任何影片都脫離不了數據層級(Data level)的課題,一般情況下,它都能夠正確顯示;一旦出現不尋常狀況的時候,身為專業影像工作者的我們,要懂得如何設定,以及什麼原因會導致錯誤,確保輸出的影片沒有問題。

歐諾身為專業的影像校色單位,恪守嚴格的規範,確保校色流程正確無誤,有賴於數據範圍背後的重要知識。

認識不同數據範圍

在影片中有所謂的數據層級,分成如《圖1》1623564 – 940) 的影片層級(Video level)以及 0 – 2550 – 1023) 的全層級(Full level

在不同軟體、設備或文件會有不同名稱,如《圖2》所示,以下列舉幾個相同意思的名稱。

無論是哪一種層級,它都表示為最亮到最黑,如果以 IRE 表示皆是 0 – 100,只是記錄下來的數據不同;在影片層級中,它亦可記錄超黑(Sub-black)或是超白(Super-white)的數據。

《圖1》 不同Level的範圍
《圖2》 不同Level的專有名詞

為什麼需要知道數據層級?以下我們就《圖3》來說明。

如果一切無誤,結果會如中間的圖示,層次是正常的;如果設定有誤,可能會造成如 左圖 是壓縮的、層次變少的,是看起來灰灰的,或是如 右圖 是裁切的、反差過大的。

接下來,我們會從圖像本身、解碼器設定、輸出設定與顯示器設定,這幾個階段來解釋這三種圖像的成因。

《圖3》可同時入檔、備份、樣片轉檔、現場剪輯、樣片分享的硬體設置特寫

正確的解讀與顯示流程

如《圖4》與《圖5》所示:

  1. 左上圖顯示影片來源是全層級,也被解碼器正確判斷為全層級,輸出與顯示器也都是全層級。
  2. 右上圖顯示影片來源是影片層級,也正確地被解碼器判斷為影片層級並縮放為全層級,輸出與顯示器也都是全層級。
  3. 左下圖顯示影片來源是全層級的,也正確地被解碼器判段為全層級並縮放為影片層級,輸出與顯示器也都是影片層級。
  4. 右下圖顯示影片來源是影片層級的,也正確地被解碼器判段為影片層級,輸出與顯示器也都是影片層級的。

基於每一個步驟都有正確讀取層級,並作正確的縮放與設定,故顯示都會是正確的。

《圖4》正確的流程
《圖5》正確的流程 (以Color bar顯示)

錯誤的解讀與顯示流程

  • 導 致 裁 切

為什麼會造成裁切呢?或是反差變大,我們可以用《圖6》與《圖7》解釋:

  1. 左上圖的影片是影片層級,被解碼器正確判斷為影片層級,縮放為全層級,並以全層級輸出,但在顯示器設定為影片層級。
  2. 右上圖的影片是全層級,但被解碼器錯誤判斷為影片層級,並以影片層級輸出,但在顯示器設定則為影片層級的。
  3. 左下圖的影片是全層級,被解碼器正確判斷為全層級,並以全層級輸出,但在顯示器設定則為影片層級的。
《圖6》 裁切的流程
《圖7》 裁切的流程 (以Color bar顯示)

無論發生在哪一階段,造成裁切的原因皆是原本是全層級的影片被誤判為影片層級,導致超出 235 與低於 16 的訊號皆被認做一樣,進而造成裁切的問題。

  • 導 致 壓 縮

為什麼會被壓縮呢?或反差變小,我們可以以《圖8》與《圖9》解釋:

  1. 上圖的影片是全層級,解碼器正確判斷為全層級,縮放為影片層級,並以影片層級輸出,但在顯示器設定則為全層級。
  2. 下圖的影片是影片層級,解碼器正確判斷為影片層級,並以影片層級輸出,但在顯示器設定則為全層級。
《圖7》 壓縮的流程
《圖8》 壓縮的流程 (以Color bar顯示)

無論發生在哪一個階段,造成壓縮皆是原本是影片層級被誤認為全層級,進而導致沒有超出 235 與低於 16 的訊號,造成壓縮的問題。

達芬奇設定

  • 內 部 訊 號 處 理

透過以上說明,我們了解影片不同層級的訊號要被正確的判讀、合適的縮放,才能正確顯示;在各家軟體有不同的工作模式,以高階調色軟體 Blackmagic Design 的 Davinci Resolve 為例,無論來源影片是全層級或是影片層級,都會將其縮放為全層級,並以 32 位元浮點運算,這樣在縮放和調色過程較不會產生斷階的問題。

  • 影 片 資 訊

《圖9》顯示影片的數據層級判斷,可以依賴在片段屬性(Clip Attributes)中的數據層級設定,一般而言,選擇自動(Auto)便能正確的判讀;因應現今有許多令人困惑的新格式出現,如果在部分影片顯示有些怪異時,可以選擇手動判定是否要改為影片層級或是全層級。

《圖9》 在 Davinci Resolve 中影片資訊的 level 設定
  • 監 看

在達芬奇我們透過專用的監看卡輸出畫面到監視器中,如《圖10》,要確保在輸出設定上與顯示器一致,大部分的螢幕都可以選擇要哪一種層級或是輸入範圍(Input Range),只要與軟體輸出一致即可。

就我個人經驗,螢幕的輸入範圍不要使用自動,因為它往往無法正確判讀出輸入來源的數據層級,進而顯示錯誤。此外,如果遇到不能調整的螢幕,例如在拍攝現場使用的監看螢幕是預設影片層級,但是電腦螢幕是全層級,實際操作還是以說明書為主。

《圖10》 在Davinci Resolve 中監看的 level 設定
  • 輸 出

後製好的影片,在輸出時也要選擇不同層級,如《圖11》 所示。一般來說,從輸出的格式由軟體自行判斷要用什麼層級,但我建議還是要手動設定為佳,通常不容易判斷軟體會將您設定的格式套什麼層級,往往出了問題才逐一回溯,可能是輸出時軟體在這部分套用您預期之外的層級。

《圖11》 在Davinci Resolve 中影片輸出的 level 設定

實際測試

這裡以 Resolve 輸出一段 Proress 4444 的影片,如《圖12》,層級設定為自動,到了 PR 之後發現影片變淡了,波型圖也顯示出其值不低於 64 也不高於 940,從之前的解釋便知道這是將影片層級誤認為全層級所造成。

我們知道 444 是沒做色彩取樣(Color Sampling)的格式是以全層級紀錄,但不巧的是 Resolve 卻默認為影片層級輸出,所以 PR 要正確顯示,便要將片段判斷為影片層級,這樣才能正確的顯示。

《圖12》 PR 中影片輸入設定的差異

善用 Color Bar

我們可以利用 SMPTE 所推出的 Color Bar 來判斷層級為何,由於 Color Bar 中包含極黑與極白,所以在波型圖中一定要能貼底(0)與頂天(1023),如《圖13》所示,表示有被正確判讀;若以《圖14》所示,就是以影片層級卻被判斷為全層級所造成的。

由此可知,在影片開頭放入 Color Bar 或是攝影機輸出 Color Bar,都有助於軟體及監視器的設定,請大家在適當的時機中放入 Color Bar。

《圖13》 color bar 有被正確判斷與顯示
《圖14》 color bar 是 Legal level,但被判斷為 Data level

最佳作法

  • 使用 444 編碼時,請再次確認軟體是如何解讀與渲染,如果發生錯誤將導致訊號裁切或洗白(變淡),要再次測試 444 的編碼。
  • 使用 color bar,以確認輸出與解讀數值是正確的。
  • 多數的攝影機是 Legal level 的,而非 Data level。請再次確認攝影機設定,確保錄製的檔案與輸出訊號的 level。
  • 確保整個訊號路徑設定妥當,包含監視器,軟體與硬體(視訊卡)。
  • 輸出給廣播的一定要是 Legal level,大部分需求規格是 Rec709 ProResHQ 4:2:2,預設為 Legal level。
  • 即便是輸出到網路,仍然建議輸出成 Legal level,目前大部分編解碼器仍以 Legal level為主流。