Ko se zaslon LED pojavi na kameri, včasih ustvari neželen vzorec valovitih pasov ali valov po sliki-, kar je vizualni artefakt, ki je lahko moteč ali celo neuporaben v predvajani in posneti vsebini. Ta interferenčni vzorec se imenuje učinek moiré in je ponavljajoč se tehnični izziv za vsakogar, ki uporablja LED zaslone v okoljih, kjer so prisotne kamere: televizijski studii, virtualni produkcijski odri, prenosi dogodkov v živo in predstavitve podjetij.
Ta članek pojasnjuje osnovni vzrok za učinek moiré, parametre zaslona, ki nanj vplivajo, in praktične korake, ki jih lahko operaterji in inženirji sprejmejo, da ga zmanjšajo ali odpravijo.
Kaj povzroča učinek Moiré?
Moiré učinek izhaja iz interakcije med dvema neodvisnima periodičnima strukturama. Zaslon LED je zgrajen na pravilni mreži slikovnih pik, od katerih vsaka oddaja svetlobo s fiksnim korakom. Senzor kamere je podobno strukturiran-njegova mesta fotografij (slikovne pike) so razporejena v vrsticah in stolpcih s fiksnim razmikom, ki ga urejata ločljivost senzorja in uporabljena leča.
Ko sta ti dve mreži fotografirani na določenih razdaljah, kotih ali stopnjah povečave, njuni ustrezni razmiki ustvarijo vzporedni interferenčni vzorec. Rezultat je serija pasov, krivulj ali valov ribje kosti, ki ne obstajajo na fizičnem prizorišču. Učinek postane bolj izrazit, ko se prostorska frekvenca mreže slikovnih pik LED tesno ujema s prostorsko frekvenco senzorja kamere.
Ključne spremenljivke so:
- Razmak slikovnih pik LED zaslona- finejši koraki zmanjšajo verjetnost motenj pri običajnih ločljivostih kamer, vendar jih ne odpravijo v celoti.
- Ločljivost in velikost senzorja kamere- senzorji z višjo-ločljivostjo vzorčijo več podrobnosti, kar lahko poveča vzdevek blizu Nyquistove frekvence.
- Goriščna razdalja in zaslonka objektiva- daljša goriščna razdalja stisne mrežo slikovnih pik, kar poveča gostoto slikovnih pik LED v zajetem okviru; širša zaslonka zmehča mrežo z zameglitvijo globine--polja.
- Razdalja in kot-od-zaslona- prilagoditev enega ali drugega lahko premakne razmerje med obema prostorskima frekvencama in spremeni ali odstrani moiré vzorec.
- Hitrost osveževanja LED zaslona- ko hitrost osveževanja zaslona ni sinhronizirana s hitrostjo zaklopa ali hitrostjo sličic fotoaparata, se lahko poleg moiréja pojavijo vodoravni pasovi (črte skeniranja).
Prikaži-stranske dejavnike, ki jih je treba upoštevati
Pri izbiri ali konfiguraciji zaslona LED za aplikacije,-obrnjene proti kameri, naslednji parametri neposredno vplivajo na tveganje moiréja:
1. Razmak pikslov
Manjši razmik slikovnih pik pomeni več slikovnih pik na enoto površine. Ko je mreža slikovnih pik LED bistveno gostejša od tiste, ki jo lahko razloči objektiv kamere pri dani goriščni razdalji, postane mreža optično "nevidna" in moiré ne more nastati. Za studijske in virtualne produkcijske aplikacije so na splošno prednostne plošče z razmikom slikovnih pik pod 2,5 mm. Vendar pa je izbira drobnejšega koraka, da se izognete moiréju, kompromis-manjši razmiki slikovnih pik pomenijo višje stroške na-ploščo, globlja globinska ostrina zaradi širokih zaslonk, ki se uporabljajo v virtualni produkciji, pa lahko delno izravna prednost zamegljenosti ozke zaslonke.
2. Hitrost osveževanja
Zasloni LED, ki se uporabljajo v kontekstu oddajanja, bi morali delovati s hitrostjo osveževanja, ki je dovolj visoka, da se prepreči interakcija z nastavitvami zaklopa kamere. Za zajemanje brez utripanja pri standardnih hitrostih sličic (24, 25, 30, 50, 60 sličic na sekundo) se običajno priporoča frekvenca osveževanja 3840 Hz ali več. Nižje stopnje osveževanja lahko povzročijo vidne temne črte na zajeti sliki, ko je zaklop kamere hitrejši od cikla skeniranja zaslona.
3. Ravnost plošče in poravnava šivov
Fizični šivi med LED omaricami ustvarjajo sekundarni periodični vzorec. Če omarice niso natančno poravnane-zlasti v velikih-konfiguracijah z več ploščami-lahko nastala mreža šivov sodeluje s senzorjem kamere, da proizvede nižjo{4}}frekvenčni vzorec moiré, neodvisen od koraka slikovnih pik.
Ublažitve-za kamere in delovanje
Obravnavanje moiréja je redko omejeno samo na izbiro strojne opreme. Enako pomembno vlogo imajo-nastavitve in operativne prilagoditve:
Prilagodite kot in položaj kamere
Zasuk kamere ali stene LED celo za 1–3 stopinje glede na njuno vzporedno poravnavo lahko poruši pravilno fazno razmerje med obema mrežama. To je ena najpreprostejših in najbolj takojšnjih prilagoditev, ki so na voljo.
Spremenite goriščno razdaljo ali razdaljo
Povečanje ali pomanjšanje spremeni število slikovnih pik LED, ki so preslikane na senzor, s čimer se spremeni interakcija med prostorskimi frekvencami. S premikanjem kamere bližje ali dlje dosežemo primerljiv učinek. Pogosto zadošča majhna sprememba povečave za nekaj odstotkov ali skromna sprememba položaja.
Uporabite difuzijski ali nizko{0}}kontrastni filter
Filtri leč, ki uvedejo rahlo difuzijo, zmehčajo trde meje vsake slikovne pike LED, ki jo zajame senzor, in učinkovito zmanjšajo prostorsko frekvenco mreže iz perspektive kamere. Ta pristop se uporablja v virtualni produkciji in studijskih okoljih, kjer estetika to dopušča.
Uskladite kot zaklopa s hitrostjo osveževanja
Pri zajemu videoposnetkov nastavitev kota zaklopa kamere tako, da je poravnan s ciklom osveževanja zaslona, prepreči zajemanje vrstic skeniranja plošče LED sredi-cikla. Pri 3840 Hz s 180-stopinjskim zaklopom je to preprosto pri večini standardnih hitrosti sličic. Pri nižjih stopnjah osveževanja je za iskanje združljivega kota zaklopa potreben izračun.
Uporabi v-Camera Anti-Aliasing ali Post{2}}Processing
Nekateri sistemi kamer omogočajo programsko izravnavo-poleganja med zajemanjem. V post-produkciji lahko filtriranje-domene ciljne frekvence zmanjša moiré artefakte v arhiviranih posnetkih, čeprav je bolje, da težavo odpravite pri izvoru.
Povzetek
Učinek moiré v aplikacijah LED zaslonov je predvidljiva posledica dveh prekrivajočih se periodičnih struktur. Njegova resnost je odvisna od razmerja med razmikom slikovnih pik, ločljivostjo senzorja kamere, nastavitvami objektiva in geometrijo gledanja. Praktična ublažitev združuje izbire strojne opreme-natančen razmik slikovnih pik, visoko stopnjo osveževanja, natančno poravnavo plošče-z nastavljenimi-nastavitvami, kot so kot kamere, goriščna razdalja in nastavitve zaklopa. Razumevanje teh interakcij pomaga operaterjem priti do uporabne konfiguracije za večino scenarijev oddaj in dogodkov v živo, ne da bi morali poskusiti-in-odpravljati napake na dan izdelave.