Этот технический документ под названием “Камеры и светодиодные стены – сложные отношения”, представленный Клаусом Вебером, директором по продуктовой линейке камер в Grass Valley, проливает свет на сложную и тонкую связь между камерами и светодиодными стенами. В этом документе рассматриваются, обобщаются и даются советы и рекомендации, позволяющие достичь оптимальных результатов.

Камеры и светодиодные стены — непростые отношения

Мы рады поделиться этим глубоким техническим документом под названием “Камеры и светодиодные стены – сложные отношения”, представленным Клаусом Вебером, директором по продуктовой линейке камер в Grass Valley. В этом документе, первоначально представленном на саммите SMPTE 2023 Media Technology Summit в прошлом месяце, рассматриваются сложные проблемы, возникающие при совмещении камер и светодиодных стен, которые стали неотъемлемыми элементами различных приложений для СМИ и развлечений. Светодиодные стены изменили дизайн сцен в медиа и развлечениях, играя ключевую роль как в физических, так и в виртуальных пространствах. Однако синергия между камерами и светодиодными стенами не обходится без трудностей. Основная проблема возникает из-за дискретных пиксельных структур, используемых как в светодиодных стенах, так и в датчиках изображения камер, что приводит к потенциальным помехам и ограничениям при составлении изображения. В техническом документе рассматриваются эти проблемы и предлагаются ценные идеи по оптимизации предварительной оптической фильтрации для смягчения этих проблем. Понимая нюансы технологии камер и их взаимодействия со светодиодными стенами, профессионалы индустрии СМИ и развлечений могут принимать обоснованные решения, повышать качество изображения и открывать новые творческие возможности. Вот некоторые избранные цитаты из технического документа.

Растущая популярность светодиодных стен

Светодиодные стены стали важной частью дизайна сцены во многих медиа и развлекательных приложениях, но светодиодные стены также все чаще используются для создания виртуальных фонов и других подобных приложений. Однако в сочетании с камерами существует ряд проблем, которые часто затрудняют достижение оптимального результата. Основная проблема заключается в том, что и светодиодные стены, и датчики изображения в камерах используют дискретные пиксельные структуры, что в некоторых случаях может привести к интерференции между этими двумя структурами, поэтому в зависимости от применения необходимо избегать определенных положений камеры и настроек изображения, что, в свою очередь, может привести к нежелательным ограничениям в композиции изображения. Существует ограниченное количество способов минимизировать эти потенциальные помехи для конкретной светодиодной стены, но со стороны камеры есть некоторые способы получить наилучший результат за счет оптимизированной предварительной оптической фильтрации. Однако масштаб проблемы в значительной степени зависит от используемой технологии камеры. Камеры, имеющие одинаковое разрешение для всех трех цветов, предоставляют значительно больше возможностей для обеспечения наилучшей предварительной оптической фильтрации в данных условиях.

Преимущества камер с глобальным затвором

В новых приложениях, особенно в VR и AR, где светодиодная стена работает с повышенной частотой кадров, возникают совершенно новые задачи для технологии захвата изображения. Для решения этих задач крайне важно, чтобы датчики изображения в камере были оснащены глобальным затвором, поскольку только так можно одновременно экспонировать и считывать все элементы изображения за короткое время экспозиции. Кроме того, существуют возможности, особенно на стороне камеры, для более плавной и простой интеграции камер в производственную среду. Например, с помощью новых функций, таких как реализация схемы задержки между датчиками изображения и обработка сигнала для сдвига момента экспозиции.

Коэффициент заполнения и шаг пикселя

В принципе, светодиодные стены с меньшим шагом пикселя всегда предпочтительнее, но при этом необходимо учитывать и коэффициент заполнения, при котором больший коэффициент всегда дает лучшие результаты. Однако меньший шаг пикселя при том же размере стены означает и более высокое разрешение, что, в свою очередь, требует больших усилий от процессоров обработки изображений. Поэтому не всегда можно выбрать светодиодную стену, свободную от всех ограничений, из-за доступности требуемого размера или, что гораздо проще, из-за стоимости.

Датчики фотокамер

Сегодня в профессиональных камерах используются только CMOS-датчики изображения. В ранних версиях датчиков часто использовался скользящий затвор, но большинство современных датчиков оснащены глобальным затвором. При работе глобального затвора все пиксели считываются и сбрасываются одновременно во всех режимах работы, в то время как при работе скользящего затвора каждый пиксель имеет свой момент экспозиции во времени. В большинстве случаев при съемке светодиодных стен большой разницы между двумя вариантами затвора нет. Однако следует отметить, что существуют определенные приложения, которые работают только с глобальным затвором. Это, например, все приложения, в которых светодиодная стена работает с повышенной частотой кадров, а в камере используется кратковременная экспозиция, чтобы сделать снимок светодиодной стены в определенный момент времени.

Заключение

Как следует из названия статьи: “Камеры и светодиодные стены — непростые отношения”, использование камер вместе со светодиодными стенами сопряжено с некоторыми особыми трудностями. Но, как это часто бывает, существуют решения, позволяющие достичь наилучшего результата, несмотря на трудности. Начиная с дополнительных оптических фильтров низких частот в камере, оптимизированных для работы со светодиодами, продолжая дополнительными цепями задержки в обработке сигнала камеры для свободного определения времени экспозиции, и заканчивая высокоскоростными камерами с тремя 2/3″ датчиками изображения, которые могут работать в штатном режиме с пиксельной разверткой UHD при требуемой частоте кадров. В техническом описании также упоминаются такие факторы, как разрешение/резкость, оптимизированная фильтрация для критических ситуаций, связанных с псевдонимами, и одиночный или 3-имаджер. Вы можете прочитать и скачать технический документ здесь.