你可能会看到这篇文章的标题并感到惊讶：“4K已经存在这么久了。它还没成为拍摄标准吗？”令人惊讶的是，还没！实际上，多数拍摄在片场仍是以高清配置进行的。虽然与此同时许多节目不仅要求HDR片场监看还要求4K。那么，是时候考虑如何成功配置4K了。
本文中，你会了解更多4K当前的发展状态以及需要清除的障碍。你还会了解Livegrade产品系列与6G和12G-SDI的兼容性，以及如何从4K中受益。最后，以实操为指向，我们在文章的最后一部分收集整理了顺畅运作的6G-SDI搭配Livegrade的设置。
为什么是SDI？
为了正确地在片场完成工作，DIT需要在她们的DIT车上接收可靠的、高质量的摄影机信号。因此，SDI信号仍然是“黄金标准”，能够确保以至少4:2:2 10比特传输非常可靠和未经压缩的视频信号——即使在长距离布设SDI线缆时也是如此。
自从1989年美国电影和电视工程师协会（SMPTE）引入串行数字接口（SDI）系列以来，它一直在不断发展。下表概述了1998年至今的SDI标准（跳过了1989年的早期SD-SDI格式）。[1]
尽管支持4K的6G和12G SDI标准2015年开始就可用了，但许多拍摄仍以HD（通过3G或HD-SDI）进行。在下一节中，让我们看看这一现象背后的原因，以及为什么4K值得关注。
注：在本文中，“4K”是4K DCI（=4096×2160）和UHD（= 3840×2160）的同义词。这两种视频格式6G和12G-SDI均支持。
4K的事怎么样了？
如前所述，4K还没有被广泛采用。在寻找这一现象的潜在原因时，有两点值得注意：首先，大多数拍摄项目使用对角线不到27英寸的监看设备屏幕。由于与监视器的观看距离很小，你只能注意到高清和4K图像之间的细微差别——如果真的能看出差别的话。其次，保持色彩保真度，让片场到后期都有卓越调色体验是数字影像工程师（DIT）工作的重要职责之一。因此，至少4:2:2、10比特的无损处理画质通常被认为比分辨率更重要。
不过，6G和12G-SDI标准仍然允许未压缩的4:2:2 10比特质量加更高的4K分辨率。有很多好理由能说明为什么你仍该考虑采用6G-SDI，并从4K预览和实时调色中获益：
- 以最终成片的分辨率预览你的所有图像！
- 充分利用你的设备！如果你正在制作一个HDR项目，你可能用的是最新的高端SDI监视器之一，通常也会支持4K。那为什么不物尽其用呢？
- 确保更可靠的实时质控（QC）！较高的分辨率能够更好地判断对焦和细节。比方说，可以找出在较低分辨率下可能不可见的坏点。
考虑到这些好处，你可能会问自己，为什么我们不尽快把所有流程都提到4K。不幸的是，事情没那么简单，因为硬件和外围支持仍会产生阻碍瓶颈。让我们来看看一些挑战：
- SDI链的每一个元素都必须支持6G或12G SDI，而可用的选择有限。具备以上两大性能的新设备通常具有高昂的采购成本。针对下一节会讲到的所有示例设置，你需要一台具备6G/12G-SDI性能的监视器，并且你的摄影机得有6G/12G-SDI视频输出。当然，添加到设置中的任何其他设备也需要能支持6G/12G-SDI。这可是相当大的一笔资金投入啊！
- 此外，还要考虑画质和能保证平稳信号传输的SDI线缆最大长度之间的相关性。较高的数据速率可能会减少线缆所允许的最大长度，或需要升级为更高质量的线缆。
- 最后但也很重要的一点是，你的软件必须与硬件制造商推出的最新SDK和相应的规范兼容。
所有这些因素都必须加以考虑，因为缺失单一元素可能会危及你4K设置的所有安排计划。尽管如此，如果你现在或在不久的将来考虑升级到6G或12G SDI的话，有很多方面现已成为可能。下面，我们汇编了一些目前兼容4K搭配Livegrade的设置的例子。
实际上（已经）可运作的4K设置
Livegrade在不断增加对更多6G和12G-SDI设备的支持。比方说，最近与AJA的ColorBox集成允许6G和12G-SDI信号的交互式调色，并可以高刷新间隔接收4K抓帧。
在开始讨论不同的设置示例之前，我们有必要快速提几点附注：
你可能已经注意到，在上文表格中，6G和12G-SDI标准是在2015年同时推出的。6G支持4K-SDI信号最高可达30 fps，12G甚至可传输4K-SDI信号最高达60 fps。由于电影片场拍摄的帧率要求很少超过30 fps，因此12G的要求只在特殊情况下适用。由此，我们将在本文中重点讨论对6G-SDI设置的支持。
你能接受变通吗？SDI传输通常可通过双重和四重布线扩展到下一级更高标准。比方说，你知道你可以使用尊正BoxIO对6G信号进行调色吗？通过连接两个3G通道，你将得到一个6G通道：
- 在IPRU中配置BoxIO：将设备设置为双通道模式
- 在Livegrade添加设备：
- 禁用抓帧和示波器串流（这种情况下这些都不受支持）
- 将两条通道添加到同一个槽
- 这样你就可以给一个6G-SDI视频信号调色了
不过，在多数情况下，摄制组在片场会尽量不采用笨重的双重和四重布线。对于最新的多机拍摄，布线已变得太复杂。此外，许多设备的最大连接数量也严重受限。
因此，在本文中，我们将重点讨论使用单路6G或12G-SDI连接的设置。我们马上开始吧！
6G-SDI设置示例
A）4K带LUT BOX的基础设置
你会需要：
- 具有6G-SDI输出的摄影机
- AJA ColorBox
- 具有6G-SDI输入的4K监视器
你会得到：
- 对一条4K（6G-SDI或12G-SDI）信号的交互调色
- 在1fps的4K抓帧，带ANC元数据（实际间隔取决于网速和性能是否强劲）
- 4K分辨率实时监看
B）电影录制设备4K设置
你会需要：
- 具有6G-SDI输出的摄影机
- AJA ColorBox或AJA FS-HDR*（无抓帧）或IS-mini 4K（无抓帧）
- AJA Kona 5或支持6G/12G-SDI的Blackmagic视频I/O设备（例如Blackmagic UltraStudio 4K Extreme 3）
- 具有6G-SDI输入的4K监视器
*需要双3G至6G适配器或额外的SFP模块
你会得到：
- 对一条4K（6G-SDI或12G-SDI）信号的交互调色
- Livegrade软件内预览，ANC元数据，4K电影录制
- 在库中以4K分辨率实时监看和回放
注意：你可以从第二台SDI摄影机的连接或你LUT box的纯净环出连接获得接到采集设备的SDI连接。
C）具有直接监视器集成的4K设置
你会需要：
- 具有6G-SDI 输出的摄影机
- 4K监视器与6G-SDI输入和原生Livegrade集成：
- 佳能最新的4K专业显示系列，如佳能DP-V1830、佳能DP-V2411
- 尊正最新的XM系列，例如尊正XM312U、尊正XM552U
- 或SmallHD的4K制作监视器系列，例如SmallHD Cine 18英寸4K高亮度监视器，SmallHD OLED 22英寸4K参考监视器
你会得到：
- 对至少一条4K（6G-SDI或12G-SDI）信号的交互调色（或更多条，取决于监视器的输入）以及
- 实时4K分辨率监看
- 可选：添加一个兼容6G/12G-SDI的视频I/O设备，用于软件内预览、ANC元数据、4K电影录制和媒体库中的回放
D）直接集成摄像机的4K装置
你会需要：
- 摄影机与6G-SDI输出和交互调色与Livegrade集成，如ARRI ALEXA 35或索尼VENICE 2
- 带6G-SDI的4K监视器
你会得到：
- 对你摄影机4K（6G-SDI或12G-SDI）信号的交互调色和
- 4K分辨率实时监看
可选：添加一个兼容6G/12G-SDI的视频I/O设备，用于软件内预览、ANC元数据、4K电影录制和媒体库中的回放
至于别的？最大线缆长度！
当使用较高比特率SDI标准时，传输范围是否会缩小？事实证明，答案并没那么简单：
比方说，根据SDI规格，同轴电缆对于742.5 MHz的HD-SDI可能有高达20dB的衰减。因此，SMPTE标准中还为其他格式指定了衰减值。有了这些信息，可能就可以确定不同线缆类型可能的范围了。
对于无瑕疵的高频传输，线缆的质量起着至关重要的作用。高品质的隔离材料和优化连接器引脚是必需的。
下表[2,3,4]显示了不同电缆类型的最大长度：从基本电缆（具有较小的中心线直径）到特殊的低衰减电缆(具有双重屏蔽和较大的中心线直径)。这些数值是根据各种电缆制造商的技术规格编制的(见下面的资料来源) ，并且已经取平均值和四舍五入。
看看这些规格，还蛮让人惊讶的：与HD-SDI相比时，使用合适质量的线缆质能让你为6G-SDI实现相似的传输距离。新的SMPTE 标准提供了一种解释，它允许更高的频率，同时也具有更高的最大衰减。比方说，在3000MHz（6GHz 的1/2时钟频率）时，6G-SDI的最大衰减指定为最高40db。因此，尽管数据速率较高，你仍可实现合理的传输范围。
在实操中，这些距离可能会有很大差异，这取决于所使用的设备和片场的总体条件，例如：
- 线缆的使用寿命和状态
- 弯曲半径
- 连接器质量
- 电磁干扰
- 发送和接收信号的芯片规格
结论
在这篇文章中，我们回顾了Livegrade 4K工作流的现状，并提了一些现实中的6G-SDI设置的例子。当然，人人都得决定手头的项目是否值得付出这样的努力，但很明显，如今越来越多的拍摄项目都期望在片场实现4K。Livegrade产品系列提供了许多灵活方式以实现4K实时预览和4K调色，堪称用户个人4K之旅的完美伴侣。
参考资料：
[1]维基百科，串行数字界面，2022年10月13日访问。
[2] Belden (2021)，串行数据率的估计传输距离，线上资源。
[3] Canford，数字视频线缆的最大传输距离，2022年10月13日访问，在线资源。
[4] Sommer Cable，技术信息-传输长度视频线缆，访问2022年10月13日，在线资源。
出处：Pomfort
