采用全新帧率手法创造HDR电影影像风格

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图源:techradar

在《SMPTE运动影像期刊》(2021年)8月发表的论文(暂译)《实现高动态范围电影运动》(Achieving Cinematic Motion with High-Dynamic Range)中,来自杜比应用视觉科学组(Applied Vision Science Group)的一个团队研究了在不同帧率、色域、亮度水平和运动类型下,观看者如何对比场景流畅度。在已有研究的基础上,他们呈现了自己的心理物理学实验,研究这些变量如何帮助内容创作者打造他们理想的影像风格。

流畅、逼真而没有剧烈震动的运动图像是电影内容与现场体育赛事及游戏之间最显著的差异因素之一。然而显而易见的是,大屏幕格式中更高的亮度和对比度会对观看者的运动感知产生负面影响。对此,一些内容创作者可能会采用更慢的摄影机运动速度,或限制HDR扩展的潜能,导致创作构想的妥协。或者他们可能会在整个拍摄过程中采用更高的帧率,那可能会扩大拍摄成本。该论文作者设计了一个实验来回答这样一个问题——“若创作者选择基于每个场景的运动类型选择最适合该场景的帧率会如何?”

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过往实验倾向于聚焦观看者个人对不同帧率图像的偏好。但是,杜比团队利用了以常规电影摄影构图、布光、摄影机、镜头和调色所制作的真实内容,并将其实验设计为要求观看者不以个人偏好对比评判运动流畅度,而是以24 fps帧率的电影参考和48 cd/㎡的峰值亮度为评判标准。14段测试片段包括了摄影机和拍摄物体多样的运动类型和速度,片段之间对比度、色彩和亮度差异巨大。为测试多种变量,这些测试片段使用的帧率是30 fps和40 fps,峰值亮度为300 cd/㎡。

16位测试对象来自不同年龄层,大概半数佩戴矫正视力的镜片,由于新冠限制,他们在自己家中参与测试。

测试对象具有丰富的视频质量分析经验,并将他们训练有素的眼镜聚焦到测试使用的显示设备上,显示设备使用了自定义杜比视界影院模式,绕过电视的几乎所有色调映射和后期处理,以接近参考级监视器的一致性。参与者在把每个参考视频观看了两次之后,接着会观看其对应的两个测试片段,每位参与者会对比参考视频来判断测试视频的流畅度,采用从“很流畅”到“很不流畅”的7档评分。

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他们所得的分析显示,HDR中的运动流畅度感知既受到帧率又受到峰值亮度的影响,并且很大程度上取决于视频的运动特点。虽然运动流畅度实际上并不依赖于屏幕上物体的运动,但跟摄影机本身的运动强相关。在摄影机快速平摇的更亮的场景中,大幅提升帧率会促进流畅度的评分。一些没有摄影机运动的更暗的场景不需要帧率变化和峰值亮度提升,事实上,提升帧率反而被评为更糟糕的匹配。在不需要提升帧率的场景中,提升帧率创造的运动过于流畅,对于测试观看者而言反而显得很假。

最终,杜比团队得出结论,使用HDR所提供的扩展的色彩和亮度的内容创作者,可以通过基于场景的帧率来实现他们想要的电影影像风格。他们表示:“对于一个HDR项目,需要可以依据场景特点而变动的帧率来维持内容创作者和观看者越来越习惯的运动表现。对于昏暗、低运动的场景,24、30和40 fps之间几乎没有差异。随着峰值亮度和摄影机运动的增加,观看者对小量的帧率调整更为敏感,所感知的24/30/40fps之间的流畅度差异更为显著。”

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出处:SMPTE

翻译:LorianneW | 盖雅翻译小组

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