数字显示装置的应用

    1 引言

    从目前来看,电影、电视和照相都不能较完美地再现自然场景。不过总结几十年的实践经验,我们认为用线性方式记录场景的效果是值得肯定的。在电视行业中,实况转播是一种非常重要的手段,最终图像被即时录下,再利用CRT (阴极射线管)监视器的物理特性对其进行处理。不过一旦电视系统建立后,它就不可能通过三维查找表格(3DLUT)或其它途径再进行后期处理。而电影拍摄是在底片胶片上以线性方式记录对数场景亮度,它比最终显示的范围更广。虽然底片仅为中间图像,它还需要印成正片,由于底片上的色调和密度是相反的,因而它使以线性方式记录场景,以非线性方式再现场景这个过程得以明确分离。

    数字中间片(DI)工艺要经过摄影和后期制作的两个阶段,其中记录的数据对于场景而言为线性,而显示方式是非线性的。有些电影将通过数字方式放映,不再需要正片,但是放映的一般特性保持不变。此时数字摄像机代替了底片,高端系统始终通过线性方式对场景进行拍摄。在专业的影像领域,要求使用具有较高比特深度的纯线性的/原始0文件,而不是对数线性的/原始0文件,因为它只改变显示查找表格(LUT)。

    电影正片的颜色范围与数字显示器(如DLP放映机或CRT监视器)的颜色范围是不一样的。正片的颜色范围在暗色下更为广泛,尤其在蓝色和青色调下。DLP (数字光线处理)放映机和CRT监视器在红色、绿色和蓝色色调下可以产生更加饱和的亮度,但是它们不能呈现正片上的黄色, DLP放映机的颜色范围比CRT监视器的颜色范围更大。

    2 CRT监视器

    在线性坐标图1中,您无法看到插入的测量值(黑色线条)和理论上格码曲线(绿色线条)之间的差别,因为这两条曲线是重叠的。

    在图2中,线条为最佳转换曲线,线条显示了015%杂光的影响,线条在对数坐标图中是一条直线,称作为格码曲线。

    2.1 CRT监视器的特性

    在CRT的计算机或视频监视器中,一条电子束在屏幕背后来回移动,每当电子束通过屏幕时,便点亮玻璃管内部的荧光点(像素),从而照亮了屏幕的活性部分。通过从屏幕的顶端到底部绘制许多各式各样的线条,于是就形成了整幅图像。一台彩色的CRT监视器需要使用三个电子枪用以激活红光、绿光和蓝光的散射荧光体。

    2.2 CRT监视器的特性曲线

    电子枪的输出不是以线性方式而是以指数函数的形式与监视器信号相关联的,其中指数为格码值,见图1。监视器的格码值通常为214,而摄像端的格码值为0145来对显示端进行补偿,它的总体格码值为0145@214=1108,这个格码值能确保在监视器中有一个比较好的观看效果。