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關於校正及調光,你不能不知道的事

已更新:2023年10月1日

Data vs. Legal TV Levels


Data Range Levels(0-255 或 0-1023)或 TV Legal Levels)16-235 或 64-940)


對於任何校正(Calibration)工作,必須充分瞭解用於實際工作的工作流程,並相應設定校正的路徑(Path)。


對於大多數調光系統來說,意味著瞭解如何根據需要,重新調整影像工作流程 - 例如:將0-1023資料位準(Data Levels)映射至64-940合法位準(Legal Levels)。


瞭解這一點的必要性,再怎麼強調都不為過,而本文則試圖解決可能遭遇到的各種問題。




基本認識

影像位準(Image Levels)有兩個基本原理 - 創意/調光(Grading)系統將輸出資料範圍(Data Range)影像(0-255或0-1023),或電視合法位準(16-235或64-940),而顯示器則預期輸入訊號是資料範圍影像,或電視合法位準,並將據此相對應的進行顯示。


首先要瞭解的是,當正確規劃輸入訊號位準時,所有顯示器都將黑色顯示為黑色、白色顯示為白色。這意味著,無論輸入訊號位準如何,如果顯示器與訊號輸入位準正確匹配,黑色和白色看起來都會是一樣。


當規劃不正確時,黑色和白色位準將被裁切(Clipped)/壓碎(Crushed),或提升(Lifted)/壓縮(Compressed)而後顯示。


資料與電視合法位準可能難以完全掌握,但充分瞭解位準不匹配的含5義對於準確的訊號路徑至關重要






Data vs. TV Legal

規劃不正確的資料與合法訊號路徑位準對影像的影響,可總結如下:中間的影像為正確規劃;其左右的影像則顯示了使用不正確的資料與合法位準規劃時的問題,較暗的“裁切(Clipped)”、或較亮的“壓縮(Compressed)”影像錯誤,取決於不正確的規劃發生在哪裡 – 是在過程鏈中,或是在顯示中 - 如本文後面的說明。



準確的校正(和準確的一般影像顯示)的要求,是將來源系統的輸出與顯示器的預期輸入相匹配,和/或反之亦然。


下面的範例都使用了BarsandBlack Cal Image(校正影像),它是可下載的校正影像的一部分,以資料位準影像提供。當載入至一個調光系統中時,它可能立即被重新縮放(Rescaled)為合法位準,或僅在輸出時重新縮放(在時間軸上保持影像的資料位準),或根本不套用縮放。


如果在PC環境中使用,用顯示卡的HDMI連接至顯示器,相關連的EDID將自動改變影像的縮放比例,因此在任何訊號路徑中對於EDID的瞭解相當重要。更多的資訊請參見《HDMI使用者手冊》。(https://www.lightillusion.com/direct_profiling.html)



有效的訊號及顯示位準的設定

Data to Data Levels

下面的訊號路徑顯示了一個簡單的規劃,原始影像是資料位準,並在發送至顯示器之前保持在資料位準。顯示器被設定為輸入資料位準,並將黑白影像正確的映射至顯示器的螢幕上。


這是大多數後期製作工作流程的預設訊號路徑,因為壓縮至電視法定範圍是在後期製作的創意工作完成後才進行。



在此三個階段中,對影像的相對影響可在下圖看到。在此範例中,根本就沒有變化。



Legal to Data Levels

下面的訊號路徑基本上與上述相同,但原始影像為合法位準,來源系統在發送至顯示器之前,將其重新縮放成資料位準。顯示器被設定為輸入資料位準,並將黑白影像正確的映射至顯示器的螢幕上。


當來源素材已被壓縮成合法位準時,這是一個標準的後期製作工作流程。



在此三個階段中,對影像的相對影響可在下圖看到。在此範例中,在來源系統內就發生變化。



Legal to Legal Levels

下圖顯示了另一種有效的訊號路徑規劃,其中原始影像範圍是合法的,並透過顯示輸入保持合法。顯示器被設定為輸入合法位準,並正確的映射至螢幕上的黑與白。


這是後期製作工作流程的另一個預設訊號路徑,整個訊號路徑都是直接用於電視傳輸。這也是所有家庭電視規劃的預設訊號路徑,因為所有基於廣電和光碟的媒體,都是以合法位準傳輸。



在此規劃中,自始至終皆使用合法位準,顯示器預期合法位準作為其輸入,並在顯示器內部將提升(Lifted)的黑色重新縮放為黑色,將被拉下的白色推回為白色。


在此三個階段中的每個階段,對影像的相對影響可在下圖看到。在此範例中,來源和顯示器之間的連接是合法位準,由於顯示器被設定為輸入合法位準,因此螢幕影像被正確的顯示。



Data to Legal Levels

下圖顯示了上述的另一種訊號路徑,這次是將原始影像範圍作為資料位準,並在發送至顯示器之前壓縮成合法位準。顯示器被設定為輸入合法位準,並正確的映射至螢幕上的黑與白。



在此規劃中,來源系統輸出合法位準,從資料位準重新縮放,而顯示器預期合法位準作為其輸入,並在顯示器內部將提升的黑色重新縮放為黑色,將拉下的白色推回為白色。


在此三個階段中的每個階段,對影像的相對影響可在下圖看到。在此範例中,來源和顯示器之間的連接是合法位準,由於顯示器被設定為輸入合法位準,因此螢幕影像被正確的顯示。




無效的訊號及顯示位準的設定

Data Source Display Clipping

下面的訊號路徑顯示了最常見的無效規劃,原始影像是資料位準,發送到顯示器時保持在資料位準,但顯示器設定為輸入合法位準,這意味著影像在顯示時被拉伸(Stretched)。


因此,顯示器不正確的映射黑與白,在顯示器的螢幕上裁切(Clipping)影像。



在此規劃中,來源系統輸出資料位準,但顯示器預期以合法位準作為其輸入,因此將低於16/64的黑色裁切掉,將高於235/940的白色也裁切掉,因為它將16/64擴展(Expand)為黑色,將235/940擴展為白色。


在此三個階段中,對影像的相對影響可下圖看到。顯示幕上的裁切很明顯。



Legal Source Display Clipping

下面的訊號路徑與上面的基本相同,但原始影像為合法位準,來源系統在發送至顯示器之前將其重新縮放為資料位準。顯示器被設定為輸入合法位準,這意味著影像在顯示時被拉伸了。


因此,顯示器不正確的映射黑與白,在顯示器的螢幕上裁切影像。



在此規劃中,來源系統輸出資料位準,但顯示器預期以合法位準作為其輸入,因此將低於16/64的黑色裁切,將高於235/940的白色也裁切,因為它將16/64擴展為黑色,將235/940擴展為白色。


在此三個階段中,對影像的相對影響可在下圖看到。顯示幕上的裁切很明顯。




Data Source Clipping

下圖顯示了一個來源系統訊號位準(Signal Level)的輸出匹配不正確的規劃問題,輸入的資料影像在輸出時裁切成合法位準,進入一個預期合法位準輸入的顯示器。


因此,顯示幕上顯示的是被剪切的影像。



在此規劃中,彩色系統輸出的是電視合法位準,但內部來源影像是全資料範圍(Full Data Range),並在輸出時被剪切了。顯示幕預期以電視合法位準作為其輸入,因此顯示了彩色系統輸出經剪切後的影像。


在此三個階段中,對影像的相對影響可在下圖看到。訊號連接(Signal Connection)和顯示螢幕上的裁切很明顯。



Data Source Display Compressed

下圖顯示了一個顯示器與來源系統輸出不正確匹配的規劃問題,顯示器預期的是資料位準,但來源系統輸出的是一個重新縮放的合法位準訊號。


因此,顯示器顯示的是一個壓縮的影像,黑色被提升、白色被降低。



在此規劃中,來源系統輸出由資料位準影像重新縮放的合法位準。顯示器預期將資料位準作為其輸入,因此顯示壓縮的合法位準影像,黑色被提升,白色被降低。


在此三個階段中,對影像的相對影響可在下圖看到。顯示幕上黑色的提升和白色的減少很明顯。



Legal Source Display Compressed

下面的訊號路徑與上面的基本相同,但原始影像為合法位準,顯示預期為資料位準。


因此,顯示器顯示的是一個壓縮的影像,黑色被提升、白色被降低。



在此規劃中,來源系統在整個過程中都是以合法位準進行。顯示幕預期資料位準作為其輸入,因此顯示壓縮的合法位準影像,黑色提升、白色減少。


在此三個階段中,對影像的相對影響可在下圖看到。顯示幕上黑色的提升和白色的減少很明顯。







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每顆CG2700X REC.709色域一級調光螢幕出貨前,GETOP DI實驗室均依美國國家標準技術研究所(N.I.S.T.)可溯源標準校準,並領有Certificate of Compliance and Conformance效期間內合格證書的專業高階光譜分析儀進行REC.709色域一級調光顯示器色彩校正,CG2700X一級調光顯示器校正含全域系統色彩校正及1個ADV進階精準色域校正(可選擇REC.709或DCI P3,購買時請特別註明)。

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