获得高对比度可是一个系统项目

综合交流大区 · 发表在综合交流大区 2018-9-7 10:53

虽然HDR已经成为电影行业备受关注的话题，但是由于技术标准的迟迟未出，以及特制内容的匮乏，使得HDR目前仍只是一个允许百家争鸣，却无法实际触及的高品概念。

　　但是我们仍然可以把话题落脚到更切实际的，同时也是HDR中占据核心位置的要素，即“对比度”上面，聊一聊在当前的技术平台和应用环境中，有哪些是我们可以把握和追求的品质。

　　先来简单说一下对比度的概念。它指的是图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间亮度的比值。简单来讲，白色越亮、黑色越暗，对比度就越高。对比度高的画面，在黑白反差、清晰度、画面通透性、颜色上都有更好的表现力。对比度又可细分为两个定义。

　　顺序对比度
　　分别测量特制的测试信号单独的白场和黑场图像中心点的照度，相除即得；

　　帧内对比度
　　也称ANSI对比度。这是对一副完整画面内的测量参数。使用播放服务器播放对比度测量信号；分别测量8个白格和8个黑格中心点的照度值，见下图。分别求和，最后相除。

　　两个指标相较，帧内对比度是影响观众观看影片时实际感受到画面对比度效果的更直接指标。

　　我们在欣赏影片时实际观看的对比度效果，是和很多因素直接相关的，比如放映机性能，影片画面整体平均亮度、影厅内放映环境等。不如我们沿着光的轨迹，看一下这一路都有哪些具体的因素为对比度贡献了力量（也可能是负能量哦）。

　　放映机
　　这一性能指标首当其冲，也可以说是影响对比度效果诸多因素中的根本。就像一个人无论在成长过程中经受外界社会如何的打磨与驯服，成年后的品格还是最大程度上归因于他的天性。传统氙灯放映机的对比度水平，一般在2000：1以内，而普通的激光放映机，可以达到2000~3000：1的水平，略有改善却并不是本质的提升，可见光源的种类并不是决定放映机对比度水平的核心。

　　DP4K-40LHC

　　而市场上具备超高对比度的放映机产品，一定是在机身内部应用特殊的设计才得以显著提升指标。以巴可DP4K-40LHC RGB Laser旗舰机型为例，不仅在光源以外的光学路径多个位置上采用特制的结构与元件，还通过配合VHC系列超高对比度镜头，从而达到6000:1的对比度水平。利用类似的设计，明睿系列机型也可以达到5000:1的对比度能力，巴可在海外也推出了这样的机型。

　　需要澄清的是，放映机厂家标称的“数千比一”的指标，其实都是顺序对比度。而帧内对比度往往都是500:1左右的水平（这还是相对来讲性能比较优秀的机型），上述DP4K-40LHC的1000:1的实测帧内对比度1000:1，已经算是业内翘楚了。遗憾的是，即使我们选择了这种超高对比度的放映机产品，在影厅中获得的实际放映效果，也往往不尽如人意，因为下面我们要说到这些环境因素，“残忍”的剥夺了我们原本拥有的强劲实力。

　　外部光路的影响
　　这里说外部，旨在区别机身内部结构设计。环境光路中的杂质，尤其是灰尘和油污，会引起光线的散射，导致对比度的降低。比如镜头镜片表面，放映窗口玻璃表面会落灰，也会因为人为的操作会留下手印，银幕也会积灰。影厅内如果空气不清洁，我们由侧面向光束看去，就会看到很明显的灰尘飞舞，这也是降低对比度的负能量，当然也会影响银幕表面的品质。

　　所以，我们需要时常照顾这个因素。如果银幕的清洁需要专业的工具和技能的话，那么镜头，放映窗口和影厅空气质量的维护，却是举手之劳。力所能及必有回报。

　　影厅内反射光的影响
　　最理想的观影环境，是要达到这样一个效果：即观众能够看到的光，只有投射在银幕上和电影内容有关的光线，其他的地方全部是黑暗的。换句话说，除了从投影机射出的光线外，我们不需要其他的光，它们都是影响银幕对比度的“负能量”。比如通过影厅天花板或侧墙壁反射的光，地面反射的光，通过座椅反射的光，金属栏杆反射的光，甚至观众身穿浅色衣服也会贡献这样的反射，这些都会干扰到银幕，导致银幕对比度的下降。有些影院在设计影厅时，喜欢主题型的设计，座椅和墙壁搞得五颜六色，生动活泼。

　　虽然这确实吸引了特定观众群体的青睐，也造就了差异化的观影体验，但对于回归电影放映本质的画面来讲，并不是一件好事。就实际情况而言，可能“全厅黑”的效果很难实现，这里有一个基于测试的经验性折中方法，那就是靠近银幕区域的效果，尤其是距银幕一倍银幕高度的区域内，尽量减少上述反射效果的影响，对对比度的保护还是非常有意义的。还有一点不能忽视的是，有些影厅的放映窗口开得过大（可能考虑到三光路3D或者双机重合调整的便利性），导致机房内的光线也会泄露到银幕上，降低整体对比度效果。这个在窗口设计的时候，也需要综合考虑。

　　其它发光物体的干扰
　　说到这个，大家脑海中不难浮现一个东西，那就是“安全出口”的标志。这个绿色的小牌子已成为无数观众看电影时的噩梦，像个幽灵一样，在银幕一旁的门口处发出夺目的绿色光芒，导致银幕一角完全偏色，也令画面对比度大打折扣。这个因素，除了在影厅设计时尽量远离银幕之外，目前还没有更好的处理方法。因为安全永远是是第一位的，所以它存在的意义就是“醒目”，这和我们对它的“隐秘”要求完全对立。另一个发光体是观众区起坡台阶上的踢脚灯，同样是安全规范的要求，同样也是对画面的一个干扰因素。这里我们也就不过多探讨了，最好的方式也就是设计初期的综合考虑，和有选择性的开关。再就是观众时不时打开的手机屏幕，这个和观众的公共素质有关，影院似乎就更无能为力了。

　　最后我想简单说两句有关内容的因素。虽然放映机对比度这个指标（无论是顺序对比度还是帧内对比度）是通过标准的测试画面和测试方法得出的客观指标，但是即使影厅环境设计的近乎完美，而实际影响观众观看影片的效果，其实和真实的画面内容还是有很大的关系。比如某部影片的整体基调偏明亮，则对比度的观感便显得不是这么直接，而色彩的表现力会更加突出。如果影片亮度偏低，色调灰暗，那么观众反而更关注对比度的表现力，如果暗部细节和层次突出的话，会为画质的主观评价加分不少。于是我们可以近似的这么来概括：银幕的主观对比度效果，和影片呈现的平均亮度水平，大体呈一种“减函数”的对应关系。其实这也是有更加详尽的实验数据支持的，只是我们这里不做过多分析。

　　以上我们洋洋洒洒聊了这么多，不难看出：电影对比度的表现力，实在是一个综合性的系统工程，它和放映机光学设计，影片内容，影厅放映环境等诸多因素有直接的关系。笔者作为放映机厂商的代表，虽然肩负着推广放映机产品销售的重任，却仍不可一言以蔽的只谈放映机高对比度指标的唯一优势。不过，在当前极少有为HDR特制版本的影片情况下，选择更高对比度的激光放映机和改善放映环境，仍然是可获得看得见的画质提高的两个有效手段，也不失为着眼于未来的前瞻性技术投资。