芯耀
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隨著視頻時代到來，視覺化的大屏影像成為了朋友圈的流量密碼，但是總有那么些LED屏幕與攝像頭“不太對付”，在拍攝LED大屏時，頻閃、摩爾紋、對比度下降、鋸齒等問題頻頻暴露。
對此，為此行家說Display用手機鏡頭以頻閃為主題作了一場調(diào)研，面向以下問題：
哪些LED屏幕可與鏡頭完美配合？
為何肉眼下絢爛多彩的屏幕，卻難以通過鏡頭的考驗？
如何讓LED屏幕適應(yīng)拍攝需求？
01、案例拆解：?哪些LED屏幕可與鏡頭完美配合？
首先開啟手機慢動作模式（240fps），以較近的距離（1-2米）隨機拍攝近20款LED顯示大屏，然后在電腦中放大觀測顯示屏細節(jié)的頻閃程度和殘影效果。
- VP/XR大屏分類下，慢動作模式下基本沒有頻閃現(xiàn)象，且25%產(chǎn)品可同時實現(xiàn)「無頻閃+灰階穩(wěn)定」；LED演藝屏：相較于專業(yè)顯示，演藝屏頻閃現(xiàn)象整體更多，也有14%產(chǎn)品在慢動作特寫可同時實現(xiàn)「無頻閃+灰階穩(wěn)定」，但匯集演唱會實地遠景拍攝時，30%屏幕可滿足需求；LED電影屏：閃爍問題普遍存在，尚未出現(xiàn)完美「無頻閃+灰階穩(wěn)定」的屏幕，不過LED電影屏并非拍攝場景，產(chǎn)品需求多落在色度表現(xiàn)。
02、實驗驗證：高刷新影響拍攝結(jié)果
根據(jù)拍攝的近20款LED顯示大屏來看，無閃爍的產(chǎn)品通常具有高刷新率，當然也有顯示屏輔以光學擴散膜等降低攝影中出現(xiàn)的問題。僅針對高刷新，我們設(shè)置了對照組，以驅(qū)動IC是否開啟「低灰倍刷」功能的顯示屏幕作對比。這里使用兩種拍攝模式。首先使用手機慢動作模式拍攝，可以發(fā)現(xiàn)沒有開啟低灰倍刷功能的箱體頻閃嚴重，且畫面也有灰階流失問題。
第二種模式，我們開啟手機的專業(yè)攝影模式并調(diào)動快門，可以發(fā)現(xiàn)快門越快時，沒有開啟低灰倍刷功能的箱體顯示問題越多；快門60時，已出現(xiàn)黑場現(xiàn)象；快門超過120時，可見頻閃與灰階問題。
綜上可見，開啟「低灰倍刷」功能會使得拍攝結(jié)果更佳符合人眼表現(xiàn)，高刷新率時，LED大屏更能滿足多樣化的拍攝需求。
03、總結(jié)：高刷新+低灰共同保證拍攝色度表現(xiàn)
屏幕在鏡頭下的缺陷，本質(zhì)是光電轉(zhuǎn)換過程中的信息丟失。LED顯示屏多是通過逐行掃描更新畫面，人眼對圖像的感知有約0.1秒的視覺暫留，能自動補全LED屏幕的間斷刷新，但相機通過快門"切片式"采樣，可能恰好截取到屏幕刷新間隙。黑場問題的成因是因攝影機曝光時間未包含LED 顯示屏中所有LED 顯示時間。以兩行掃設(shè)計的LED 顯示屏搭配PWM 調(diào)光為例，LED 顯示屏的畫面顯示會像圖中是由上/ 下兩部分輪流顯示。
若是LED 顯示屏的幀率與攝影設(shè)備的曝光時間發(fā)生每幀都不一致的狀況，則可能產(chǎn)生閃爍的情況。所以高刷新率，就是使用密集的刷新動作，讓相機采集到的畫面變化趨于連續(xù)，刷新率越高，允許相機的快門速度誤差范圍越大。
但需要注意，高刷新意味著每個幀的時間更短，如果PWM的周期與刷新率同步，會限制可用的灰階數(shù)，因為灰階等級取決于每個刷新周期內(nèi)點亮時間的占比，可用時間單元壓縮，即導致灰階數(shù)下降。特別是在低亮度情況下，占空比降低，每個周期內(nèi)有效點亮時間進一步縮短。所以當前，行業(yè)推出了整合PWM+PAM技術(shù)的LED驅(qū)動IC，並可達到更高的灰階表現(xiàn)，如聚積科技達芬奇方案，在高刷下仍支持19-bit灰階（52萬級亮度控制）。
不同的低灰倍刷設(shè)定在不同的灰階下對應(yīng)的刷新率有所不同，越高的低灰倍刷設(shè)定，在相同灰階刷新數(shù)值越高，如灰階值25時，使用16-bit PWM搭配32倍刷的驅(qū)動晶片已可達到7,680Hz的刷新率，此特性可有效改善拍攝的掃描線現(xiàn)象。燈板實測低灰階刷新數(shù)據(jù)如下圖所示：
來源：聚積科技
所以，高刷新不是終點，拍攝場景下，高刷新的同時也需要注意保證灰階，除了沒有頻閃外，拍攝影像也需求完美的色度表現(xiàn)，高刷低灰要同步實現(xiàn)。
