ในสตูดิโอออกอากาศ ขั้นตอนการผลิตเสมือนจริง และกิจกรรมบนเวทีสด ทีมงานผลิตวิดีโอมักจะพบกับรูปแบบคลื่นหรือสายรุ้งที่ไม่ต้องการ-เหมือนคลื่นบนหน้าจอ LED เมื่อดูผ่านจอภาพของกล้อง ปรากฏการณ์ทางแสงนี้-เรียกว่าเอฟเฟกต์มัวเร-ไม่ใช่ข้อบกพร่องด้านฮาร์ดแวร์โดยธรรมชาติของจอแสดงผล LED แต่เป็นข้อบกพร่องของการรบกวนทางแสงที่สร้างขึ้นระหว่างจอแสดงผลและเซ็นเซอร์กล้อง
การทำความเข้าใจฟิสิกส์พื้นฐานและการประยุกต์ใช้การปรับเปลี่ยนทางเทคนิคแบบกำหนดเป้าหมายสามารถลดหรือป้องกันสิ่งประดิษฐ์ของมัวเรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
1. อะไรทำให้เกิดเอฟเฟกต์มัวเร?
เอฟเฟกต์มัวเรเป็นปรากฏการณ์การรบกวนทางแสงซึ่งเป็นผลมาจากนามแฝงความถี่เชิงพื้นที่
จอแสดงผล LED คือตารางที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมของพิกเซลการเปล่งแสง-ที่แยกกันซึ่งจัดเรียงตามช่วงแนวนอนและแนวตั้งปกติ ในขณะเดียวกัน กล้องวิดีโอดิจิทัลจะจับภาพโดยใช้อาร์เรย์ของโฟโต้ไซต์แยกกัน (เช่น เซ็นเซอร์ CMOS หรือ CCD พร้อมด้วยอาร์เรย์ฟิลเตอร์สีของ Bayer)
เมื่อความถี่เชิงพื้นที่สูงของเมทริกซ์พิกเซล LED สอดคล้องหรือเกินกว่าขีดจำกัดการสุ่มตัวอย่าง Nyquist ของเซ็นเซอร์รับภาพของกล้อง: ความถี่เชิงพื้นที่จอแสดงผล - เซ็นเซอร์ความถี่เชิงพื้นที่\\ข้อความ{ความถี่เชิงพื้นที่ __{\\text{จอแสดงผล}} \\ประมาณ \\ข้อความ{ความถี่เชิงพื้นที่} เซ็นเซอร์กล้องไม่สามารถแก้ไขขอบเขตพิกเซลแต่ละพิกเซลได้อย่างสมบูรณ์ โดยเปลี่ยนรูปแบบตารางความถี่สูง-ให้กลายเป็นสิ่งกระเพื่อมแสงความถี่ต่ำ-ที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์
2. ตัวแปรวิกฤตที่มีอิทธิพลต่อความรุนแรงของมัวเร
ความเข้มของมัวเรผันผวนแบบไดนามิกตามพารามิเตอร์ทางแสงและเชิงพื้นที่:
- ระดับพิกเซลเทียบกับระยะโฟกัส:ระยะพิกเซลที่เล็กกว่า (เช่น P1.2 ถึง P1.9) จะเปลี่ยนความถี่เชิงพื้นที่ของจอแสดงผลให้สูงขึ้น ซึ่งมักจะผลักเกณฑ์มอเรออกไปด้านหลัง ในขณะที่ระดับเสียงที่ใหญ่ขึ้นจะสร้างนามแฝงที่ระยะห่างมาตรฐานของสตูดิโอ
- ความละเอียดและระยะห่างของเซนเซอร์กล้อง:เซ็นเซอร์ที่มีความหนาแน่นของพิกเซลสูงกว่าหรือมีรูปทรงของพิกเซลที่แตกต่างกัน (ฟูลเฟรมและซูเปอร์ 35) โต้ตอบกับผนัง LED เดียวกันต่างกัน
- รูรับแสงของเลนส์ (fff-สต็อป):การหยุดเลนส์ (เช่น fff/8 หรือ fff/11) จะเพิ่มระยะชัดลึกและเพิ่มคอนทราสต์ที่ลึกยิ่งขึ้นที่ความถี่สูง ซึ่งจะทำให้ขอบพิกเซล LED แต่ละตัวคมชัดขึ้นและเน้นลายมัวเร
- มุมการถ่ายภาพและการเอียง:การจัดตำแหน่งกล้องให้ตั้งฉากอย่างเคร่งครัด (90∘90^\\circ90∘) กับพื้นผิวจอแสดงผลจะช่วยเพิ่มการทับซ้อนของตารางเรขาคณิตให้สูงสุด ซึ่งจะทำให้รูปแบบการรบกวนมีความเข้มข้นมากขึ้น
3. จอแสดงผล-โซลูชันด้านวิศวกรรมด้านข้าง
นวัตกรรมระดับฮาร์ดแวร์-ลดความคมชัดแยกของจุดแสงโดยตรงก่อนที่แสงจะเข้าสู่เลนส์กล้อง:
มาสก์การแพร่กระจายแสงและการรักษาพื้นผิว:
การใช้พื้นผิวแบบกระจายด้วยกล้องจุลทรรศน์หรือฟิล์มแสงแบบด้านพิเศษเหนือพื้นผิว LED จะกระจายจุด-แหล่งกำเนิดแสงไปยังแสงระนาบต่อเนื่อง ด้วยการลดขอบเขตพิกเซลที่แข็งลง ความถี่เชิงพื้นที่สูงของกริดจึงถูกลดทอนลงอย่างมาก
เทคโนโลยี COB (ชิป-บน-บอร์ด) และ GOB (กาว-บน-บอร์ด):
เมื่อเปรียบเทียบกับบรรจุภัณฑ์ SMD (Surface-Mounted Device) มาตรฐาน พื้นผิวที่ห่อหุ้มด้วย COB และเรซิน-มีชั้นอีพอกซี/ซิลิโคนแบบออปติคอลที่ต่อเนื่อง ซึ่งให้แสงที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยธรรมชาติ ซึ่งจะยับยั้งขอบขัดแตะความถี่สูง-โดยธรรมชาติ
ปรับอัตราส่วนเมทริกซ์สีดำให้เหมาะสม:
การลดพื้นที่มาส์กสีดำที่ไม่ได้รับแสงสว่างโดยสัมพันธ์กับพื้นที่การส่องสว่างจะช่วยลดการไล่ระดับคอนทราสต์ระหว่างตัวส่งสัญญาณ LED และช่องว่างพื้นหลังสีเข้มให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งช่วยลดแอมพลิจูดของรูปคลื่นรบกวน
4. กล้อง-เทคนิคการทำงานด้านข้าง
เมื่อทำงานกับการตั้งค่า LED ที่ติดตั้งในสถานที่ ผู้ควบคุมกล้องสามารถใช้การปรับเปลี่ยนที่ไม่รุกราน-หลายอย่าง:
ควบคุมระยะชัดลึก (DoF):
วางผนัง LED ไว้นอกระนาบโฟกัส เมื่อถ่ายภาพโดยใช้รูรับแสงกว้างขึ้น (fff/1.8–fff/2.8) และให้วัตถุอยู่ด้านหน้าหน้าจอ ไฟ LED เบื้องหลังจะเบลอเล็กน้อย ซึ่งทำให้โครงสร้างตารางที่แยกจากกันเป็นกลาง
เปลี่ยนระยะกล้องหรือทางยาวโฟกัส:
การซูมเข้า ซูมออกเล็กน้อย หรือการจัดตำแหน่งกล้องใหม่เล็กน้อยจะเปลี่ยนความถี่เชิงพื้นที่สัมพัทธ์ที่ฉายบนเซนเซอร์ ซึ่งมักจะทำลายสภาวะการรบกวน
แนะนำมุมเอียงเล็กน้อย:
การวางมุมแกนกล้อง 5∘5^\\circ5∘ ถึง 15∘15^\\circ15∘ ที่สัมพันธ์กับตารางการแสดงผลจะทำลายการจัดแนวขนานระหว่างแถวพิกเซลของเซ็นเซอร์และเมทริกซ์พิกเซลของจอแสดงผล
ติดตั้งตัวกรองความถี่ต่ำแบบออปติคอล- (OLPF):
สำหรับการผลิตเสมือนจริง (VP) และสตูดิโอภาพยนตร์โดยเฉพาะ การเตรียมตัวกล้องด้วย OLPF แบบกำหนดเองที่ปรับให้เหมาะกับระยะพิกเซล LED เฉพาะจะช่วยลดความถี่ที่สูงกว่าขีดจำกัด Nyquist ของเซ็นเซอร์ โดยไม่ทำให้ความคมชัดของภาพเบื้องหน้าลดลงอย่างเห็นได้ชัด
บทสรุป
เอฟเฟกต์มัวเรคือปฏิสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่คาดเดาได้ระหว่างโครงสร้างคาบ ด้วยการรวมเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์จอแสดงผลที่เหมาะสม (เช่น การรักษาการกระจายแสงและ-การห่อหุ้มระดับละเอียด) เข้ากับการปรับเทียบกล้องที่มีระเบียบวินัย ผู้อำนวยการด้านเทคนิคสามารถบรรลุประสิทธิภาพการมองเห็นของกล้อง-ที่ไร้ที่ติในสภาพแวดล้อมการออกอากาศและการผลิตที่มีความต้องการสูง