在HDR之下,摄影机和镜头之间的选择一定要慎重!

影视制作

镜头视角和画幅大小的配合极限

不同镜头不同传感器之间不是随意匹配的,一定要测试测试再测试。

最近,我用大型摄影机的次数越来越多,HDR UHD的画面也看的越来越多,我就越发现机器和镜头之间一定要匹配。

镜头和机器之间不是随意配的,而且在宽色域和高清监视器上有些镜头导致的失真现象还真的是让人忍不了。有些SDR素材乍眼一看很好,可是在HDR下一看,没了Rec.709的遮盖,就发现有很严重的高光和耀点失真。

事情的开端是,我做了一个衍射测试来测定感光点更大的传感器是不是更有优势。照理来说应该是有一定优势的,因为大家都知道感光点比较小的传感器在小光圈的时候比较容易受到衍射现象影响。

但是当我用ARRI Mini拍摄3.4K画面、RED Weapon Monstro 拍摄8K画面以及Sony Venice拍摄6K画面(RED Monstro 和Sony Venice的传感器感光点都比ARRI Mini的小),再缩放RED Monstro和Sony Venice的画面来匹配ARRI Mini的画面大小之后,并没有发现有太大差别。虽然衍射现象好像导致了比较明显的色相偏移,但是在锐度上这三者的画面没有太大区别。

燃鹅 – 真正有趣的是,三台摄影机中其中一台出现了很严重的晕影现象,着实让我大吃一惊。

 

我整个实验大致做法如下:

• 用ARRI Mini, RED Weapon Monstro和Sony Venice分别拍了一张分辨率测试卡,测试卡的高度尽量保持统一。

• 三台摄影机都采用了Opengate模式。

• ARRI的拍摄格式是ARRIRAW 3.4K,RED Monstro是RED Raw 进行5:1压缩,. Sony Venice的是SONY OCN ST Raw。

• 测试使用的是ARRI/Zeiss MP系列 75mm镜头,每一个摄影机都是用T2.8 和T22两档光圈进行测试的,每台摄影机都是用了自己的原生感光度进行拍摄(ARRI 是EI 800, RED 是EI800, Sony 是EI500)。

• 测试使用的是达芬奇15,而且每个画面都只进行了白平衡和黑平衡校正,让画面看起来尽可能接近,但没有进行后期的晕影或者划像处理。

 

测试结果如下:

ARRI Mini, T2.8.

ARRI Mini, T22.

RED Weapon Monstro, T2.8.

RED Weapon Monstro, T22.

Sony Venice, T2.8.

Sony Venice, T22.

Venice这台机器的画面边角出现了很厉害的晕影现象,导致这种情况的原因可能有以下几种:

在open gate模式下,Sony Venice使用的传感器面积比其他两台机器都要大。而画面边缘的亮度下降应该就是由于感光器超过镜头透光范围的边界。我知道MP系列75cm镜头能够覆盖Alexa LF在超高清模式下的画幅,但是Venice的画幅比Alexa LF大。而且这个模式比起 Monstro 3:2的画幅还宽,因为Monstro的传感器高边没有Venice的高。

Mini拍出来的没有晕影,这三台机器里面也只有Mini用的是S35的底。

Sony Venice, T2.8.

让人觉得真的神奇的是,Venice这台机器在亮度下降得也是出奇地快,比另外两个型号都快。光圈开到T2.8时,波形图两侧边缘的亮度急剧滑落,应该是由于传感器超过了透光范围边缘。开到T22的时候,还存在这种亮度滑落,只不过没有那么亮度差别没那么大。所以传感器超过透光范围的说法就没办法解释画面两侧这种亮度滑落的现象了。

我能想到的唯一原因和传感器上的微透镜有关。这些细小的镜片一片片挡在每个感光点上方,对光线进行引导,增强感光元件的效能。同时这些镜片也将传感器上一个个感光点隔开,当构成光线的光子击打到这些感光点缝隙时,光线并不会被记录下来成为图像数据,而微透镜就是特别要将这些光子引导到感光点上去。而电影镜头倾向于将透光范围中央的光线垂直地投向传感器,而随着透光范围的边缘距离中心越来越远,光线投射的角度也越来越偏(不垂直),这就导致了透光范围边缘的光线效能减损,最后就形成了我们所看到的晕影现象。(某些情况下也会导致色度偏移。)

我的猜想就是某些微透镜设计得就是没有其它的那么好。

 

我实在是想不出另一种合理的解释了。可能性虽然不大,但是改变焦点也有可能造成晕影,因为当时测试的时候由于因为Venice这台机器的底比较高,我得把测试卡推得靠机身近了一点,但顶多只移了6英寸。我在达芬奇里面试了一下用色调映射和高光滚降在RED 的画面上来模拟这种现象,但是也失败了。

MP系列的球形镜头其实是为胶片拍摄进行过优化的,而胶片感光是不在乎光线方向的。但是电子感光元件在乎,而能够设计得把光线入射角度控制得很窄的镜头真是少之又少。 SP系列镜头可以做到,因为这个系列主要就是远心镜头,而且最近我读到一篇文章说MP变形镜头有一部分也是远心的,但我还没亲自去确认过。其实有个很简单的确认方法,从镜头后面看进去,看看里面光圈挡板的位置就可以了。如果挡板靠近镜头前方位置,这就是一个远心镜头,相反如果靠近后方,那就是典型的胶片镜头。

 

我觉得MP系列应该都不是远心的。但ARRI Mini和RED Weapon Monstro这两款机子可能比较佛系,但索尼Venice就比较挑。

我用大型摄影机的次数越来越多,HDR UHD的画面也看的越来越多,我就越发现机器和镜头之间一定要匹配。

镜头和机器之间不是随意配的,而且在宽色域和高清监视器上有些镜头导致的失真现象还真的是让人忍不了。有些SDR素材乍眼一看很好,可是在HDR下一看,没了Rec.709的遮盖,就发现有很严重的高光和耀点失真。但是现在将HDR作为标准交付格式越来越常见,所以镜头的选择就要更加小心了。

现在每次看到某些电视节目,画面效果很多光晕耀斑,用的也主要是老镜头,我就会想,假如做成HDR格式这些光斑效果得严重多少,我也不知道到时候我还能不能接受那样的画面。另外UHD和HDR画面会把镜头畸变和耀斑放大,(虽说有时畸变和耀斑好像是一种创意手法),但是一种媒介下的创意手法到了另一种媒介下可能也不一定成立。

在拍摄完衍射测试之后,我决定看看Venice的dual gain模式。我把这台机子对准地板用EI500和EI2500拍了几帧。

Sony Venice, EI 500.

Sony Venice, EI 500.

Zoomed in to “+4” in Resolve.

Sony Venice, EI 2500.

Sony Venice, EI 2500.

Zoomed in to “+4” in Resolve.

因为相机底超出了透光范围,边缘还是有些晕影。看起来挺有格调的,但是我还是很好奇为什么曝光在画面中心附近就开始往下滑了(可以再次参考上面的波形图)。如果这是由镜头引起的,那么其它机器应该也会有一样的问题,但是它们却没有。所以这看起来问题还是应该在于传感器而不是镜头。

顺带说一句:我觉得500和2500这些数字不应该叫做ISO,因为一台摄影机只能有一个ISO参数,这个参数是基于机子的噪点和高光裁切的标准测试来定的。更准确来讲,这些数字应该叫做EI(全称就是Exposure Index,“曝光指数”)设置,也就是为了保证曝光效果而在机器测光表里输入的数值,摄影机会因应这个值进行曝光调整。

PS:这篇文章没有接受任何厂商的赞助哦(不是软广!!!)。

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