Data Levels (数据亮度) vs. Legal TV Levels(电视标准的亮度)

发布时间:2023年10月23日

数据范围级别通常是(0-255或0-1023)或TV规定的级别常常是(16-235或64-940)

对于任何校准工作,必须充分了解用于实际工作的工作流程,并相应地设置校准路径。

对于大多数视频分级调整系统,这意味着了解如何根据需要重新缩放图像工作流程,例如,将0-1023数据级别映射到64-940规定级别。理解这一点的必要性再强调也不为过,本文试图说明可能遇到的各种问题。

初步了解

图像级别有两个基本要素

-将图像输出数据范围(0-255或0-1023)或TV Legal级别(16-235或64-940),以正确和匹配的方式,显示在对应的显示器上。

重要的是,要预先了解当正确配置输入信号电平时,所有显示器都显示黑色和白色。 这意味着,无论输入信号电平如何,如果显示器与信号输入电平正确匹配,则黑色和白色将看起来相同。

当配置不正确时,黑白电平将显示为剪切或提升。

数据与电视规定电平可能很难完全掌握,但充分理解电平不匹配意味着什么,对于准确的信号再现至关重要。

数据与电视法规配置不正确的数据与图像上的合规信号路径可以总结如下:

正确的匹配图像标准是最重要的。 不正确的数据与规格的配置,会造成较暗,剪切或较亮,压缩图像。

准确校准(以及准确的一般图像显示)的要求是使源系统的输出与显示器的预期输入相匹配,反之亦然。

以下示例均使用BarsandBlack校准图像,该图像是可下载校准图像的一部分,并作为数据级图像提供。 当加载到分级系统中时,它可能会立即重新缩放为Legal,或仅在输出时重新缩放(在时间轴上保持图像数据级别),或可能根本不应用缩放。

如果在PC环境中使用,通过图形卡HDMI连接到显示器,相关的EDID将自动改变图像缩放比例,这使得对EDID的理解在任何信号路径中都非常重要。有关详细信息,请参阅HDMI用户指南。

有效信号和显示电平设置

数据到数据电平以下信号路径显示了一个简单的配置,其中原始图像为数据电平,并在发送到显示器之前保持在数据电平。 显示器设置为输入数据电平,并将黑白正确映射到显示器屏幕。

这是大多数后期制作工作流程的默认信号路径,因为压缩到TV Legal范围是在后期制作创意工作完成后执行的。

数据到数据亮度水平

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。在这种情况下,根本没有任何变化。

从视频标准到数据级别

下面的信号路径基本上与上面的相同,但是原始图像处于某合规级别,源系统在发送到显示器之前将其重新缩放到数据级别。 显示器设置为输入数据电平,并将黑白正确映射到显示器屏幕。

这是一个标准的后期制作工作流程,当源素材已经压缩到标准规定的级别时。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。在这种情况下,更改立即发生在源系统中。

不同视频标准之间的转换

下图显示了另一种有效信号路径配置,其中原始图像范围为Legal标准,并在显示输入端保持Legal标准。 显示器设置为输入Legal级别,并将黑白正确映射到屏幕。

这是后期制作工作流程的另一个默认信号路径,其中整个信号路径用于直接电视交付。 这也是所有家庭电视配置的默认信号路径,因为所有基于广播和光盘的媒体都以合法级别提供。

在此配置中,始终使用Legal级别,显示器预期Legal级别作为其输入,并在显示器内部将提升的黑色重新缩放回黑色,将下拉的白色推回白色。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 在这种情况下,源和显示器之间的连接是合规的级别,并且当显示器被设置为输入匹配的标准级别时,屏幕图像被正确显示。

数据级到标准级的转换

下图显示了上述信号的替代信号路径,这次原始图像范围为数据,并在发送到显示器之前压缩到标准的级别。 显示器设置为输入Legal级别,并将黑白正确映射到屏幕。

在该配置中,源系统输出从数据级别重新缩放的标准 级别,并且显示器期望标准级别作为其输入,并且在显示器内部将提升的黑色重新缩放回黑色,并且将下拉的白色拉回白色。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 在这种情况下,源和显示器之间的连接是标级别,并且当显示器被设置为输入标准级别时,屏幕图像被正确显示。

无效的信号和显示电平设置

数据源显示裁剪以下信号路径显示了最常见的无效配置,其中原始图像为数据电平,并在发送到显示器时保持在数据电平,但显示器设置为输入合法电平,这意味着图像在显示时被拉伸。

因此,显示器错误地映射黑白,在显示器屏幕上剪切图像。

在此配置中,源系统输出数据电平,但显示器期望将合法电平作为其输入,因此在16/64以下剪切黑色,在235/940以上剪切白色,因为它将16/64扩展为黑色,将235/940扩展为白色。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 显示屏上的剪裁很明显。

标准视频源的显示剪辑

下面的信号路径基本上与上面的相同,但是原始图像处于标准级别,源系统在发送到显示器之前将其重新缩放到数据级别。 显示设置为输入标准级别,这意味着图像在显示时被拉伸。

因此,显示器错误地映射黑白,在显示器屏幕上剪切图像。

在此配置中,源系统输出数据电平,但显示器期望将合法电平作为其输入,因此在16/64以下剪切黑色,在235/940以上剪切白色,因为它将16/64扩展为黑色,将235/940扩展为白色。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 显示屏上的剪裁很明显。

数据源裁剪

下图显示了源系统信号电平输出匹配不正确的配置问题,其中输入数据图像在输出上被裁剪为合法电平,进入预期合法电平的显示。

因此,显示器显示剪切的图像。

在此配置中,彩色系统输出TV标准电平,但内部源图像是全数据范围,并且在输出时被剪切。 显示器预期TV Legal电平作为其输入,因此显示从彩色系统输出的剪切图像。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 夹在信号连接和显示屏上是显而易见的。

数据源显示压缩

下图显示了显示器与源系统输出不正确匹配的问题,其中显示器预期为数据电平,但源系统输出的是重新缩放的标准电平信号。

因此,显示器显示压缩图像,黑色提升,白色减少。

在此配置中,源系统输出从数据级别映像重新缩放的法律级别。 显示器预期数据级别作为其输入,因此显示压缩的Legal图像,黑色提升,白色减少。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 显示屏上的黑色被提升,白色被减少是明显的。

标准来源显示压缩

下面的信号路径基本上与上面的相同,但是原始图像处于Legal级别,显示器预期为Data级别。

因此,显示器显示压缩图像,黑色提升,白色减少。

在此配置中,源系统始终以Legal级别运行。 显示器预期数据电平作为其输入,因此显示压缩的Legal图像,黑色提升,白色减少。

三个阶段中的每一个阶段对图像的相对影响可以在下面看到。 显示屏上的黑色被提升,白色被减少是明显的。

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