大型活动转播实时调色技术解析

李 冉

(电影卫星频道节目制作中心,北京 100088)

电影频道每年都要承办或者转播十余场国际、国内的各类电影节大型活动。为了进一步提高此类节目播出效果,经过研究测试,在节目转播过程中加入实时调色技术,对节目色调做实时处理,可以使直播类节目播出效果色彩艳丽,层次丰富,主体突出,更具视觉吸引力和色彩表现力。经过调色处理的节目,能够更好地还原画面细节,改善人物肤色,美化服饰和舞台效果等,让直播类大型活动节目呈现“实时美图”的效果。

现在大多数电视台已经实现高清播出,节目质量有了很大提升,而电视观众对节目的要求也越来越高。通常情况下,电视台播出的电视剧、综艺栏目、广告、宣传片、晚会等,都经过后期调色处理或者制作风格化效果。而将调色处理运用于大型活动转播,属于全新的尝试,不能照搬后期调色设备和调色技巧。在下文里将从技术方案设计、现场实时调色技巧和调色效果三个方面作详细介绍。

1 实时调色技术方案设计

1.1 关于实时性、安全性和稳定性的考虑

将调色设备运用于直播环节,对于设备的安全性、稳定性、实时性有非常高的要求。后期调色设备通常都是基于工作站或者PC机架构,如达芬奇Resolve、Mistika等,调色效果需要通过CPU+GPU渲染运算,调色前后必须经过磁带上下载,或者文件导入导出、合成渲染等环节。这种工作模式不能生硬照搬到转播现场。首先,节目转播都是实时的,没有视音频上下载、文件导入导出、文件合成渲染的时间,即使采用时间线实时播放也无法规避由于渲染计算不实时,出现画面卡顿、丢帧、延时等问题,不能保证信号稳定输出。

因此转播调色采用基于HD-SDI基带信号直通设备,通过加载LUT表,调整基带信号色彩矩阵,实现直播信号实时调色。此技术方案绕开了信号上下载、文件导入导出工序,规避了依赖计算机运算造成节目信号不实时、不稳定的风险,从而保证信号的安全性、实时性和稳定性。

1.2 具体技术方案

采用外置调色台控制调色软件,调整LUT Box中的色彩矩阵,以实现直播信号实时调色。

(1) 调色软件

采用的实时调色软件通常应用于电影DIT环节,通过保存Still或者LUT方式,完成现场拍摄、导演意图与后期调色工作的衔接。该软件支持Gamma spaces转换、预制调色参考效果,同时支持多LUT设备级联、支持RGB和亮度独立调整,可以满足直播信号一级调色。此外,软件中“by pass”功能,支持旁通未调色信号。如果调色设备在转播过程中不能正常工作,可以使用该功能关闭调色处理,保证节目能够继续正常播出。调色模式有多重选项,如CDL and LUT、CDL Advanced、ACES CDL、Advanced等。

图1 大型活动转播实时调色现场

(2) LUT Box

LUT Box设备支持1920×108050i HD-SDI信号,支持嵌入式音频。经过专业机构测试,做调色处理以后,声画同步信号无延时。LUT Box与调色软件有良好的兼容性,调色软件正确控制信号色彩矩阵,同时支持将预置好的LUT表直接应用在LUT box。采用26^33D LUT Cube格式以获得更好的色彩效果。

(3) 外接调色台

调色台控制调色软件的灵活精准程度,对实时调色起着至关重要的作用。整个调色过程中,颜色亮度变化要求平滑、实时、细腻,不能出现突变、跳变。如果调色操作指令和输出的调色效果不能完全同步,调色效果有延迟,对于实时调色来说是一场灾难,很可能出现上个镜头的调色参数在下一个镜头中才能呈现效果,产生色调不匹配从而严重影响播出效果。

(4) 信号质量监看

需要监看调色前后的信号,监视器参数均设置为Rec 709色域和2.2伽玛,比对调色前后的画面差异,方便调色师根据实际情况适时调整参数。同时,还需要波形示波器对信号进行实时检测,控制色彩安全范围,防止色度、亮度、饱和度超标,确保信号符合播出质量标准。

(5) 延时转播系统图

从现场转播车传到延时转播机房有主备两路信号,实时调色系统对主备两路信号均做处理,当主路信号或者调色系统出现问题的时候,可以直接切换到备路信号,不中断节目的正常播出。考虑到主备路信号的调色参数值不可能完全一致,在信号切换时尽量还原参数,避免画面在色调上出现跳变。

图2 实时调色系统在延时转播机房的连接示意图

2 现场实时调色

直播调色已经成功实践40余场大型活动转播,并获得了很好的播出效果,实时调色转播特点总结如下:

(1) 实时调色只能实现一级调色,首先要确定主基调,实现多机位信号色彩平衡,避免出现由于调色引入偏色、失真、颜色跳变等新问题。

(2) 经过实时调色的信号必须完全符合节目播出的技术指标,不能引起信号超标。通常情况下,亮度只提高Midton部分,不动Highlight高光部分,信号亮度不易引起超标。在灯光效果非常集中的镜头,调整饱和度也很容易引起信号超标,需要随时关注。

(3) 现场直播信号来自不同机位的数字摄影机。由于品牌、参数、环境光等差异,会导致切换镜头时出现颜色和亮度差异。通过实时调色后,完成不同机位间信号的色彩平衡,镜头切换过渡更自然。

(4) 处理中近景人物面部肤色。在电影调色中,最注重的是自然逼真地还原人物肤色。转播实时调色抓住这一点,同样会获得非常好的效果。在晚会现场,虽然灯光效果绚丽多彩,但是拍摄人物近景的时候,由于现场灯光影响,面部肤色大部分偏黄,通过色调处理能获得很好的效果。处理人物肤色,通常情况下是调整中部和暗部反差,再将中部色调向偏红粉调整,经过调色处理以后人物的面部更立体,肤色更红润,有明显提升精神状态的效果。

(5) 处理大全景镜头。调整大全景镜头的RGB值不会有明显的效果,但是调整反差可以起到丰富画面层次的作用,让整个画面看起来更通透。通过降低暗部可以增强画面反差效果,但是暗部压得过低,会损失暗部细节。通常情况下,要参考画面中处于底电平部分的画面信息,如现场嘉宾深色服装或者头发等,如果衣服褶皱或者头发丝细节没有了,需要做迅速调整,同时要参考波形示波器信号波形。

(6) 处理好影片片花和现场信号镜头衔接。颁奖典礼中间经常会播放提名影片或者推介影片片花,由于影片色彩都经过调色处理,如果再对影片进行二次调色,会导致影片原有色调发生偏差。根据经验,反差对影片片花影响相对较小,所以处理这类镜头,通常先缓慢还原色度然后再还原亮度,当导播再次切回现场画面,又重新依次调整色度和亮度。

(7) 最终调色效果兼顾专业监视器和家用电视机。经过多次对比测试,在监视器上调整到满意的效果并且技术指标完全符合标准,但在家用电视机上观看时,经过信号功率放大,高光部分过亮,人物面部发白,效果并不理想。但是,如果按照电视机显示的画面调整,在监视器上呈现效果一般,而且不同品牌型号的电视机效果差别很大。经过反复测试,认为还是应该按照监视器为参考基准调整更合理,但要同时兼顾到电视机信号功率的放大问题,需要在监视器监看环境调到最佳效果时,反差往回收一些,这样才能保证电视机上的播出效果。

(8) 自然光对实时调色的影响。红毯如果在室外举办,画面受自然光影响非常大。首先,夕阳会让人物面部发亮发黄,偏色非常严重,甚至有时候看上去脸色蜡黄,影响画面整体效果。这种情况可适当降低饱和度,Midtones也不能偏红粉,需要适当抵消夕阳的橘黄色。其次,红毯举行的时间通常在傍晚,接近尾声的时候,天色就渐渐暗下来,由于现场照度有限,很多镜头显得十分昏暗,这种情况就不能继续调整反差,需要根据实际画面做提亮处理,Shadows、Midtones、Highlights三个部分根据情况均需要调整。

(9) 转播实时调色不可预见也不可修改。由于对直播信号做处理,调色操作只能一次通过,没有参考画面,也没有重复修改机会,这点与后期调色有本质区别。需要调色人员在平时积累丰富现场调色经验,在直播正式开始以后,迅速了解判断每个摄像机机位的镜头特点,能够及时迅速地处理色彩问题,而且在直播过程中一直保持精神高度集中。而对于导播切换画面完全不可预测,调色人员只能在导播切换镜头时,跟随镜头推拉摇移节奏同步调整颜色和反差,使色彩变化不被观众察觉。

3 调色效果图像质量检测与实例

调色前后的信号和图像质量委托检测机构做专业检测,检测结果为:系统视音频相对延时为0秒;与调色之前相比,图像质量良好,画面主体质感丰富,图像清晰度无损失,色饱和度高。

以下为实时调色实例:

图3 实时调色示例

4 结语

自2015年以来,电影频道已成功完成40余场大型活动的调色任务,其中包括:上海国际电影节红毯、开幕式及颁奖礼,北京国际电影节红毯、开幕式及颁奖礼,丝绸之路国际电影节红毯、开幕式及颁奖礼,中国金鸡百花电影节红毯及颁奖礼,中国电影华表奖红毯及颁奖礼,大学生电影节红毯及颁奖礼等。通过大型活动转播实时调色,有效提升了电影频道直播类节目的播出效果。