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相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像

2020-07-26


相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像

你知道电视画面是如何工作的吗?这个问题听起来似乎有点愚蠢,因为当你在看电视时,画面必定在忠实执行它的播放工作,但问题是,你真的明白电视画面的工作原理吗?

如果你曾经试着拍摄过电视萤幕,那幺你一定有过这样的经验:明明裸眼看起来画面是如此平稳,但拍摄的影片或相片,萤幕上却总是会出现一些持续由上而下滑动的黑影。

这其实是因为人眼无法跟上电视画面的更新速度,但摄影机、相机比人眼刷新速度快的情况下,自然会捕捉到萤幕画面不断更新时的一点动静。

许多人都曾听过电视画面的工作原理,一部分人更能明确讲出理论上的运作方式,但事实上是,因为萤幕画面更新的速度太快,多数人并没有真正看过画面更新的实际呈现。

YouTube 的知名频道「Slo Mo Guys」近日运用高阶摄影机,在极高帧率(即每秒显示张数,FPS)拍摄下,让电视画面的实际工作在人眼可见的情况下呈现出来,藉此我们终于能看到电视播放画面时,包含更新方式和颜色变化在内的许多细节。

儘管电视萤幕画质的呈现在近几年已有长足的进步,但实际成像原理并没有太大区别,就像许多人的知道那样,电视画面是採取由上至下逐行更新的方式在进行变动,而从 Slo Mo Guys 对传统映像管(CRT)电视画面的高 FPS 摄影中,更可以清楚看到电子枪是採取由左而右的方式动作。相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像

在一般的 25FPS 拍摄下,可以看到黑影由上而下的快速闪过,而在将摄影帧率调高到 1,600FPS 时,画面则是变成一条光影由上而下的扫描,当调高至 2,500FPS,画面中开始能够看见每一条光影的实际呈现图片。相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像

而在调高至 28,500FPS 时,光影由上至下的路径终于缓慢得让人眼能看清,但这样还是不够,当摄影帧率调高至 118,830FPS,光影由左至右的动作终于变得可见。相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像

Slo Mo Guys 最终将帧率调高至 380,117FPS,此时光影由左由右的更新终于变得像是心电图仪的波动一般缓慢,而这种画面更新速度也意味着电视萤幕可在 1 微秒(μs,10 的 –6 次方秒)时间里,替游戏中的超级玛利欧画上鬍子。

另一方面,儘管传统映像管与现代电视都是运用 RGB 三原色在呈现颜色变化,但技术方面仍有些许差异。透过高倍变焦的镜头拍摄,Slo Mo Guys 也呈现出电视萤幕中 LED 灯泡的实际变化。

以 LCD 电视来看,颜色都是由 RGB  3 种颜色的灯泡搭配一同呈现,当 3 个颜色亮度都最大时,该光点便会是白色的,反之当亮度皆最小时,光点便会是黑色的。相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像

相机拍电视总有黑影?YouTuber 用 380,117FPS 拍摄揭祕画面成像 相较 LCD(上图)的情况,OLED(下图)能呈现更纯粹的黑色。

但从微距镜头的画面可以看出,LCD 电视儘管 3 种颜色的灯泡呈现全暗,还是有着隐隐的背光(backlight)光源流出,相较之下在 OLED 电视萤幕并不会有这种情况。Slo Mo Guys 指出,这也是 OLED 电视能比 LCD 电视呈现更丰富色彩的原因。

Slo Mo Guys 也提到一个非常有趣的例子,而这个例子与我们每天都会使用的行动装置相关。

主持人 Gavin 指出,当他在运用高阶摄影机拍摄自己的 iPhone 时,才发现由于手机有翻转至两侧横式皆可观看影片的设计,在观看影片时,画面的更新有可能是由右至左,也有可能是由左至右,一切都取决于他将画面转向哪一边。

儘管有这样的不同,但他从未在两种方向观看影片时觉得有什幺不对劲,Gavin 认为,这便是证明萤幕的更新频率速度确实快到人眼完全无法接收、察觉。



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