DCI调整更新直接显示数字电影多项技术参数

直接显示系统 (Direct View Displays)通过大幅提高峰值亮度和动态范围的方式,为电影的高质量放映提供了可能,但这类设备的系统架构和性能特征与电影行业传统投影显示设备不同,因此需要制定有针对性的技术规范。为适应以LED 为代表的电影直接显示系统在全球电影行业的发展与推广趋势,DCI于2018年6月发布《DCI关于直接显示设备的备忘录》(DCI Memorandum Regarding Direct View Displays),随后在同年11月发布 《直接显示(Direct View Display)数字电影补充条款草案》(DRAFT Direct View Display D-Cinema Addendum)0.9版,详细说明了相关术语定义、测量环境、测量仪器以及测试项目。2021年7月DCI发布《直接显示(Direct View Display)数字电影补充条款草案》 (DRAFT Direct View Display D-Cinema Addendum)0.96版,规范了直接显示数字电影的技术性能要求和互操作性要求,并保证图像质量在新一代数字电影放映系统中显示效果的一致性。对比0.9版草案,0.96版更新了直接显示系统的可视距离、亮度均匀度、色度均匀度、光谱反射率等技术指标。

1 可视距离要求

0.9版规定可视距离为距离屏幕1倍屏高距离,像素结构应不可见,整个屏幕上的像素间距应统一(包括模组拼接边界),而0.96版则把这一距离扩大至屏高的1.6倍。相应地,空间抖动(Spatial Dithering)和时间抖动 (Temporal Dithering)的相关规定也遵循1.6倍屏高距离要求。其中,空间抖动是指屏幕随机熄灭一些像素,以降低整屏亮度,但同时也会降低图像分辨率,因此只能在亮度低于1.01 cd/m时使用,且在距离屏幕1.6倍屏高距离处观看时不可见;时间抖动是指按照脉宽调制的顺序对像素进行点亮和熄灭,以降低整屏亮度,且在距离屏幕1.6倍屏高距离处观看时不可见。

2 还音系统要求

0.96版增加了0.9版没有的 “还音 (Sound)”部分。DCI认为,精准还音系统是影院放映系统的重要组成部分,而直接显示系统由于无法将扬声器置于屏幕后方且LED 屏幕自身具备声音反射属性,在银幕声定位以及对白重现方面会存在明显障碍,可能会改变原声的声音成像特征,因此数字电影直接显示系统的还音系统是持续困扰行业的技术问题。直接显示系统的制造商和集成商应担负起研究开发解决方案的责任,以保证观众在影厅中听到的声音效果能够忠实还原创作意图,并保证在使用同一混音文件时,直接显示系统的还音系统能够提供与传统放映系统一致的声音体验,而不是为直接显示系统重新制作混音文件。

3 安全要求

无论是0.9版还是0.96版,均未提到内容安全方面的规范,但DCI在2018年6月发布的《DCI关于直接显示设备的备忘录》中曾提到,现有DCI安全体系由放映机与媒体模块 (Media Block,MB)设计组成,DCI希望维持同样的安全宗旨,并将其应用于直接显示设备的系统架构之上。2020 年6月,DCI发布 《数字电影系统规范 (DCSS)》1.4版,增加了针对直接显示系统的相关规范,其中直接显示器的物理特性要求前端屏幕区域符合安全处理模块 (Secure Processing Block,SPB)类型2中的物理边界要求,但因无法满足DCSS对放映模式SPB的部分要求,DCSS 1.4 版重新定义了用于直接显示系统的SPB类型2,基本与放映模式要求一致,但更侧重于直接显示系统对安全敏感信号的访问,而不是SPB 类型2物理边界本身的具体要求,以适应直接显示设备的特性,并保证模组维修与更换不会触发安全警报。

4 亮度、均匀度与反射率

《草案》规定了标准动态范围(SDR)与高动态范围(HDR)两种模式,SDR 模式为必备模式,是对传统显示设备要求的继承,基本参考SMPTE 431等原有标准;HDR 模式为可选模式,0.9版规定峰值亮度为500cd/m、最小黑电平为0.005cd/m,0.96版的相关系统参数则根据DCI双盲图像测评结果和0.96版 《高动态范围 (HDR)数字电影补充条款草案》(DRAFT High Dynamic Range D-Cinema Addendum)进行了调整。LED 显示屏的均匀度分为亮度和色度两部分,LED 灯珠发光强度离散性、观看视角、驱动电路、屏幕温度等因素均可影响其均匀度水平,均匀度较低时易产生屏幕不清晰、色彩不均匀、暗斑、亮斑、色斑、马赛克等现象。大量测试数据表明,相较于物体间的颜色差异,人眼对于物体亮度的差异更为敏感;人眼对于物体绝对亮度的判断力较弱,而对于物体相对亮度的差异更为敏感。结合人类视觉系统 (HVS)特性和目前LED 研制生产的技术水平,0.96版对均匀度的相关容差数值也做出了集中调整。