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​​技术 | 巨幕/球幕影院如何配置硬件?②


巨幕、球幕影院一向是天文馆、博物馆、科学馆的招牌项目,吸引着游客们前往体验它们带来的震撼。然而屏幕尺寸本身已不再能满足观众的需求。随着 4K 图像在生活中的普及,观众的期望值也随之提高。近期许多场馆借机休整,升级硬件设施。他们深知,唯有顺应需求的不断探索才能持续给观众带来惊喜。
 
如何配置巨幕/球幕影院?影响图像质量的关键因素有哪些?今天将通过四篇连载之二跟大家一起探讨色彩是怎样综合其他因素作用于我们的视觉体验



让图像鲜活起来



显示技术发展至今,人们愈发期待接近真实的图像。在大大小小的屏幕上模拟现实世界,颜色扮演着关键角色。你也许不一定知道,动态范围(HDR)可以助色彩和细节一臂之力,提高观众的视觉体验。


改善巨幕/球幕的图像质量

颜色是关键之一

 

科视科学家 Mike Perkins 全新的 3D 视觉空间概念,他称之为“色彩容量”,用以解释 HDR(高动态范围)和 WCG(宽色域)如何协同作用,生成更出色的图像

 

在数字图像中,我们可以将所有像素分成三类:真实光源、漫射光源或镜面光源(参考图 1)。


图1像素类型


 直射光 来自真实光源,比如阳光或灯光。

 漫射光 类似沥青马路表面,环境光经由物体表面向四处漫反射,物体外观因而更柔和。

 镜面表面 类似挡泥板或车身,光线经过镜面反射给予物体硬朗的金属质感。

  

在大多数真实场景下,漫反射和镜面反射同时存在。当镜面反射直面观众时,就会产生“镜面高光”。细看肖像画中人的眼球,常常发现白色高光的存在,就是这个原理。高光赋予了人眼灵动的感觉。

 

HDR 对颜色的影响


在标准对比度的显示设备上,图像的镜面高光部分亮度有限,观众一定会感觉图像过于“平淡”。在 HDR 显示设备上,增加的亮度并不用于平均提亮图像,而是用于提亮镜面高光区域。参考图 2 和图 3,局部的反差非常明显。


图2图像缺少镜面高光

图3模拟镜面光的色调


HDR 会使黑色汽车的外观富有曲线感,而汽车大灯和轮毂等细节也更为逼真,同时图像的大部分区域并未受影响或提亮。


▶科视 Eclipse 真 HDR 4K 投影系统实现高达 20,000,000:1 的对比度和广阔的色域(几乎涵盖 Rec.2020 / Rec.2100 色域)。

图4

HDR图像具有复杂的光线组合

针对风扇叶片上测得的亮度进行 3D 绘图(图 4),可看到无镜面高光的“平淡”图像的轮廓几近扁平。采用 HDR 技术后,风扇叶片的细微色调得以体现。HDR 将自然光照下的轮廓进行再现,图像效果更为逼真。




HDR 技术与 RGB 纯激光投影机的宽色域结合,将显示效果推至极致。


色彩是一种三维现象,色域面积因峰值亮度而成倍增加,因此可以让我们获取显示设备所提供的所有色彩容量。Rec.709 内容可在 100 cd/m2 的校准显示设备上呈现。而 HDR10 显示设备可支持 1000 cd/m2 或更高的峰值亮度(大多数家用高清电视的亮度水平接近 300 cd/m2


在图 5 中 ,CIE 1931 的 2D xy 色彩空间中 HDR 10 的三角形看起来并不大。然而,如果添加亮度作为第三维数据并旋转图形,则可以看到显示的总色彩容量远超 Rec.709(图 6)。


图5: Rec.709与HDR10的2D色域对比

图6: 将亮度添加到CIE1931色域,则HDR10的色彩容量要大得多

图7

在IPT色彩空间中,HDR10的色彩容量是REC.709的7倍


图 7 中,HDR10 的色彩容量大约是如今我们所用的 DIGSS 2.0标准下 REC.709 色彩的 7 倍。


HDR 显示设备可准确模拟现实世界 ,它兼具更高的峰值亮度和更宽的色域。科视 RGB 纯激光投影技术拥有 HDR 功能(科视 Eclipse 激光投影机)可在巨幕/球幕影厅中呈现更逼真的色彩。


特别提醒:本文整理自科视Christie Digital,旨在分享交流目的使用,不用作任何商业用途,基于此产生的法律责任本公号不承担连带责任。







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