4K超高清電視節目畫面調色技術研究

陳 輝

（湖州市新聞傳媒中心，浙江 湖州 313000）

0 引言

在4K超高清電視節目拍攝和制作過程中，為獲取更豐富的色彩和更大的動態范圍，拍攝及后期制作團隊往往采用Raw或者Log格式記錄文件。但不同廠家的攝影設備成像器件具有不同的光電轉換特性，其記錄模式多樣，存在不同的Log曲線，因此所拍攝的圖像往往具有不同的色域[1]。在此情況下，就需要對4K超高清電視節目進行畫面調色，從而保證節目播出與觀看效果。本文主要探討4K超高清電視節目的畫面調色技術。

1 4K超高清電視概述

1.1 相關定義

4K超高清（Ultra High Definition，UHD）電視是指具有至少3 840×2 160像素分辨率的電視設備，其像素密度是傳統1 080p高清電視的4倍。這種先進的顯示技術能夠提供更加細膩和清晰的畫面，使得色彩更加鮮明，對比度更高，圖像細節更為豐富。4K電視在提升視覺體驗方面設立了新的標準，尤其在大屏幕電視上，觀眾能夠感受到更加沉浸式和逼真的觀看效果。隨著內容制作和傳輸技術的不斷進步，4K超高清電視已經成為消費者追求高質量家庭影院體驗的首選。

1.2 4K超高清電視的特點

4K超高清電視技術的核心在于其卓越的分辨率能力。3 840×2 160像素的顯示分辨率，是全高清（Full HD）1 080p分辨率的4倍。這種分辨率提升帶來了更高的像素密度，極大地增強了圖像的清晰度和細節再現能力，即便在大屏幕顯示中也能保持圖像的銳利度和深度，幾乎消除了視網膜分辨極限下的像素顆粒感。

4K電視通常采用高動態范圍（High Dynamic Range，HDR）技術，不僅提高了顯示設備的亮度峰值，還擴展了色彩和亮度的動態范圍，實現了更高的對比度和更廣的色域覆蓋。HDR技術通過對元數據的動態處理，優化了畫面的暗部細節和高光細節，使得圖像在高對比度場景下能夠保留更多的信息和層次感。大部分4K超高清電視應用了有機發光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）技術，在色彩準確性和視角依賴性方面得到了顯著提升。OLED能夠通過自發光特性，實現無須背光源的純黑顯示和更廣的視角。

在智能化方面，4K電視集成了先進的操作系統，支持多種流媒體協議和編解碼標準，如高效視頻編碼（High Efficiency Video Coding，HEVC）確保了4K內容的高效傳輸和兼容性。智能平臺提供了個性化的內容推薦、云服務同步以及與智能家居生態的無縫連接，提升了用戶的互動體驗和便捷性。

2 對4K超高清電視節目進行畫面調色的意義

調色是圖像視頻節目制作過程的重要環節，可分為技術性調色與藝術性調色兩種類型。技術性調色屬于制作范疇，是從技術指標上對圖像進行調整，使圖像呈現正確的光色效果，提升人眼的舒適度[2]。藝術性調色屬于創作范疇。操作員除了要掌握圖像技術外，還必須具備藝術審美力，為圖像顯示賦予美學內涵。藝術性調色具有主觀性，難以量化，技術性調色則具有普適性，能夠廣泛適用于絕大部分調色工作。本文主要針對技術性調色進行分析。

2.1 提升視覺沖擊力

在4K超高清電視節目的制作過程中，畫面調色是至關重要的一環。通過專業的色彩分級技術，調色師能夠精確地調整色彩的亮度、對比度和飽和度，使得色彩更加鮮明和層次分明。在4K分辨率的細膩畫面上，這種調整尤為重要，因為它能夠充分利用4K電視高像素密度的優勢，極大地增強圖像的視覺沖擊力。色彩的深度和豐富性得到顯著提升，使得每一幀畫面都能以更加生動和真實的方式呈現，從而吸引觀眾的注意力，提升整體的觀看體驗。

2.2 增強情感表達

在4K超高清電視節目的后期制作中，色彩分級以及色彩校正等畫面調色工作不僅能夠提升視覺沖擊力，而且能夠幫助塑造情感氛圍，增強情感表達。通過對色溫、色調、飽和度以及亮度等參數的精細調控，調色師可引導觀眾情感的投入。例如，暖色調可營造親近、舒適的感覺，冷色調則能傳達孤獨或憂郁的情緒。色彩對比的調整能夠強化視覺動態，進一步加深情感的強度。在4K超高清的廣闊色域和高分辨率畫面中，細膩的色彩變化更能夠細致地表達導演的藝術意圖，使情感表達更加精準，為觀眾提供一個沉浸式的情感體驗空間。

2.3 統一視覺風格

在4K超高清電視節目的色彩管理中，維持一致的視覺風格是至關重要的。色彩分級的過程中，通過對色調曲線、色相、飽和度以及亮度的綜合調校，可以確保畫面在色彩上的連貫性。這種連貫性對于構建節目的品牌識別度和藝術表現力至關重要。在4K分辨率的精細畫質下，色彩一致性的控制更加考驗調色師的專業技能，因為任何微小的色彩偏差都會在高清晰度的顯示中被放大。通過精確的色彩校正，不僅可以確保視覺風格的統一性，還能夠提升整體的視覺質感，使節目在視覺上呈現出專業和高品質的感覺。

2.4 提高細節層次感

在4K超高清電視節目的色彩調校中，動態范圍的優化是關鍵步驟，涉及對畫面中明暗部分的精細處理。通過使用高級色彩分級技術，如局部色階調整和高光/陰影恢復，調色師能夠增強畫面的細節層次，使得原本可能丟失的細節信息得以保留和凸顯。在4K分辨率的細膩畫質下，這種調整尤為重要，因為它能夠充分利用高像素密度帶來的細節優勢，提升畫面的深度感和立體感。通過精確控制色彩動態范圍，可以實現更加真實的光照效果和視覺沖擊，為觀眾帶來更為豐富和引人入勝的視覺體驗。

2.5 適應不同顯示設備

隨著科學技術的不斷發展，能夠播放4K超高清圖像的顯示設備類型愈發多樣，顯示面板類型愈發多元。通過對色域的精確映射和伽馬校正（Gamma Correction），調色師確保節目在各種型號的4K電視上均能呈現一致的色彩效果。這一過程涉及轉換不同色彩配置文件和執行設備校準，以適應各種顯示技術的特性，如液晶（Liquid Crystal Display，LCD）、OLED。

3 調色技術及應用

3.1 HDR調色及應用

HDR調色全稱高動態范圍調色，是一種旨在擴展可視亮度和色彩范圍的先進影像處理技術。在4K超高清電視節目制作中，HDR調色通過采用更廣闊的色彩空間和更高的亮度峰值，實現了從深邃的暗部細節到明亮區域的高光細節的無縫展現，極大地增強了畫面的視覺沖擊力和真實感[3]。

在HDR調色的應用過程中，調色師首先需要對原始材料進行分析，評估其動態范圍和色彩潛力，隨后利用專業調色軟件中的HDR工具，如色調映射（tone mapping）和色彩增強（color gamut mapping），對畫面進行調整。色調映射能夠在不丟失畫面細節的情況下調整亮度級別，使得高亮部分和陰影部分都能在4K顯示器上精確呈現。

HDR調色過程中還需考慮不同的HDR標準，如HDR10、HDR10+、HLG（Hybrid Log-Gamma）和Dolby Vision。這些標準定義了不同的亮度級別和色彩元數據，調色師需根據目標發布平臺的特定HDR格式來優化內容。

3.2 達芬奇調色系統及應用

達芬奇調色系統（DaVinci Resolve Color Grading）是一款集成了高級調色功能的后期制作軟件，廣泛應用于電影、電視節目和廣告行業。該系統以其強大的色彩控制能力、精確的調色工具和靈活的工作流程著稱，尤其適用于處理4K超高清內容的復雜調色需求[4]。

技術層面上，達芬奇調色系統提供了一系列專業工具，如三向色輪、RGB混合器、曲線調整器、定性和定量色彩選擇器以及先進的節點工作流。這些工具允許調色師進行精細的色彩校正，從基本的色溫調整到復雜的視覺效果創造。節點工作流是達芬奇系統的核心特色，允許調色師構建復雜的調色路徑，每個節點可以包含一系列的調色操作，從而實現非線性的調色過程。

在應用層面，達芬奇調色系統的使用始于原始畫面的導入，隨后進行初步的色彩平衡，以確保畫面在不同設備上的一致性。此后，調色師要利用系統中的色彩管理功能來適配不同的色域，如Rec.709、Rec.2020、DCI-P3等，確保色彩的準確再現。在創意調色階段，調色師可通過系統提供的創意LUTs或手動調整工具來塑造特定的視覺風格或情感氛圍[5]。

3.3 伽馬校正及應用

伽馬校正是調整圖像輸出以適應人眼對亮度感知的非線性響應的過程。在4K超高清電視節目的調色中，伽馬校正確保了畫面亮度的連續性和細節的保留，特別是在中間色調區域。這一技術通過調整伽馬曲線來實現。伽馬曲線描述了像素亮度的輸入值與輸出值之間的關系。在實際應用中，調色師要使用專業調色軟件中的伽馬調整工具來細致地調整伽馬曲線，以匹配特定的顯示標準或觀看環境。

4 結語

在4K超高清電視節目的后期制作中，畫面調色是一項重要的工作，直接影響觀眾的觀看體驗。調色師應當采用HDR調色、達芬奇調色系統、伽馬校正等調色技術，確保畫面與節目相匹配，給予觀眾最佳的觀看體驗與視覺效果。