大型活動轉播實時調色技術解析

李 冉

(電影衛(wèi)星頻道節(jié)目制作中心,北京 100088)

電影頻道每年都要承辦或者轉播十余場國際、國內的各類電影節(jié)大型活動。為了進一步提高此類節(jié)目播出效果,經過研究測試,在節(jié)目轉播過程中加入實時調色技術,對節(jié)目色調做實時處理,可以使直播類節(jié)目播出效果色彩艷麗,層次豐富,主體突出,更具視覺吸引力和色彩表現力。經過調色處理的節(jié)目,能夠更好地還原畫面細節(jié),改善人物膚色,美化服飾和舞臺效果等,讓直播類大型活動節(jié)目呈現“實時美圖”的效果。

現在大多數電視臺已經實現高清播出,節(jié)目質量有了很大提升,而電視觀眾對節(jié)目的要求也越來越高。通常情況下,電視臺播出的電視劇、綜藝欄目、廣告、宣傳片、晚會等,都經過后期調色處理或者制作風格化效果。而將調色處理運用于大型活動轉播,屬于全新的嘗試,不能照搬后期調色設備和調色技巧。在下文里將從技術方案設計、現場實時調色技巧和調色效果三個方面作詳細介紹。

1 實時調色技術方案設計

1.1 關于實時性、安全性和穩(wěn)定性的考慮

將調色設備運用于直播環(huán)節(jié),對于設備的安全性、穩(wěn)定性、實時性有非常高的要求。后期調色設備通常都是基于工作站或者PC機架構,如達芬奇Resolve、Mistika等,調色效果需要通過CPU+GPU渲染運算,調色前后必須經過磁帶上下載,或者文件導入導出、合成渲染等環(huán)節(jié)。這種工作模式不能生硬照搬到轉播現場。首先,節(jié)目轉播都是實時的,沒有視音頻上下載、文件導入導出、文件合成渲染的時間,即使采用時間線實時播放也無法規(guī)避由于渲染計算不實時,出現畫面卡頓、丟幀、延時等問題,不能保證信號穩(wěn)定輸出。

因此轉播調色采用基于HD-SDI基帶信號直通設備,通過加載LUT表,調整基帶信號色彩矩陣,實現直播信號實時調色。此技術方案繞開了信號上下載、文件導入導出工序,規(guī)避了依賴計算機運算造成節(jié)目信號不實時、不穩(wěn)定的風險,從而保證信號的安全性、實時性和穩(wěn)定性。

1.2 具體技術方案

采用外置調色臺控制調色軟件,調整LUT Box中的色彩矩陣,以實現直播信號實時調色。

(1) 調色軟件

采用的實時調色軟件通常應用于電影DIT環(huán)節(jié),通過保存Still或者LUT方式,完成現場拍攝、導演意圖與后期調色工作的銜接。該軟件支持Gamma spaces轉換、預制調色參考效果,同時支持多LUT設備級聯、支持RGB和亮度獨立調整,可以滿足直播信號一級調色。此外,軟件中“by pass”功能,支持旁通未調色信號。如果調色設備在轉播過程中不能正常工作,可以使用該功能關閉調色處理,保證節(jié)目能夠繼續(xù)正常播出。調色模式有多重選項,如CDL and LUT、CDL Advanced、ACES CDL、Advanced等。

圖1 大型活動轉播實時調色現場

(2) LUT Box

LUT Box設備支持1920×108050i HD-SDI信號,支持嵌入式音頻。經過專業(yè)機構測試,做調色處理以后,聲畫同步信號無延時。LUT Box與調色軟件有良好的兼容性,調色軟件正確控制信號色彩矩陣,同時支持將預置好的LUT表直接應用在LUT box。采用26^33D LUT Cube格式以獲得更好的色彩效果。

(3) 外接調色臺

調色臺控制調色軟件的靈活精準程度,對實時調色起著至關重要的作用。整個調色過程中,顏色亮度變化要求平滑、實時、細膩,不能出現突變、跳變。如果調色操作指令和輸出的調色效果不能完全同步,調色效果有延遲,對于實時調色來說是一場災難,很可能出現上個鏡頭的調色參數在下一個鏡頭中才能呈現效果,產生色調不匹配從而嚴重影響播出效果。

(4) 信號質量監(jiān)看

需要監(jiān)看調色前后的信號,監(jiān)視器參數均設置為Rec 709色域和2.2伽瑪,比對調色前后的畫面差異,方便調色師根據實際情況適時調整參數。同時,還需要波形示波器對信號進行實時檢測,控制色彩安全范圍,防止色度、亮度、飽和度超標,確保信號符合播出質量標準。

(5) 延時轉播系統圖

從現場轉播車傳到延時轉播機房有主備兩路信號,實時調色系統對主備兩路信號均做處理,當主路信號或者調色系統出現問題的時候,可以直接切換到備路信號,不中斷節(jié)目的正常播出。考慮到主備路信號的調色參數值不可能完全一致,在信號切換時盡量還原參數,避免畫面在色調上出現跳變。

圖2 實時調色系統在延時轉播機房的連接示意圖

2 現場實時調色

直播調色已經成功實踐40余場大型活動轉播,并獲得了很好的播出效果,實時調色轉播特點總結如下:

(1) 實時調色只能實現一級調色,首先要確定主基調,實現多機位信號色彩平衡,避免出現由于調色引入偏色、失真、顏色跳變等新問題。

(2) 經過實時調色的信號必須完全符合節(jié)目播出的技術指標,不能引起信號超標。通常情況下,亮度只提高Midton部分,不動Highlight高光部分,信號亮度不易引起超標。在燈光效果非常集中的鏡頭,調整飽和度也很容易引起信號超標,需要隨時關注。

(3) 現場直播信號來自不同機位的數字攝影機。由于品牌、參數、環(huán)境光等差異,會導致切換鏡頭時出現顏色和亮度差異。通過實時調色后,完成不同機位間信號的色彩平衡,鏡頭切換過渡更自然。

(4) 處理中近景人物面部膚色。在電影調色中,最注重的是自然逼真地還原人物膚色。轉播實時調色抓住這一點,同樣會獲得非常好的效果。在晚會現場,雖然燈光效果絢麗多彩,但是拍攝人物近景的時候,由于現場燈光影響,面部膚色大部分偏黃,通過色調處理能獲得很好的效果。處理人物膚色,通常情況下是調整中部和暗部反差,再將中部色調向偏紅粉調整,經過調色處理以后人物的面部更立體,膚色更紅潤,有明顯提升精神狀態(tài)的效果。

(5) 處理大全景鏡頭。調整大全景鏡頭的RGB值不會有明顯的效果,但是調整反差可以起到豐富畫面層次的作用,讓整個畫面看起來更通透。通過降低暗部可以增強畫面反差效果,但是暗部壓得過低,會損失暗部細節(jié)。通常情況下,要參考畫面中處于底電平部分的畫面信息,如現場嘉賓深色服裝或者頭發(fā)等,如果衣服褶皺或者頭發(fā)絲細節(jié)沒有了,需要做迅速調整,同時要參考波形示波器信號波形。

(6) 處理好影片片花和現場信號鏡頭銜接。頒獎典禮中間經常會播放提名影片或者推介影片片花,由于影片色彩都經過調色處理,如果再對影片進行二次調色,會導致影片原有色調發(fā)生偏差。根據經驗,反差對影片片花影響相對較小,所以處理這類鏡頭,通常先緩慢還原色度然后再還原亮度,當導播再次切回現場畫面,又重新依次調整色度和亮度。

(7) 最終調色效果兼顧專業(yè)監(jiān)視器和家用電視機。經過多次對比測試,在監(jiān)視器上調整到滿意的效果并且技術指標完全符合標準,但在家用電視機上觀看時,經過信號功率放大,高光部分過亮,人物面部發(fā)白,效果并不理想。但是,如果按照電視機顯示的畫面調整,在監(jiān)視器上呈現效果一般,而且不同品牌型號的電視機效果差別很大。經過反復測試,認為還是應該按照監(jiān)視器為參考基準調整更合理,但要同時兼顧到電視機信號功率的放大問題,需要在監(jiān)視器監(jiān)看環(huán)境調到最佳效果時,反差往回收一些,這樣才能保證電視機上的播出效果。

(8) 自然光對實時調色的影響。紅毯如果在室外舉辦,畫面受自然光影響非常大。首先,夕陽會讓人物面部發(fā)亮發(fā)黃,偏色非常嚴重,甚至有時候看上去臉色蠟黃,影響畫面整體效果。這種情況可適當降低飽和度,Midtones也不能偏紅粉,需要適當抵消夕陽的橘黃色。其次,紅毯舉行的時間通常在傍晚,接近尾聲的時候,天色就漸漸暗下來,由于現場照度有限,很多鏡頭顯得十分昏暗,這種情況就不能繼續(xù)調整反差,需要根據實際畫面做提亮處理,Shadows、Midtones、Highlights三個部分根據情況均需要調整。

(9) 轉播實時調色不可預見也不可修改。由于對直播信號做處理,調色操作只能一次通過,沒有參考畫面,也沒有重復修改機會,這點與后期調色有本質區(qū)別。需要調色人員在平時積累豐富現場調色經驗,在直播正式開始以后,迅速了解判斷每個攝像機機位的鏡頭特點,能夠及時迅速地處理色彩問題,而且在直播過程中一直保持精神高度集中。而對于導播切換畫面完全不可預測,調色人員只能在導播切換鏡頭時,跟隨鏡頭推拉搖移節(jié)奏同步調整顏色和反差,使色彩變化不被觀眾察覺。

3 調色效果圖像質量檢測與實例

調色前后的信號和圖像質量委托檢測機構做專業(yè)檢測,檢測結果為:系統視音頻相對延時為0秒;與調色之前相比,圖像質量良好,畫面主體質感豐富,圖像清晰度無損失,色飽和度高。

以下為實時調色實例:

圖3 實時調色示例

4 結語

自2015年以來,電影頻道已成功完成40余場大型活動的調色任務,其中包括:上海國際電影節(jié)紅毯、開幕式及頒獎禮,北京國際電影節(jié)紅毯、開幕式及頒獎禮,絲綢之路國際電影節(jié)紅毯、開幕式及頒獎禮,中國金雞百花電影節(jié)紅毯及頒獎禮,中國電影華表獎紅毯及頒獎禮,大學生電影節(jié)紅毯及頒獎禮等。通過大型活動轉播實時調色,有效提升了電影頻道直播類節(jié)目的播出效果。