高亮度100尼特,影視製作的圖像遠不及臨場觀看感受。據統計,自然界景物的實際動態範圍為1015 :1,高清影像製作的動態範圍僅在103以內;4K電視系統採用了LOG光電轉換特性,將拍攝端的源圖像動態範圍擴展到105 ,這相當於人眼瞳孔無調節時觀看的亮度範圍。
然而SDR製作中光電/電光曲線轉換,會將動態範圍壓縮到103以內顯示,即便器件顯示亮度提升,也不能還原出源圖像105的動態層次變化。所以,採用HDR技術拍攝製作,經過獨特的OETF/EOTF壓縮轉換,可以不丟失動態信息,完全再現源圖像105。
影視製作過程中動態範圍變化http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1kXFKwzugHhXdicJdmlqbAYrQrW4AQex34y2Ar6PtAoPhriblm3bVVNag/0?wx_fmt=jpeg
綜上所述,現階段4K拍攝系統完全支持HDR影像所需要的高動態範圍;通過完善後期4K色彩分級處理(Color Grading)系統,嵌入相應的轉換曲線和監測方式,實現HDR 內容製作和輸出。
4K HDR技術生態環境是與高清、4K SDR共存的時代,在當前以高清內容為主、兼容4K製作階段,HDR技術在適配時效性強的現場電視轉播流程中,需要同時兼容高清直播、 4KHDR錄製功能,為此,索尼提出了SLOG3母版製作流程,使得HDR製作技術不僅滿足高品質電影圖像製作,也滿足電視現場轉播的場景,實現重大賽事/活動的直播與高動態範圍HDR記錄並行,為推進HDR應用開闢了新途徑。SLOG3曲線如圖5所示。SLOG3轉換曲線預留了4000nit的圖像亮度空間,成熟的SLOG3 4K工藝流程,對應現階段兼容多種格式的需求是很好的選擇。
SLOG3 轉換特性曲線http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA173YCqicqIp5rD3MibHqu2Oc7SU9qZPzDVHxfObGzctr0cDVcoGxNNPicg/0?wx_fmt=jpeg
4K HDR拍攝、製作、顯示生態環境已初步形成,並不斷湧現出新的產品支持HDR功能。4K拍攝系統如索尼、阿萊、松下等主流4K攝像機,通過RAW、LOG格式,均可實現HDR源圖像採集;後期Color Grading調色系統包括達芬奇DAVINCI RESOLVE、Autodesk Luster、Filmlight Baselight、Nucode FilmMaster等,已經支持HDR多種曲線、色域輸出和元數據製作。以利達示波器為代表的監測儀器也具備了HDR參數和圖像特性監測能力。HDR顯示設備中嵌入了HDR多種標準特性曲線,索尼OL ED監視器最高亮度達到1000尼特,索尼LED背光LCD電視機最高亮度達到2000尼特,LG、海信、創維的OLED電視機最高亮度達到500尼特,杜比Vision HDR電視機最高亮度達到4000尼特,創造了HDR製作監看條件。
兼容性傳輸4K HDR技術是在高清、4K SDR並行的環境下實施的,在平衡質量、資源、效率的情況下,希望傳送一路節目信號或一個節目文件,經過後處理環節,就可以面對不同終端HDR、SDR、HD的顯示,兼容性成為實現HDR 傳輸顯示的重要條件。以Dolby、Philips、Technicolor、BBC/NHK等公司為代表,在內容傳輸方案中,採用單層傳輸或雙層傳輸技術,通過加入靜態、動態元數據,實現與SDR、HD的兼容顯示,其中HLG曲線以無條件兼容彰顯優勢。HDR傳輸解決方案仍處於不斷優化、改進中。
PQ和HLG曲線具有不同的終端顯示特點。HLG圖像接入HDR、SDR終端,不需要做任何處理,就可以顯示出各自正常的圖像,HDR終端最亮可以顯1000nit,而SDR終端最亮顯示100nit。PQ圖像攜帶元數據信息,分別接入HDR、SDR終端,經過映射處理,顯示出適合該顯示設備的最高亮度,如2000、1000、500、100nit等。
國內外的HDR技術發展與應用2015年以來,歐美日韓紛紛展開HDR製作傳輸顯示的測試與試驗。衛星運營商SES、與LG、三星演示高動態範圍超高清電視DVB傳輸,發布UHD混合對數伽馬HDR測試頻道。美國亞馬遜、NETFLIX、VUDU公司已提供在線 HDR內容服務。美國電影服務商Kaleidescape、環球、米高梅、日本NTT Plala's等公司提供HDR超高清數字下載、“Dolby Vision”家庭內容分發和點播服務。杜比影院在全球推廣HDR影片放映環境。美國“NBC”、加拿大“ROGERS”、日本“沃沃”等機構也紛紛開展體育賽事實況轉播的試驗和HDR電視劇製作的嘗試。以韓國LG 、三星、美國Vizio、日本索尼、英國等UHD 電視機廠商為代表,已有幾十個品牌電視機支持“HDR 10”或“ Dolby Vision”標準,整機亮度達到500 ~ 4000 尼特。
2016年5月,第二代數字視頻編碼AVS2頒佈為廣電行業標準,標誌著我國影視產業進入4K超高清時代,隨之,基於AVS2壓縮的HDR技術工作展開,杜比、飛利浦、華為等國內外知名企業積極參與提案和技術測試,目前,中國HDR標準制定進入實質性階段。
HDR 拍攝工藝拍攝系統HDR拍攝系統主要由4K攝像機、HDR監視器、HDR示波器、色彩亮度計、高清便攜監視器組成。採用索尼4K攝像機PMW-F55/ AXS-R5記錄RAW、XAVC、R709格式,滿足PQ、HLG標準HDR 製作,並可與R709 SDR進行比較。
攝像機鏡頭採用了ARRI/ZEI-SS定焦鏡頭MasterPrime組,具有超高解析力和優質光學傳輸性能。手持單反型點式色彩亮度計CS-100,用於現場測量亮度尼特值和色彩XY坐標,定位實拍場景的亮度環境和色域空間。
索尼4K OLED監視器BVM-X300支持HDR顯示,可正確還原RAW、SLOG3多種格式高動態範圍圖像的色彩亮度,對於現場正確曝光、獲得優質HDR 圖像起到重要作用。
利達LV-5490可選擇顏色顯示方式,直觀標註攝像機信號在HDR 範圍的分佈,顯示圖像內任意點的亮度數值,以及亮度最高、最低和平均值,顯示R709、R2020色域圖,實現對拍攝圖像的精確監控。
HDR拍攝系統框圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA19vuu0gicS8dlPJGxfWm5VMjxwrwc1XgFWZzSaC9v7wUVWBQY4YVoPbQ/0?wx_fmt=png
HDR拍攝工藝 記錄格式:(以SONY PMW-F55 為例)RAW: 16bit線性RGB 444 S-Gamut 3.cine, 2GbpsXAVC:10bit SLOG3 YUV422S - Gamut3.cine,500MbpsXAVC : 10bit Gamma 2.4,YUV 422R .709500Mbps( SDR)
如何選擇記錄格式:*在母版製作層面,選擇RAW和XAVC SLOG3格式均可。*製作PQ或st2084,選擇RAW格式,色彩類型 RGB444、量化16BIT,此次測試PQ傳輸要求源圖像輸出格式為RGB444 /12bit/TIFF。
*製作HLG,一般10b it / YUV422即可,優選 XAVC格式製作,更簡單有效。*拍攝的格式要與後期需要相匹配,因為製作流程不同,若無需要就不必使用RAW格式。* SLOG3 至HLG、PQ 可以轉換。
現場操作步驟:(1)根據機位測量現場在構圖圖像內的景物尼特值。(2)根據現場亮度測量值,參照亮度表,估算現場動態範圍。(3)攝影師設定光圈,監測波形幅度,確定曝光正確。
拍攝監看環境拍攝現場監看方式:採用手持彩色亮度計CS-100 取得實景現場內景物和屏幕上畫面的尼特值:採用CS-100測量現場景物主要亮部暗部層次的尼特值,判定是否滿足場景設計要求。
現場亮度測量值http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA18LbYV1prNvwRclUNuJJ2oKx8jaeqBPCMtmIBSiaY0lJC76M6N7Vo9GQ/0?wx_fmt=jpeg
採用CS-100測量被攝物色彩XY坐標值,標註到色域圖定位。彩色條亮度值和對應的色度值http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA12X9OdDzZuDIW9K6kOibYbP0ic85VwKKIPMr0ykbUBichUCPNHHLIpKgxA/0?wx_fmt=jpeg
採用B-X300監視器、LV 5490 示波器對攝像機記錄的信號進行監控。採用B- X300監視器,設置色彩空間、EOTF曲線對應攝像機輸出參數(如S LOG3),正確還原實景亮度和色彩。
X300設置參數值http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1wHcjI7TJ835jGiclCxhVWhsfo0JvOg5DcJHgKiaLiaAGwCP1PuRlgAeQw/0?wx_fmt=jpeg
拍攝現場監看設備http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1GIAmODBJbn0YYIFqDuDRdYNP1LMqbW6sxzEBZgTA4Db6m6rKb9AuOQ/0?wx_fmt=jpeg
採用LV 5490讀取畫面任意一點數值,對光圈和佈光提出建議。移動光標選擇畫面中任意點,顯示亮度值(尼特值或百分數),最多可選3個點,取值區域可設定為(1x1, 或3x3,或9x9像素)。
LV 5490讀取的任意點亮度值截圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1hfTLBEgdibG3NCdhKWxxpptVCNMjiavRO8vWGPjia2vK5H4N2iayH6nPKw/0?wx_fmt=jpeg
採用LV 5490觀察圖像在HDR區域分佈,對光圈和佈光提出建議。不同顏色代表不同亮度值區域,如100尼特以下顯示黑白,藍綠黃橙紅品色顯示由100向更高亮度區域分佈的情況。
LV 5490顯示HDR區域分佈http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1U7ql0Fr4MqIRxN9zGsB21zINf9DbUt80vphm8j2F6Dyjh3lCJ9NlGA/0?wx_fmt=jpeg
採用高清監視器自帶波形顯示,監看輸出信號幅度值。拍攝RAW格式時,攝像機F55僅能輸出高清信號用於監看,SLOG3伽瑪。拍攝XAVC SLOG3 格式:攝像機F55 輸出4K 信號用於監看,SLOG3 伽瑪。
拍攝現場亮度尼特值舉例:高對比度室內場景,動態範圍14 檔光圈。最低0.36nit,最高6000nit。高對比度室內場景亮度測量值http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1hfEEnLevQlKolqRXJa0JDmiaH5e5n4KaVOp0yLsZxIlUibc9lRNa7pSQ/0?wx_fmt=jpeg
高亮度高飽和度場景,動態範圍5 檔光圈。最低344nit,最高9600nit。高亮度高飽和度場景亮度測量值http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1PXjnicyNr40ILz4gqCDicy4p92jctr3icpN3Yu9Yick0eia7X3S8mcOB4PA/0?wx_fmt=jpeg
HDR 製作工藝製作系統構成後期製作設備/ 調色軟件:以達芬奇4K調色系統為例。採用達芬奇4K調色系統DaVinci Resolve Studio作為HDR製作系統,DaVinci軟件版本V.12.5。連接HDR示波器LV 5490、30吋4K OLED HDR監視器(最高亮度1000nit)、LG OLED電視機LG-OLED65G6P(最高亮度500nit)、索尼LED電視機KD-65Z9D(最高亮度2000nit),作為不同亮度版本的監看環境。對應PQ曲線,以網線、視頻兩種方式,將杜比內容映射單元Dolby VisionCMU(Content Mapping Unite)接入系統,完成低亮度版本的映射和杜比ST.2084元數據製作。達芬奇系統接入杜比CMU之後,激活了鏡頭分析功能,可得到杜比元數據XML 文檔。
PQ、HLG、SLOG3 HDR後期製作流程HDR拍攝製作工藝流程圖。HDR 拍攝製作工藝流程圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1GytA8c6ZWYzFDN81qfaobzOPAtuicDSjxqt6EbJUS46ibOt3ASo2b6vA/0?wx_fmt=png
HDR 圖像製作的核心是後期調色系統。在編輯、調色技法上與SDR 沒有大區別,只是在更大對比度空間創作,調色基本原則是發揮HDR 優勢,還原真實世界。製作中,設定圖像最大值小於主顯示器最高亮度。
採用達芬奇調色系統製作PQ、HLG、SLOG3格式 HDR圖像的一般方法:(1)將拍攝素材文件導入到達芬奇系統,根據不同格式分別建立工程。(2)設置:輸入色彩空間/伽瑪曲線、時間線色彩空間/伽瑪曲線、輸出色彩空間/伽瑪曲線,主顯示器最高亮度值,選擇彩色管理系統RCM (或ACES),選擇輸出圖像的量化範圍full range或limited range。彩色空間設置圖例如下。彩色空間設置圖例http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlqJHxlHTic2SzFV44a39dtA1EvLSLOKF1YWkPaojAcA4sNzcG04ciateuYjrKmokjANn3S2KxJMwsAA/0?wx_fmt=jpeg
(3)將素材放置在時間線進行調色,還原正常彩色和亮度。(4)在調色過程中,使用達芬奇內置示波器波形顯示界面,根據輸出格式選擇顯示標尺(尼特值、編碼值),監看調整畫面,最高亮度不超過主顯示器最高亮度設定值,調整中要避免噪波增加。PQ格式:波形對應的亮度標尺是尼特值;HLG\SLOG3格式:波形對應的亮度標尺是編碼值。(5)製作輸出不同亮度版本:HLG格式和SLOG3格式為相對亮度,僅製作1000nit最高亮度版本,自動映射顯示器最高亮度。PQ格式為絕對亮度,需要製作不同亮度版本,如PQ 500、PQ1000、PQ2000版本,採用兩種方法:第一種是接入杜比CMU映射單元設備,自動映射輸出較低亮度值的各種版本(包括SDR版本)和元數據文件。第二種是不需要接入CMU設備,分別建立不同亮度值設置的工程完成製作,此時不能獲取元數據。(6)顯示:製作HLG可同時監看HDR、SDR效果亮度層次都能正常顯示,HDR監視器圖像明亮,SDR監視器上圖像較暗。系統連接圖。
HLG製作系統連接圖
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製作系統構成後期製作設備/ 調色軟件:
以達芬奇4K調色系統為例。採用達芬奇4K調色系統DaVinci Resolve Studio作為HDR製作系統,DaVinci軟件版本V.12.5。連接HDR示波器LV 5490、30吋4K OLED HDR監視器(最高亮度1000nit)、LG OLED電視機LG-OLED65G6P(最高亮度500nit)、索尼LED電視機KD-65Z9D(最高亮度2000nit),作為不同亮度版本的監看環境。對應PQ曲線,以網線、視頻兩種方式,將杜比內容映射單元Dolby VisionCMU(Content Mapping Unite)接入系統,完成低亮度版本的映射和杜比ST.2084元數據製作。達芬奇系統接入杜比CMU之後,激活了鏡頭分析功能,可得到杜比元數據XML 文檔。
PQ、HLG、SLOG3 HDR後期製作流程HDR拍攝製作工藝流程圖如圖15所示。
HDR 拍攝製作工藝流程圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeXY4KAJriaJX262ZPTzx8MAKnibJjVK9QQpibhN9M6bPAKWY1icU9CuXLWA/0?wx_fmt=png
HDR 圖像製作的核心是後期調色系統。在編輯、調色技法上與SDR 沒有大區別,只是在更大對比度空間創作,調色基本原則是發揮HDR 優勢,還原真實世界。製作中,設定圖像最大值小於主顯示器最高亮度。
採用達芬奇調色系統製作PQ、HLG、SLOG3格式 HDR圖像的一般方法:
(1)將拍攝素材文件導入到達芬奇系統,根據不同格式分別建立工程。(2)設置:輸入色彩空間/伽瑪曲線、時間線色彩空間/伽瑪曲線、輸出色彩空間/伽瑪曲線,主顯示器最高亮度值,選擇彩色管理系統RCM (或ACES),選擇輸出圖像的量化範圍full range或limited range。彩色空間設置圖例如下。
彩色空間設置圖例http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeNtRO6cUORvZhkzNPN1oorJoPKm8gspNjFZd5Aw4JCc5pSloLs2ecJg/0?wx_fmt=jpeg
(3)將素材放置在時間線進行調色,還原正常彩色和亮度。(4)在調色過程中,使用達芬奇內置示波器波形顯示界面,根據輸出格式選擇顯示標尺(尼特值、編碼值),監看調整畫面,最高亮度不超過主顯示器最高亮度設定值,調整中要避免噪波增加。PQ格式:波形對應的亮度標尺是尼特值;HLG\SLOG3格式:波形對應的亮度標尺是編碼值。(5)製作輸出不同亮度版本:HLG格式和SLOG3格式為相對亮度,僅製作1000nit最高亮度版本,自動映射顯示器最高亮度。PQ格式為絕對亮度,需要製作不同亮度版本,如PQ 500、PQ1000、PQ2000版本,採用兩種方法:第一種是接入杜比CMU映射單元設備,自動映射輸出較低亮度值的各種版本(包括SDR版本)和元數據文件。第二種是不需要接入CMU設備,分別建立不同亮度值設置的工程完成製作,此時不能獲取元數據。(6)顯示:製作HLG可同時監看HDR、SDR效果亮度層次都能正常顯示,HDR監視器圖像明亮,SDR監視器上圖像較暗。系統連接圖如圖17所示。
HLG製作系統連接圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheegZ0zclCM12DCOV8OoNpManGvJeTGRpDFicqOe5jhOIooWZldaWcWHwA/0?wx_fmt=jpeg
杜比DOLBY VISION 製作一部影片在製作域調色,具有標準的監視器、光環境,然而家庭觀看環境是可變的,在最後觀影環節效果不可控。使用元數據的目標是控制終端顯示,達到製作端的呈現效果。在製作中產生的元數據由節目圖像信號攜帶,貫穿傳輸、機頂盒到終端顯示器,不同亮度的顯示設備通過芯片讀出元數據,控制屏幕顯示,保證放映質量。
DOLBY VISION 調色系統調色系統基本構成:調色系統+ HDR監視器+ CMU內容映射單元(Content Mapping Unit)。杜比內容映射單元CMU與工作站之間採用兩種通訊,通過SDI視頻線和IP網線與調色工作站連接。
DOLBY VISION 製作系統連接圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheek5yz1bLVla5jl50wvLQ6v2lvpomNj3o6iccNwFw9Ncr8LWohuC9Ltpw/0?wx_fmt=png
Dolby Vision製作流程製作流程分為四步:
第一步:色彩調色,創建HDR 1000尼特圖像版本
* 利用文件導入素材成片及XML 或AAF。* HDR圖像中間、暗部與SDR差不多,只把高層提升上來,表現更多層次。* HDR 調色時的環境光與SDR 相同。* Dolby Vision改變色彩體系:亮度100nit → 1000nits
色域Rec.709 → Rec.2020/P3,伽瑪2.4 → PQ,最低亮度0.1 → 0.01nit。
第二步:鏡頭分析,得到每幀信息,創建杜比元數據。
* 完成HDR 調色後,啟動Dolby Vision 功能。*設置主監視器亮度、EOT F曲線、色域方式。
系統HDR主顯示設置界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoichee1wicliaUzuCEOiaOIsI9O5Jicr3avj6j9HlTg5MvqwL4TH1bKPqArDha5Q/0?wx_fmt=jpeg
*設置CMU輸出的版本亮度、EOTF曲線、色域方式。CMU映射參數設置界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeqpPH8xVlj8SicjqhIrzjbLPXvNicL9iaLCm73eZ2U0z7FNlcQqretz6YQ/0?wx_fmt=jpeg
*選擇鏡頭分析,自動創建元數據,不需要人工干預。可以選擇分析一幀、一個鏡頭或全部鏡頭。創建速度為實時。鏡頭分析設置界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoichee7hbVo9N1Psl90UQcb6Thw1ZR9tVGhF9sY78EGUNic1wKPmp2icKr0ang/0?wx_fmt=jpeg
*調色師要對CMU輸出的SDR版本進行檢查。確認元數據正確。*元數據跟隨節目內容至電視機,在機頂盒或芯片做映射,使得圖像顯示出來。* Dolby Vision 元數據存儲在工程裡。
第三步:由CMU得到SDR和較低亮度值版本。
* 在鏡頭分析之前,設置了CMU 輸出SDR 選項。* HDR圖像和元數據Metadata送CMU,CMU 完成由HDR到SDR的展現。*元數據中也含有較低亮度值如600nit映射參數。杜比DOLBY VISION不同版本製作:*杜比DOLBY VISION亮度值為絕對值,在製作時,先完成最高亮度版本。* CMU接收到HDR信號和元數據信息,自動轉換 SDR(709色域,100尼特亮度),也可自動轉換其他低亮度版本,如600nit亮度版本。
第四步:使用TRIM功能人工干預,按照需要精細調整SDR(此步驟不是必須)。
*調色師可以對CMU輸出的SDR圖像進行微調,使得在100尼特監視器上顯示滿意的SDR圖像。
TRIM功能可調整6個參數如gain、gamma、lift、飽和度Saturation、色度偏置Chrome Offset(最後一項預留),微調後的效果不影響HDR原版圖像,相關TRIM 數值會自動錄入到元數據中,不需要再做分析。如果調整HDR原版圖像,就會影響到CMU輸出的SDR圖像,需要重新做鏡頭分析生成元數據,才能在元數據中保留住HDR 的微調效果,也需重新檢查對應的SDR圖像。
* 對映射輸出畫面進行調整微調TRIM操作界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoichee69Iib1NAA1YCllnVBuJ23ibAx8ibbKSSUN3eK8Q1tcUMXhkNibibIH6iccjg/0?wx_fmt=jpeg
輸出的元數據中有最高、最低亮度版本信息,如 1000nit、100nit版本,也含有中間值默認版本(如600nit),終端芯片會據此自動適應電視機顯示。
CMU映射輸出示意圖http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeUejtHShWvL62iaQEnna950qHt2EAUKPVSLkQ3IL6pwwlSl7hyWsYnsQ/0?wx_fmt=png
*完成對整個時間線的分析和調整後,就可以導出杜比元數據文件了。* 最終輸出TIFF 序列和XML 文件。調色完成。
第五步:DOLBY VISION MASTERING母版製作分發。
*將母版TIFF格式輸出,使用杜比提供軟件工具,做中間格式打包。或使用Clipster、Transcoder等硬件產品。*中間格式打包包括內容轉碼和封裝,元數據也一同打進包中。如Tiff序列→ JPEG 2000。
第六步:多版本派生。
*採用杜比多版本分發軟件派生其他HDR格式。如,HDR 10,HLG,流媒體編碼。含圖像+元數據picture + metadata。* 流媒體編碼。
調色完成後的剪輯:
在調色、中間打包完成之後,如果圖像發生改動,每幀含有的元數據也要同步改動。需要與元數據同步剪輯功能。HDR製作監看監測方法和依據
* HDR亮度值和亮度範圍檢測和統計方法:
在HDR製作中,採用HDR監視器和電視機監測輸出的圖像效果;採用達芬奇軟件內置波形示波器、利達示波器LV 5490檢測HDR亮度值和亮度範圍。根據達芬奇軟件鏡頭分析獲得元數據,並換算為尼特值,也可得到最小、最大和平均亮度值。
*採用HDR監視設備顯示輸出圖像效果:
採用索尼BWM-X300 OLED 監視器、LG OLED電視機LGOLED65G6P 、索尼LED電視機KD-65Z9D,監看最高亮度值1000、500、2000尼特HDR畫面,獲得最佳視覺效果。注意色彩空間/ EOTF設置與輸入信號的一致性。
*採用達芬奇軟件內置波形示波器顯示尼特值、編碼值數值:
使用達芬奇軟件內置示波器,對於PQ格式製作,顯示0-10000nit 尼特值。製作時應注意圖像最高亮度值不超過主顯示器設置的最高亮度值。
軟件內置示波器顯示亮度值界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeHbhQY3wE3GLQzzRu5ibcwX7rwX3jMrZ7RQulQQXz9KGiaTbdic1sWL62Q/0?wx_fmt=jpeg
達芬奇內置示波器,對於HLG、SLOG3格式10比特輸出,可選擇0-1023編碼值顯示。
軟件內置示波器顯示編碼值界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoichee9qFFXic0ENyeRF2r4dDDYqQicib9fEqp3oBIzCVmWBBnxiaOsiboC1Fpw2A/0?wx_fmt=jpeg
*採用利達示波器LV 5490監看輸出HDR波形圖:顯示PQ曲線尼特值與編碼值的對應關係。示波器顯示波形界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheemW36urVrnAEtNdMsJp33Tibf4QMJTM2UWNGWNic6Nao4cASQx1S2agnw/0?wx_fmt=jpeg
*採用利達示波器LV 5400讀取亮度關鍵值:利達示波器可讀取一幀畫面的http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeSNr7psGxWHtmDKeoB9e5KmawMnxjKu2WDM1iaXMYGicpVxoDtDicFS5kg/0?wx_fmt=jpeg
*採用利達示波器顯示色域坐標圖。示波器顯示色域圖界面http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/cdAyDhGqzlrwzuickIzSHiaKo0kktoicheeuhOZJibo6hgYx5zofxiaJeYkbSq1Dh36KhiakRg4X72dicj3AZu5jqy8ww/0?wx_fmt=jpeg
*採用利達示波器,可移動光標讀取畫面中任意點亮度值;可監看HDR畫面在不同亮度區域的分佈。
感覺蠻厲害的,謝謝分享
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