大解密!细说SonyEX1帧速率与快门速率,及其交互关系 帧速率是什么

对于EX1的用家而言,EX1存在一个非常大的魅力,那就是Cinealta,你可选择1080i60、720p60、1080p30、720p30、1080p24、720p24。快门可选择Angle、Speed、ECS、SLS...

最大的魅力也就是最大的谜团,最佳模式如何选择?快门如何调整?模式与快门如何搭配?会产生什么样的效果??如何从清晰度与平顺度之间取得平衡?实在很想把它搞清楚...

最近阅读了一些文章,突觉茅塞顿开,兴奋之余就想翻译出来与同好分享讨论。当然对原理有了足够的了解后,就有待日后不断的练习与印证了。

一、基本原理

这篇出自某讨论串其中的一篇,作者为CraigSeeman。论说精辟,欲洞悉基本原理者,请耐心仔细研读。
原文连结

翻译本文:

你现在正在面向一个空间解像力vs.时间解像力及HD格式的奇妙世界:

60i的意思是以每秒取样59.94次的交错帧(Interlaceframe),但是每个图场只有一半的扫描线数(不是奇数线就是偶数线)。

30p的意思是以每秒取样29.97次的循序帧(Progressiveframe),每个图场的分辨率较高,但是对于运动的物体而言,取样与取样之间的间隔较大。

这样比较容易想通:一个当成是每秒60张较低分辨率图片,另一个当成是每秒30张较高分辨率图片。(译注:也就是一个时间解像力高,因为每秒60张,另一个空间解像力高,因为每张都是完整的图片。)

24p(23.98)取样与取样之间的间隔就更大了,它的优点是"元始性"(Universal),因为你可以很轻易的转成电影胶片、稍微调速变成PAL25fps,或者加成NTSC每秒29.97个图场。

现在如果你同时想要拥有最佳的时间解像力(如59.94交错帧)及最佳的空间解像力(如29.97循序帧),那就是59.94p了。(又名60p)

以上所有的规格,通通可以在EX1中选择的到,这也是EX1"如此优秀"的一大理由。

至于1080p60可能是一个理想的规格,但是受限于记录与传输处理能力,广电业者不会采用这个规格,EX1也不会。

权衡得失你可能会怎么做呢?就可能是你拍什么类型而定了。

如果是运动快速的体育类型,你可以选择720p60或1080i60(译注:高时间解像力)。这里你也要思考这类型在播放慢动作的时候哪一种的视觉感最好?1080i慢动作时眼睛"可能"感觉分辨率较高,但是要面对去交错(de-interlace)的问题。

如果是慢速移动的戏剧或脸部特写,你可选择1080p30,这样可以获得每帧最多的细节(译注:高空间解像力),而且因为主题不会移动太多,一秒30个循序帧就足够了。

现在如果你的主要考虑是"元始性"(可轻易转出film、PAL及NTSC),你可以选择720p24或1080p24,似乎不用花脑袋谁也会选择1080p24,但是如果你需要拍摄及结合720p60的慢动作镜头画面,你应该选择720p24,可省去转换分辨率的麻烦。

接下来讨论快门。当以循序p模式拍摄时,可以藉由调高快门速度来补偿移动产生的模糊(blur)。每个帧曝光的时间越短,物体拖移的越少,但是因为曝光的时间短,所以需要更充足的光源来补偿。

越慢的快门速度,越多的模糊(blur)。
越快的快门速度,越多的不连续运动(staccato motion)。(这就是著名的"抢救雷恩大兵"视觉效果。)

再次重申,随你的需求自由抉择。
当然,快门速度也会影响交错i式影片,但是循序p模式最容易察觉模糊感及不连续运动感。

关于数据传输率(data rate),注意了!EX1的数据传输率是VBR(变动位速率)35Mbps。也就是:这些位如何运用,可取决于空间解像力与时间解像力来调配。在24p模式下,每一帧可以分配到的数据量比较多。想想看,你拍摄的类型使用哪一种模式的决定,是如何被VBR影响到的?这就是为什么HDV难以撼动XDCAMHD的一大原因了,虽然二者都是Mpeg2 long GOP编码,但是一个是VBR,一个是CBR,二者并不相同。

抉择、抉择、抉择!你有这么多种选择。你可以凭主题、灯光条件(快门速度)及你要交件的目的对象来选择。这就是为什么伴随着HD拍摄,你必须扮演较多摄影指导(DP)的角色多于摄影师的角色。因为所有的解像力的选择都是创意选择(也是技术选择),因为这些选择将影响你作品的视觉呈现,没有任何选择是"最好的"选择,什么是你要的视觉呈现呢?

译者 Brian

PS: (1) 1080p60可能是一个理想的规格; 广电业者不做, 就让我们家里的 full-hd 1080pProjector 做, (1920x1080/60i 做pixel base adaptive deinterlace---> 就可upscale 到 1920x1080/60p)

(2)以藉由调高快门速度来补偿移动产生的模糊(blur)。每个帧曝光的时间越短,物体拖移的越少,但是因为曝光的时间短,所以需要更充足的光源来补偿。=====>在24p mode下 有时模糊(blur)(非smearing/stuttering/chopping),也是必要之气份or速度感营造, 想想 DSLR 赛车追胶照即可了解

日本http://www.citv.org/
网站KEN’S的EX1拍摄的百草园风景可参考

属性里面会应该不会提供你快门速度吧?

藉由控制灯光,调节快门速度来控制staccato现象,这就是DP的责任与价值。

其实在 CBR 固定位率 与 VBR 变动位率 这两者之间有一些观念上面的问题。

以 DVD Video 来说,最大传输率为 9 Mbps,但是实际上的传输率为 6 Mbps(在 CBR 模式),如果以 VBR模式来作编码处理时,最小与最大流量大部分也都控制在 6~8 Mbps 以内(基本上还不会超过 8 Mbps)。但是 VBR的使用基本上在 DVD Video 制作来说,通常都为 动作片或是特效片,也就是有大量的信息量需要处理时候,会采用 VBR的模式来作记录,因为在编码过程中在信息量小的时候会以 6 Mbps 来作记录,而信息量大的时候会自动提升到 8 Mbps来作记录。也就是说,如果影片中,信息量大的部份不多时,事实上,编码过程都会以 6 Mbps 来作记录。

所以在这里 CBR 跟 VBR 的分别就又所不同的解释。

这位原作者 Craig Seeman ,我并不知道这位作者的背景,但是稍微看了一下原文的部份,其实个人观点还是居多。

因为有时候技术性质的解释还是有赖真正技术人员来作说明。

就像是

quote:


60i的意思是以每秒取样59.94次的交错帧(Interlaceframe),但是每个图场只有一半的扫描线数(不是奇数线就是偶数线)。

30p的意思是以每秒取样29.97次的循序帧(Progressiveframe),每个图场的分辨率较高,但是对于运动的物体而言,取样与取样之间的间隔较大。




是否可以以取样的方式来作解释,其实有待商榷,同时 Interlace 跟 Progressive之间,跟格率(其实我比较喜欢用格率,大陆用语是 帧 ,不过帧这个字如果吹毛求疵一点,是指比较大的画布,而格,因为胶片是以格的方式呈现,所以个人是觉得以 格 来解释 Frame会比较恰当)之间的关系,似乎又是两种技术上的问题。

就好像很多人不是很了解为什么有格率的问题,而实际格率又跟电压的频率有很大的关系。

HDV 当然撼动不了 XDCAM ,因为 XDCAM 在 Sony 来说,本来就是属于广播等级的规格,而 HDV 在 Sony来说,本来就是属于 HD 入门等级的规格。在两者的传输率上就已经见真章,事实上 XDCAM HD 可以达到 100Mbps,但是为了将 XDCAM 的信息记录在记忆卡上,所以才又开发出 XDCAM EX。

但是 XDCAM EX 是属于 Long GOP 的 MPEG 记录方式,而真正的 XDCAM 是以 i Frame Only的方式来作记录,所以实际上真正好的记录格式反而是 XDCAM。

同时如果说 XDCAM EX 的记录传输率也是以 25Mbps VBR 的方式来作记录时,并不见得比 HDV 25Mbps CBR的方式来的好!

因为 25Mbps CBR 是从一开始记录就都是固定在 25Mbps 这个传输率上,而不会降低或是升高。

而 25Mbps VBR 就有可能都是以最低的传输率来记录。

当然这几个格式的传输率的调整,也是要视该规格的实际程序运算设计。

就像是 DVD Video 的 MPEG2 设计,可以做到 VBR Pass 2,就是运算两次。

也可以这么说,如果在 MPEG 的设计上,纯粹以 i Frame only ,然后又是高传输率 100Mbps ,同时从开始记录就是以CBR 固定在 100Mbps 来作记录,这样的数据就比 VBR Long GOP 要好很多。

提供给大家参考。

再吹毛求疵一下,刚刚去查了一下字典,帧 这个字一般都念做 ㄓㄣ ,不过在字典上居然念的是 正!

quote:


至于1080p60可能是一个理想的规格,但是受限于记录与传输处理能力,广电业者不会采用这个规格,EX1也不会。




为什么广电业者不会采用这个规格??

我想这个也是要解释一下,主要的原因是在于 传输播放系统。

就像是现在台湾 DVB-T 无线数字播放系统,每一个频道频宽为 6 ~ 8 Mhz,视规格设定,而目前每一个频道可以播送 3 个 SDMPEG2 的节目内容,但是一但改用 HD 播送时,只能播出一个节目内容。(这也是原本想要采用数字无线来打有线系统台,因为目前可以提供15 个 SD 节目频道,但是一但改作 HD 之后,又只剩下五个节目频道(如果全部都播 HD))

如果是播出 HD 1080i60 ,就已经占掉一个频宽,如果改用 1080p60时,信息量基本上可能会占掉至少一个半的频宽,这就不符合原始设计的频宽。

另外,播送 1080p60 ,因为画质的关系,也有可能被侧录,被拿来当作盗版母源的问题(这是业者的疑虑)。

所以不是广电业者不采用,而是有很多因素在其中。

因此 joe_wang兄,你在另外一个板上,那位板主的说法其实我个人也是有一些存疑,毕竟广电业者的问题,不仅是对于呈像规格上的问题,这也牵涉到影像传播技术上面的问题。

另外 Super Hi-Vision 目前在 NHK 研发上还是在 2k,同时 Progressive 不是只有从 4k 来开始。当初DV 要支持 24f 时,因为 Interlace 的效果无法符合一般胶片的质量,所以才开发出 24p 的规格。

我觉得有些技术规格的问题,还是有赖专业技术人员来作解释。

同时当初 NHK MUSE 系统是模拟的 HD 电视系统,而且扫描线比 1080 的还要多到 1125条!所以另外一个板的说法当初设计就是 1080 ,也是令人感到存疑。

其实有很多专业的技术规格,都可以在网络上找得到,尤其是维基百科。

quote:


同时如果说 XDCAM EX 的记录传输率也是以 25Mbps VBR 的方式来作记录时,并不见得比HDV 25Mbps CBR 的方式来的好!




Lococo兄,

是的,EX1的 SQ 25Mbps模式还是CBR,与HDV格式100%兼容。

所以 XDCAM 的压缩技术架构是在于 MPEG2,同时 EX1 那个 SQ 25Mbps 就是以 HDV MPEG2 的CBR 来作记录,但是我所说的 CBR 就是从头到尾都是 25Mbps 来作记录而不是理论值 25Mbps而实际记录并没有这个数值。

所以真的要研究,可能就有点过于学术性与技术性上的问题。

最好还是就实际拍摄的效果来作讨论,可能会比较不会陷于规格上面的问题。

briansay兄,小弟知道您的意思,
小弟也研究过用 1/24 1/48 1/100 的快门拍摄,
1/24 的连续性最好,
不过电影给人的感觉就是快门并不慢,
播放也不会不流畅,这样不玄吗?
快门慢不慢用播放器每帧检视就知道了,
比较可以用尺,量拖尾长度及每帧间的跳动距离,
您会发现真的很玄。

很快的 会有民用专业机(非广播级)采用 AVC 35~50Mbps VBR or CBR at 35Mbps/50Mbps,(1920x1080/60p/120p~10bit 4:2:2 or even 12bit 4:4:4) 与现今 HDV 甚至XDCAM 差距之大, 光看规格就应该心里有数了, 当 storage (HDD or Flash) 越大越快越便宜后,广播级的机子搞不好都会用 lossless compression了....

那个规格叫做 AVC Intra ,是 Panasonic 的新规格。

不过在 Panasonic 来说是当作广播级的专业规格。同时 AVC Intra 是 i Frame Only!

所以跟 XDCAM EX 的 Log GOP 是不一样的压缩编码方式。

不过这还是 Sony 与 Panasonic 格式上面的战争。

其实这个问题在过去比较麻烦的地方就是如果选用某一个影像规格,后面的流程设备就必须使用该规格的厂牌设备,而现在非线性剪辑软件全部都支持的情况下,只有选择哪一种规格拍出来的效果是符合使用者的需求而已!

喜欢研究技术的,可以看看 Sony 及 Panasonic 两家对自家 Codec 的白皮书资料
http://bssc.sel.sony.com/Broadcasta...hitePaper_F.pdf
ftp://ftp.panasonic.com/pub/Panason...P_AVC-Intra.pdf

当然,以上内容不免各唱各的调
所以,除了Codec外其实还有很多环节要注意呢!
久了就会慢慢发现,使用的人才是关键
毕竟大厂的机器都有一定的业界水平
能将机器特性玩透,适时的挑整发会其最大潜能才是重点

所以 Brian兄 做了最佳的示范 ^_^

当然啰!!
每帧间的跳动距离,就是您指的 "二者主题的运动速率",
每个帧模糊(blur)的情形就是小弟指的 "拖尾长度"。

小弟看网络的 24P 影片就是拖尾没有很长,却可以以比较快的速率移动,
所以看起来没有不顺的情形。

我想原因蛮单纯的 就是预算

电影用的规格器材 不是我们手上得这些等级
再加上就算我们手上的机器有24P 但是每一台得24P表现不见的一样
所以不用同一台讨论 意义不大
另如EX1 就要用EX1来测试讨论观看
不然跨机种 问题太多

那些用这些摄影机拍的电影到底是怎么回事?

何谓电影用的规格器材,不是我们手上的这些等级?

那,钮承泽,豆导用 Canon XHA1 拍的电影又是怎么回事?

每一台的 24p 表现不一样?请问何谓不一样?如果是这样,那为什么剪辑软件又可以剪这些 24p 的影像数据?

那 24p 到底是为什么而产生出来的?电视吗?电影吧!

如果你的意思是针对 EX1 的 24p 来讨论,将问题范围缩小是没什么问题,但是并不代表 24p 是特殊的拍摄规格。

小弟大概理出一个头绪了,
这个跟快门速度是绝对有关的,这点前面的讨论也得到大家的认同,
但是还有一个很重要的关键,就是机器感度的问题。

每一台机器的设计是不同的 不管是COMS或是CCD又或是电路板以及记录方式

你不要跟我说 每一台机器对于以上的东西一样!!

如果今天有不一样的地方 他就不可能是完全一样的流程去记录
既然有不同 就是不同 没有甚么特不特殊 真要讲特殊 那也就是别人没有的东西
24P本来就不是什么特殊的东西 也没有人提到它特殊

以前我就是过拿60I的东西来做出24P的效果 非常容易
我也从来不在乎24P 我只在乎有没有拍出东西
对于这种东西得探讨 是希望来发掘出自己不知道的东西
不是来这边玩文字游戏 又或是用不礼貌的文法来表现自己

你不要跟我说 重复别人的话
如果看不懂国字或是听不懂其中含意 那也就算了
但是我想你应该没有那么无知
我没有搞过专业级的东西 但是我也知道专业级的超级器材不是拿EX1或是FX1可以比
至于比甚么 这就看你得爽度
比小比便宜会赢 其它 没有几项优势
要再呛人 请去别的地方呛 我在这个论坛从来没有像这样发过文
你还真是........

如果版主觉得不适当 就删文吧 我没有差

最后我备注一下
电影 只是一个名词 你去搬纽导意义何在
以前的人认为 不是用胶卷拍 就不叫电影
现在哩
电影不是拿来讲得 就算你用V8 有剧情 有内容 你要叫电影不行吗
难道拿A1 拿200来拍就可以或是不可以叫电影吗
所有的艺术都在表现一个故事 都是一个意念
不要去狭窄化艺术好吗
我是不懂艺术 但是我懂得尊重

唉啊!!
其实是有些误会啦!
是小弟不会表达,24P 规格是一定是只有一种,就是每秒 24格 或是 23.976 格,
应该是说效果不同而已,也就是每种机器拍出来的拖影效果不同,
造成画面的连续性效果不同,
小弟初步判断是感度的问题。

呵,别动气喔! ^_^
===================
可不可以样理解呢:

i 解释成隔行扫描(不管是单数或偶数行)
p 解释成逐行扫描

所以,对单元格图的成像而言,p比i优。

在光源充足,与机器本身能力足够的前题下,如同照片般用快门来取决单元格成像的锐利度。

===================

呵,纯属外行理解,若有错误,敬请指正。

其实基本原理是一个基础,它已经可以解释大部分的情形,至于机器特性是否会影响视觉上细微的流畅度,个人相信也是有的,还是可以逐一细究的啦,例如:

1.原始色度抽样:4:2:0对4:2:2
2.编码:CBR对VBR
3.压缩:帧间(Interframe)对帧内(Intraframe)

根据原理我们都知道,24p比30p、60p的间隔大,主题的移动速度越快,不连续性越明显。如果条件完全相同(同24p、同快门速度、主题移动速度相同),A影片看起来比B影片运动顺畅的话,那只有一种可能,就是A影片比B影片糊化的更均匀,影片才会有更好的连续性。

1.色度抽样会影响色阶的连续性,会不会影响糊化视感呢?待探讨...
2.对于动态性强的主题,VBR的表现绝对胜过CBR,有效避免码流不足产生的色阶不连续(马赛克),差异有多大?待探讨...
3.帧间压缩(如HDV、XDCAM EX的longGOP)运算的限制,不完整帧数过多,是否容易造成影像不连续呢?待探讨...

另外我刚刚才知道EX1的shutter设为off时,可有效改善闪光灯现象,所以EX1的快门设定会不会影响影像的连续性呢?待探讨...


至于912兄所提的感度,所指的应该就是糊化程度吧?

如果有时间一一详细探讨过滤,离真相就不会太远了。

我把豆导用 Canon XHA1拍电影的意思就是,电影本来就不一定要用高阶的机器来拍。那我可能误会你说的:

quote:


电影用的规格器材 不是我们手上得这些等级




所以我强调就是,你手上的 EX1 就是可以拍电影!

而 24格就是24格,只是格率上面的不同,当然每一台机器自己在拍摄功能与性能上有所不同,那也是真的,那实在没什么好辩论的!

请问Lo版主

iFrame Only 跟 EX1 采用的编码方式差异为??

最近一直在Panasonic 的新机 跟EX1之间徘徊

小弟目前是用DVX-100A,其实已经很习惯Panasonic的设计跟表现

但HVX200最让人诟病的就是原始CCD太小,才会考虑他后续的新机

而EX1虽然在规格上超前一大截却又有一些让人捶心肝的缺点....

看了Lo版主的回复发现 AVC intra 的编码是用iFrame only,这反而是Sony的XDCAM采用的格式

却在EX1为了记忆卡改变

那iFrame only的编码优点是?

我当然知道机器自己喜欢就好,满足自己的需求最重要,但如果能对这些规格更熟悉

相对购买时才会更省慎评估

麻烦解惑一下~~谢谢

帧内压缩(iFrame Only),也就是每帧个别压缩。
帧间压缩(Long GOP, Long Group OfPictures),每秒的所有帧数,分成二群,只有每一群的第一帧是完整的,其它都是纪录与前一帧的差异。EX1及所有的HDV都是采用LongGOP。

iFrame only的优点就是每帧都是独立完整的picture,不会有错误运算的情形发生。
若同样的机型二者压缩方式的画质差异有多少?这得请专家来解释...

如果要问EX1与HVX-200的比较,问问先后买过用过二台的使用者比较准,例如英国摄影导演PhilipBloom有回答类似问题:
(2008-01-15)
Rick:Philip,我已经研究过EX1,并且与HVX-200对比过,在画质上我倾向EX1,但是许多客户要4:2:2的色度抽样,这只有HVX-200提供。你能谈谈HVX-200的经验吗?它的锐利度远低于EX1吗?
Philip:是的,我并不爱好我的HVX-200,我卖掉它买了EX1,HVX-200松软的画质、可怕的工作流程、难以操作的机身。EX14:2:0的色度抽样对我而言没有问题,我做了很多面向的评鉴结果一点问题也没有。
(2008-03-17)
Guest: 我正在考虑是用Panasonic HVX还是用Sony EX1拍摄,你认为哪一台在低光(夜间)环境下较好?
Philip: 夜间摄影当然是选择EX1啊!夜间拍摄的例子请参考我的blog中[记录片拍摄]的那篇。HVX夜间拍摄能力相当贫乏,布满杂点与噪点,在光源充足的环境下表现较佳。

出处:Philip Bloom[首页] 下方的答客问。

Philip[在这里]也有对HVX-200的一些comment.

鱼头看了别打偶,这都是阿兜仔讲的,紧酸~~

小弟看到这篇文章目前为止真的是非常汗颜
好激烈阿!!哈哈

目前为止还是乖乖拿着HVX200拍摄中
这次寒假拍摄的电影也都是用DVCPRO HD 720p 24PN拍摄
用卡拍真的好方便

不过200感度太低真的很伤脑筋
另外EX的片子真的非常的锐利和清晰

有些产品我相信一比较就会让每个人看出自己喜欢的那几个部份
如果要完全适合自己的机器... 那干脆来个客制化或是DIY摄影机好啦 哈哈
不过毕竟制造/使用还是不同领域吧?
我们就是不会制造摄影机的high-end嘛 除了花最多的钱请别人制作你心目中的完美机,也只能迁就 = =

小弟个人的看法则是:在小窗口看,即使原始影片只有16p看起来也不太有Lag掉格感,但在大屏幕看,即使原始影片是60i仍会不时有明显的Lag掉格感,尤其现在的影片多喜大特写运镜更显24p连续感的不足。

个人认为在大屏幕看大特写运镜至少要以72p来拍才能将Lag掉格感大幅降低,希望未来20年内电影级摄影机的底片或CCD科技能把其实用感光能力大幅提高,这样导演不用太伤脑筋打光问题即可低成本、低耗时、低耗工拍出72p电影,导演也从此不用再害怕消费者在家打100吋近距看电影时边看边骂「看,怎么Lag这么严重!」。

  

爱华网本文地址 » http://www.aihuau.com/a/25101010/39547.html

更多阅读

道路交通安全法规与相关知识,交规速记方法 交规法规

道路交通安全法规与相关知识,交规速记方法——简介还在头疼交规难记么 ?驾驶证考核技巧,科目一,二,三速记方法,驾照考试不过?来看看吧!道路交通安全法规与相关知识,交规速记方法——工具/原料道路交通安全法规与相关知识道路交通安全法规与

apple id是什么与使用方式 apple id删除联系方式

apple id是什么与使用方式——简介当我们入手一台iphone的时候,我们就应该准备好一个apple id,因为有了apple id,我们才能够在苹果的app store里头下载东西。apple id是什么与使用方式——工具/原料苹果账号apple id是什么与使用方式

浅释大珠和尚《顿悟入道要门论下》四 和尚的佛珠是什么材质

(续上)[原文]师少顷又问,经云:若以色见我,以音声求我,是人行邪道,不能见如来。大德且道阿那个是如来? 曰:某甲到此却迷去。 师曰:从来未悟,说什么却迷! 僧曰:请禅师为说。 师曰:大德讲经二十余座,却不识如来!其僧再礼拜,願垂开示。师曰:

置业昆山花桥房价必涨的9大理由! 昆山花桥裕花园房价

置业昆山花桥房价必涨的9大理由!置业昆山花桥房价必涨理由1:昆山地铁有眉目了!6月30日,昆山市召开重大民生工程新闻发布会。现场透露:苏昆城际轨道快线正在紧张规划设计当中,这条快线起始于苏州高新区,穿越昆山城区,延伸到上海轨道11号线昆

田小娥与五个男人之间的关系 田小娥泡枣的章节

《白鹿原》的看点很多,小说中与田小娥或者想与田小娥发生性关系的有五人,郭财东、黑娃、鹿子霖、白孝文、狗蛋。这五人与田小娥的情感关系体现的是50年前农民的性观念与婚恋观,对我们现在的年轻人来说,是有代沟的,甚至会觉得畸形变态。现

声明:《大解密!细说SonyEX1帧速率与快门速率,及其交互关系 帧速率是什么》为网友用释怀换个灿烂分享!如侵犯到您的合法权益请联系我们删除