在虛擬制作中，采用LED顯示屏取代傳統綠布逐漸成為一個(gè)新的趨勢。

LED顯示屏不僅能夠實(shí)時(shí)顯示和變化場(chǎng)景需要的虛擬環(huán)境并提供場(chǎng)景里其它物理道具需要的反射燈光，完美融合虛擬環(huán)境和物理道具，營(yíng)造出更加真實(shí)的環(huán)境，有效減少了后期制作工作量以及降低外景拍攝經(jīng)費。

同時(shí)，由于LED顯示屏實(shí)時(shí)的虛擬效果，場(chǎng)景里的人物（演員）可以參考顯示的虛擬場(chǎng)景畫(huà)面。

雖然，LED顯示屏在虛擬制作中的應用有諸多優(yōu)勢，但要實(shí)現一個(gè)完美的LED顯示屏虛擬制作演播廳，也面臨著(zhù)許多技術(shù)上的挑戰，常見(jiàn)的有：

• LED顯示屏的系統集成和維護

• 攝像機拍攝效果

• 信號延遲

• 顯示色彩表現

• LED顯示屏與其它設備之間的同步性

這些技術(shù)上的挑戰與所配的LED顯示屏控制系統息息相關(guān)，為了解決這些行業(yè)難題，卡萊特結合客戶(hù)需求與自身實(shí)踐經(jīng)驗，經(jīng)過(guò)不懈的研究和探索，開(kāi)發(fā)了達芬奇系列產(chǎn)品。

目前，達芬奇家族主要有Z8處理器和Q20接收卡兩款產(chǎn)品。下面我們一起來(lái)看看達芬奇系列產(chǎn)品是如何幫助用戶(hù)客戶(hù)克服這些挑戰的。

特點(diǎn)

• 8K輸入/輸出，最大帶載3500萬(wàn)像素

• 8個(gè)畫(huà)中畫(huà)圖層，可任意放置和疊加

• 縮放和裁剪

• 兼容HDCP2.3

• 支持 HDR10/HDR10+/HLG

• 支持8/10/12 bit

簡(jiǎn)化系統集成和后期維護

不同于其它應用，為了營(yíng)造一個(gè)沉浸式的虛擬場(chǎng)景，不管是從尺寸還是分辨率角度來(lái)看，虛擬演播廳的LED顯示屏通常都非常巨大，8K甚至超8K的LED顯示屏在虛擬制作應用中已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮。

對于這種超高分辨率LED顯示屏，常見(jiàn)的配置是級聯(lián)多臺小分辨的發(fā)送器，但這種方式增加了不必要的前端/后端/中間設備數量以及整體布線(xiàn)難度。

下面是某控制系統與卡萊特達芬奇系統（Z8）的拓撲示意圖，圖中攝影棚由四面LED顯示屏組成，每面顯示屏的分辨率為4K，所以整個(gè)LED攝影棚的分辨率為8K。不難看出，得益于Z8更高的信號傳輸速率以及8K的帶載能力，卡萊特方案使用的線(xiàn)材和設備數量更少。

更快的5G傳輸

常見(jiàn)的LED控制系統發(fā)送器輸出的視頻信號速率為 1Gbps， 有些也許支持10Gbps， 但不管信號是以什么速率輸出，視頻信號在經(jīng)過(guò)轉換器/分線(xiàn)器后，最終到達LED顯示屏箱體的速率基本上都為1Gbps。

卡萊特Z8配合Q20接收卡以及相關(guān)配套設備，信號端到端的傳輸速率最 高能達到5Gbps。高速率信號傳輸能夠顯著(zhù)減少發(fā)送器與箱體之間，箱體與箱體之間用于信號傳輸的網(wǎng)線(xiàn)的數量，從而使布線(xiàn)和維護更加簡(jiǎn)單快捷。

LED顯示屏在攝像機下的效果

LED顯示屏在攝像機下的顯示效果對于虛擬制作尤為重要，在虛擬制作拍攝過(guò)程中，我們經(jīng)常能在攝像機的監視器里看到所拍攝屏幕上有黑色的掃描線(xiàn)。

這些掃描線(xiàn)的移動(dòng)方向和形態(tài)根據LED顯示屏燈板設計以及所使用攝像機快門(mén)（Rolling shutter和Global shutter）的不同會(huì )有所差異，且掃描線(xiàn)在肉眼下不可見(jiàn)。經(jīng)研究與分析，掃描線(xiàn)是由于攝像機和LED顯示屏刷新不同步導致的。

常用的解決辦法是通過(guò)Genlock接口給攝像機和發(fā)送器提供一個(gè)同步信號，但是很多時(shí)候，同步信號只能定格黑線(xiàn)，并不能完全使黑色掃描線(xiàn)消失在鏡頭里。此時(shí)，使用Z8的V-sync調節功能，可以完全將去除掃描線(xiàn)。

解決信號延遲

In-Camera VFX 是一種在電影制作過(guò)程中拍攝實(shí)時(shí)視覺(jué)特效的新手段，如下圖所示，劇組人員在一個(gè)由LED顯示屏構成的攝影棚里用In-Camera VFX技術(shù)拍攝， 紅線(xiàn)圈起來(lái)的部分為攝像機鏡頭能夠拍攝到的LED顯示屏畫(huà)面，也成為攝像機的“視錐”。視錐是攝像機在當前焦距設置下的視野（FOV）。

通過(guò)動(dòng)作捕捉系統， 視錐里的特效畫(huà)面會(huì )隨著(zhù)攝像機角度和位置的改變而實(shí)時(shí)變化，LED顯示屏上的攝像機視野部總是會(huì )顯示虛擬引擎（虛擬引擎為美國一家虛擬特效制作軟件公司）環(huán)境里相機應該拍攝到的畫(huà)面。這些畫(huà)面有立體視差效果，人眼通過(guò)攝像機取景框看拍攝畫(huà)面時(shí)，就猶如在真實(shí)場(chǎng)景拍攝一樣。

通過(guò)了解In-Camera VFX技術(shù)，我們知道LED屏幕顯示的畫(huà)面需要隨著(zhù)攝像機位置，拍攝角度或者焦距的調整而實(shí)時(shí)變化。如果視頻信號從源（虛擬引擎）到LED屏幕的延遲過(guò)大，可能會(huì )出現攝像機需要拍攝下一個(gè)場(chǎng)景時(shí)，LED屏幕任然顯示上一個(gè)場(chǎng)景畫(huà)面的情況，影響整個(gè)拍攝過(guò)程的流暢度。

達芬奇系列產(chǎn)品組合的系統延遲最低為1幀，受到眾多客戶(hù)以及項目的認可，用戶(hù)再也不用擔心系統延遲帶來(lái)的影響。

支持23.97-240Hz寬幀率

電影拍攝的幀率一般為23.98Hz或者24Hz；電視臺所用的幀率由于國家和地區的標準不同也不盡相同，在廣電領(lǐng)域，常見(jiàn)的幀率有29.97Hz, 30Hz, 50Hz, 59.97Hz, 60Hz等。

對于一些特殊應用如電子競技，體育賽事，VR等，則可能有更高的幀率要求如120Hz, 144Hz 甚至240Hz。幀率越高，畫(huà)面越流暢，消除了拖影現象同時(shí)也能降低系統的延遲。

達芬奇系列產(chǎn)品支持23.97-240Hz寬幀率范圍，能夠滿(mǎn)足目前絕大多數項目的需求。

隨著(zhù)行業(yè)的迅速發(fā)展，創(chuàng )新元素不斷涌現，創(chuàng )制更多應用和機遇，LED顯示屏在虛擬攝影棚的應用技術(shù)的不斷革新和持續發(fā)展，必將在專(zhuān)業(yè)視聽(tīng)領(lǐng)域里大放異彩。

卡萊特達芬奇系列也將通過(guò)優(yōu)化LED屏幕的顯示控制技術(shù)，為電影、電視、活動(dòng)制作提供高品質(zhì)虛擬生產(chǎn)服務(wù)。