Kad kamerā tiek parādīts LED displejs, tas dažkārt rada nevēlamu joslu vai viļņu zīmējumu pāri attēlam{0}}vizuāls artefakts, kas var novērst uzmanību vai pat būt neizmantojams apraides un filmētā saturā. Šo traucējumu modeli sauc par muarē efektu, un tas ir atkārtots tehnisks izaicinājums ikvienam, kas izvieto LED ekrānus vidēs, kur atrodas kameras: televīzijas studijās, virtuālās ražošanas posmos, notikumu tiešraides un korporatīvās prezentācijas.
Šajā rakstā ir izskaidrots muarē efekta cēlonis, displeja parametri, kas to ietekmē, un praktiskie pasākumi, ko operatori un inženieri var veikt, lai to samazinātu vai novērstu.
Kas izraisa Muarē efektu?
Muarē efekts rodas mijiedarbībā starp divām neatkarīgām periodiskām struktūrām. LED displejs ir veidots uz regulāra pikseļu režģa, no kuriem katrs izstaro gaismu ar fiksētu soli. Kameras sensors ir līdzīgi strukturēts
Kad šie divi režģi tiek fotografēti noteiktos attālumos, leņķos vai tālummaiņas līmeņos, to attiecīgie attālumi rada aliasing interferences modeli. Rezultāts ir virkne joslu, līkņu vai skujiņu viļņu, kas fiziskajā ainā nepastāv. Efekts kļūst izteiktāks, ja LED pikseļu režģa telpiskā frekvence cieši sakrīt ar kameras sensora telpisko frekvenci.
Galvenie mainīgie ir:
- LED displeja pikseļu augstums- smalkāki toņi samazina traucējumu iespējamību parastajās kameru izšķirtspējās, taču nenovērš to pilnībā.
- Kameras sensora izšķirtspēja un izmērs- augstākas-izšķirtspējas sensori iegūst vairāk detaļu, kas var pastiprināt aizstājvārdu Nyquist frekvences tuvumā.
- Objektīva fokusa attālums un apertūra- lielāks fokusa attālums saspiež pikseļu režģi, palielinot LED pikseļu blīvumu uzņemtajā kadrā; platāks diafragmas atvērums mīkstina režģi, pateicoties lauka izplūšanas-dziļum-.
- Attālums no kameras-līdz-ekrānam un leņķis- pielāgojot vai nu, var mainīt attiecības starp abām telpiskajām frekvencēm un mainīt vai noņemt muarē rakstu.
- LED displeja atsvaidzes intensitāte- ja displeja atsvaidzes intensitāte nav sinhronizēta ar kameras aizvara ātrumu vai kadru ātrumu, papildus muarē var parādīties horizontālas joslas (skenēšanas līnijas).
Displejs-Blakus faktori, kas jāņem vērā
Izvēloties vai konfigurējot LED displeju lietojumprogrammām, kas vērstas uz kameru, tālāk norādītie parametri tieši ietekmē muarē risku:
1. Pixel Pitch
Smalkāks pikseļu solis nozīmē vairāk pikseļu uz laukuma vienību. Ja LED pikseļu režģis ir ievērojami blīvāks par to, ko kameras objektīvs spēj izšķirt noteiktā fokusa attālumā, režģis kļūst optiski "neredzams" un nevar veidoties muarē. Studijas un virtuālās ražošanas lietojumprogrammām parasti priekšroka tiek dota paneļiem ar pikseļu soli zem 2,5 mm. Tomēr smalkāka toņa izvēle, lai izvairītos no muarē, ir kompromiss-mazākiem pikseļu soļiem ir lielākas paneļa izmaksas, un dziļāks lauka dziļums no virtuālajā ražošanā izmantotajām platajām diafragmām var daļēji kompensēt šaurās diafragmas atvēruma priekšrocības.
2. Atsvaidzināšanas biežums
Apraides kontekstā izmantotajiem LED displejiem jādarbojas ar pietiekami augstu atsvaidzes intensitāti, lai izvairītos no mijiedarbības ar kameras slēdža iestatījumiem. Parasti tiek ieteikts 3840 Hz vai lielāks atsvaidzes intensitāte, lai uzņemtu bez mirgošanas{3}}ar standarta kadru nomaiņas ātrumu (24, 25, 30, 50, 60 kadri sekundē). Zemāks atsvaidzes intensitāte var radīt redzamas tumšas joslas uzņemtajā attēlā, ja kameras aizvars ir ātrāks par displeja skenēšanas ciklu.
3. Paneļa līdzenums un šuvju izlīdzināšana
Fiziskās šuves starp LED skapjiem rada sekundāru periodisku rakstu. Ja korpusi nav precīzi izlīdzināti-īpaši lielās vairāku{2}}paneļu konfigurācijās-, iegūtais šuvju režģis var mijiedarboties ar kameras sensoru, lai radītu zemākas-frekvences muarē rakstu neatkarīgi no pikseļu pikseļa.
Kameras-Sānu un darbības mazināšanas pasākumi
Muarē adresēšana reti aprobežojas tikai ar aparatūras izvēli. Vienlīdz svarīga loma ir-uzstādītajiem un darbības pielāgojumiem:
Pielāgojiet kameras leņķi un pozīciju
Pagriežot kameru vai LED sienu pat par 1–3 grādiem attiecībā pret to paralēlo izlīdzināšanu, var tikt izjaukta regulāra fāzu attiecība starp diviem režģiem. Šis ir viens no vienkāršākajiem un tūlītējākajiem pieejamajiem pielāgojumiem.
Mainiet fokusa attālumu vai attālumu
Tuvināšana vai tālināšana maina sensoram piesaistīto LED pikseļu skaitu, mainot telpisko frekvenču mijiedarbību. Pārvietojot kameru tuvāk vai tālāk, tiek sasniegts salīdzināms efekts. Bieži vien pietiek ar nelielu tālummaiņas izmaiņu par dažiem procentiem vai nelielu pozīcijas maiņu.
Izmantojiet difūzijas vai zema{0}}kontrasta filtru
Objektīva filtri, kas ievieš nelielu difūziju, mīkstina katra LED pikseļa cietās robežas, ko uztver sensors, efektīvi samazinot režģa telpisko frekvenci no kameras perspektīvas. Šī pieeja tiek izmantota virtuālajā producēšanas un studijas vidē, kur to atļauj estētika.
Saskaņojiet aizvara leņķi ar atsvaidzes intensitāti
Video uzņemšanas gadījumā kameras slēdža leņķa iestatīšana tā, lai tas atbilstu displeja atsvaidzināšanas ciklam, neļauj LED paneļa skenēšanas līnijām uzņemt -cikla vidū. Pie 3840 Hz ar 180 grādu aizvaru tas ir vienkārši vairumā standarta kadru ātruma. Ar zemāku atsvaidzes intensitāti, lai atrastu saderīgu aizvara leņķi, ir jāveic aprēķini.
Lietot -Kameras anti-apstrādi vai pēc-apstrādi
Dažas kameru sistēmas ļauj izmantot programmatūras anti-alias tveršanas laikā. Pēcapstrādes laikā-mērķtiecīga biežuma-domēna filtrēšana var samazināt muarē artefaktus arhivētajos materiālos, lai gan ir vēlams problēmu risināt tā avotā.
Kopsavilkums
Muarē efekts LED displeju lietojumos ir paredzamas divu periodisku struktūru pārklājuma sekas. Tās nopietnība ir atkarīga no attiecības starp pikseļu soli, kameras sensora izšķirtspēju, objektīva iestatījumiem un skatīšanās ģeometriju. Praktiskā mazināšana apvieno aparatūras izvēli-smalku pikseļu soli, augstu atsvaidzes intensitāti, precīzu paneļa izlīdzināšanu-ar ieslēgtiem-iestatījumiem, piemēram, kameras leņķi, fokusa attālumu un aizvara iestatījumiem. Izpratne par šīm mijiedarbībām palīdz operatoriem sasniegt praktiski lietojamu konfigurāciju lielākajai daļai apraides un tiešraides notikumu, neprasot izmēģinājuma-un-kļūdu problēmu novēršanu ražošanas dienā.