4K超高清電視節(jié)目畫面調(diào)色技術(shù)研究

陳 輝

（湖州市新聞傳媒中心，浙江 湖州 313000）

0 引言

在4K超高清電視節(jié)目拍攝和制作過程中，為獲取更豐富的色彩和更大的動(dòng)態(tài)范圍，拍攝及后期制作團(tuán)隊(duì)往往采用Raw或者Log格式記錄文件。但不同廠家的攝影設(shè)備成像器件具有不同的光電轉(zhuǎn)換特性，其記錄模式多樣，存在不同的Log曲線，因此所拍攝的圖像往往具有不同的色域[1]。在此情況下，就需要對(duì)4K超高清電視節(jié)目進(jìn)行畫面調(diào)色，從而保證節(jié)目播出與觀看效果。本文主要探討4K超高清電視節(jié)目的畫面調(diào)色技術(shù)。

1 4K超高清電視概述

1.1 相關(guān)定義

4K超高清（Ultra High Definition，UHD）電視是指具有至少3 840×2 160像素分辨率的電視設(shè)備，其像素密度是傳統(tǒng)1 080p高清電視的4倍。這種先進(jìn)的顯示技術(shù)能夠提供更加細(xì)膩和清晰的畫面，使得色彩更加鮮明，對(duì)比度更高，圖像細(xì)節(jié)更為豐富。4K電視在提升視覺體驗(yàn)方面設(shè)立了新的標(biāo)準(zhǔn)，尤其在大屏幕電視上，觀眾能夠感受到更加沉浸式和逼真的觀看效果。隨著內(nèi)容制作和傳輸技術(shù)的不斷進(jìn)步，4K超高清電視已經(jīng)成為消費(fèi)者追求高質(zhì)量家庭影院體驗(yàn)的首選。

1.2 4K超高清電視的特點(diǎn)

4K超高清電視技術(shù)的核心在于其卓越的分辨率能力。3 840×2 160像素的顯示分辨率，是全高清（Full HD）1 080p分辨率的4倍。這種分辨率提升帶來了更高的像素密度，極大地增強(qiáng)了圖像的清晰度和細(xì)節(jié)再現(xiàn)能力，即便在大屏幕顯示中也能保持圖像的銳利度和深度，幾乎消除了視網(wǎng)膜分辨極限下的像素顆粒感。

4K電視通常采用高動(dòng)態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）技術(shù)，不僅提高了顯示設(shè)備的亮度峰值，還擴(kuò)展了色彩和亮度的動(dòng)態(tài)范圍，實(shí)現(xiàn)了更高的對(duì)比度和更廣的色域覆蓋。HDR技術(shù)通過對(duì)元數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理，優(yōu)化了畫面的暗部細(xì)節(jié)和高光細(xì)節(jié)，使得圖像在高對(duì)比度場(chǎng)景下能夠保留更多的信息和層次感。大部分4K超高清電視應(yīng)用了有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）技術(shù)，在色彩準(zhǔn)確性和視角依賴性方面得到了顯著提升。OLED能夠通過自發(fā)光特性，實(shí)現(xiàn)無須背光源的純黑顯示和更廣的視角。

在智能化方面，4K電視集成了先進(jìn)的操作系統(tǒng)，支持多種流媒體協(xié)議和編解碼標(biāo)準(zhǔn)，如高效視頻編碼（High Efficiency Video Coding，HEVC）確保了4K內(nèi)容的高效傳輸和兼容性。智能平臺(tái)提供了個(gè)性化的內(nèi)容推薦、云服務(wù)同步以及與智能家居生態(tài)的無縫連接，提升了用戶的互動(dòng)體驗(yàn)和便捷性。

2 對(duì)4K超高清電視節(jié)目進(jìn)行畫面調(diào)色的意義

調(diào)色是圖像視頻節(jié)目制作過程的重要環(huán)節(jié)，可分為技術(shù)性調(diào)色與藝術(shù)性調(diào)色兩種類型。技術(shù)性調(diào)色屬于制作范疇，是從技術(shù)指標(biāo)上對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)整，使圖像呈現(xiàn)正確的光色效果，提升人眼的舒適度[2]。藝術(shù)性調(diào)色屬于創(chuàng)作范疇。操作員除了要掌握?qǐng)D像技術(shù)外，還必須具備藝術(shù)審美力，為圖像顯示賦予美學(xué)內(nèi)涵。藝術(shù)性調(diào)色具有主觀性，難以量化，技術(shù)性調(diào)色則具有普適性，能夠廣泛適用于絕大部分調(diào)色工作。本文主要針對(duì)技術(shù)性調(diào)色進(jìn)行分析。

2.1 提升視覺沖擊力

在4K超高清電視節(jié)目的制作過程中，畫面調(diào)色是至關(guān)重要的一環(huán)。通過專業(yè)的色彩分級(jí)技術(shù)，調(diào)色師能夠精確地調(diào)整色彩的亮度、對(duì)比度和飽和度，使得色彩更加鮮明和層次分明。在4K分辨率的細(xì)膩畫面上，這種調(diào)整尤為重要，因?yàn)樗軌虺浞掷?K電視高像素密度的優(yōu)勢(shì)，極大地增強(qiáng)圖像的視覺沖擊力。色彩的深度和豐富性得到顯著提升，使得每一幀畫面都能以更加生動(dòng)和真實(shí)的方式呈現(xiàn)，從而吸引觀眾的注意力，提升整體的觀看體驗(yàn)。

2.2 增強(qiáng)情感表達(dá)

在4K超高清電視節(jié)目的后期制作中，色彩分級(jí)以及色彩校正等畫面調(diào)色工作不僅能夠提升視覺沖擊力，而且能夠幫助塑造情感氛圍，增強(qiáng)情感表達(dá)。通過對(duì)色溫、色調(diào)、飽和度以及亮度等參數(shù)的精細(xì)調(diào)控，調(diào)色師可引導(dǎo)觀眾情感的投入。例如，暖色調(diào)可營(yíng)造親近、舒適的感覺，冷色調(diào)則能傳達(dá)孤獨(dú)或憂郁的情緒。色彩對(duì)比的調(diào)整能夠強(qiáng)化視覺動(dòng)態(tài)，進(jìn)一步加深情感的強(qiáng)度。在4K超高清的廣闊色域和高分辨率畫面中，細(xì)膩的色彩變化更能夠細(xì)致地表達(dá)導(dǎo)演的藝術(shù)意圖，使情感表達(dá)更加精準(zhǔn)，為觀眾提供一個(gè)沉浸式的情感體驗(yàn)空間。

2.3 統(tǒng)一視覺風(fēng)格

在4K超高清電視節(jié)目的色彩管理中，維持一致的視覺風(fēng)格是至關(guān)重要的。色彩分級(jí)的過程中，通過對(duì)色調(diào)曲線、色相、飽和度以及亮度的綜合調(diào)校，可以確保畫面在色彩上的連貫性。這種連貫性對(duì)于構(gòu)建節(jié)目的品牌識(shí)別度和藝術(shù)表現(xiàn)力至關(guān)重要。在4K分辨率的精細(xì)畫質(zhì)下，色彩一致性的控制更加考驗(yàn)調(diào)色師的專業(yè)技能，因?yàn)槿魏挝⑿〉纳势疃紩?huì)在高清晰度的顯示中被放大。通過精確的色彩校正，不僅可以確保視覺風(fēng)格的統(tǒng)一性，還能夠提升整體的視覺質(zhì)感，使節(jié)目在視覺上呈現(xiàn)出專業(yè)和高品質(zhì)的感覺。

2.4 提高細(xì)節(jié)層次感

在4K超高清電視節(jié)目的色彩調(diào)校中，動(dòng)態(tài)范圍的優(yōu)化是關(guān)鍵步驟，涉及對(duì)畫面中明暗部分的精細(xì)處理。通過使用高級(jí)色彩分級(jí)技術(shù)，如局部色階調(diào)整和高光/陰影恢復(fù)，調(diào)色師能夠增強(qiáng)畫面的細(xì)節(jié)層次，使得原本可能丟失的細(xì)節(jié)信息得以保留和凸顯。在4K分辨率的細(xì)膩畫質(zhì)下，這種調(diào)整尤為重要，因?yàn)樗軌虺浞掷酶呦袼孛芏葞淼募?xì)節(jié)優(yōu)勢(shì)，提升畫面的深度感和立體感。通過精確控制色彩動(dòng)態(tài)范圍，可以實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的光照效果和視覺沖擊，為觀眾帶來更為豐富和引人入勝的視覺體驗(yàn)。

2.5 適應(yīng)不同顯示設(shè)備

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠播放4K超高清圖像的顯示設(shè)備類型愈發(fā)多樣，顯示面板類型愈發(fā)多元。通過對(duì)色域的精確映射和伽馬校正（Gamma Correction），調(diào)色師確保節(jié)目在各種型號(hào)的4K電視上均能呈現(xiàn)一致的色彩效果。這一過程涉及轉(zhuǎn)換不同色彩配置文件和執(zhí)行設(shè)備校準(zhǔn)，以適應(yīng)各種顯示技術(shù)的特性，如液晶（Liquid Crystal Display，LCD）、OLED。

3 調(diào)色技術(shù)及應(yīng)用

3.1 HDR調(diào)色及應(yīng)用

HDR調(diào)色全稱高動(dòng)態(tài)范圍調(diào)色，是一種旨在擴(kuò)展可視亮度和色彩范圍的先進(jìn)影像處理技術(shù)。在4K超高清電視節(jié)目制作中，HDR調(diào)色通過采用更廣闊的色彩空間和更高的亮度峰值，實(shí)現(xiàn)了從深邃的暗部細(xì)節(jié)到明亮區(qū)域的高光細(xì)節(jié)的無縫展現(xiàn)，極大地增強(qiáng)了畫面的視覺沖擊力和真實(shí)感[3]。

在HDR調(diào)色的應(yīng)用過程中，調(diào)色師首先需要對(duì)原始材料進(jìn)行分析，評(píng)估其動(dòng)態(tài)范圍和色彩潛力，隨后利用專業(yè)調(diào)色軟件中的HDR工具，如色調(diào)映射（tone mapping）和色彩增強(qiáng)（color gamut mapping），對(duì)畫面進(jìn)行調(diào)整。色調(diào)映射能夠在不丟失畫面細(xì)節(jié)的情況下調(diào)整亮度級(jí)別，使得高亮部分和陰影部分都能在4K顯示器上精確呈現(xiàn)。

HDR調(diào)色過程中還需考慮不同的HDR標(biāo)準(zhǔn)，如HDR10、HDR10+、HLG（Hybrid Log-Gamma）和Dolby Vision。這些標(biāo)準(zhǔn)定義了不同的亮度級(jí)別和色彩元數(shù)據(jù)，調(diào)色師需根據(jù)目標(biāo)發(fā)布平臺(tái)的特定HDR格式來優(yōu)化內(nèi)容。

3.2 達(dá)芬奇調(diào)色系統(tǒng)及應(yīng)用

達(dá)芬奇調(diào)色系統(tǒng)（DaVinci Resolve Color Grading）是一款集成了高級(jí)調(diào)色功能的后期制作軟件，廣泛應(yīng)用于電影、電視節(jié)目和廣告行業(yè)。該系統(tǒng)以其強(qiáng)大的色彩控制能力、精確的調(diào)色工具和靈活的工作流程著稱，尤其適用于處理4K超高清內(nèi)容的復(fù)雜調(diào)色需求[4]。

技術(shù)層面上，達(dá)芬奇調(diào)色系統(tǒng)提供了一系列專業(yè)工具，如三向色輪、RGB混合器、曲線調(diào)整器、定性和定量色彩選擇器以及先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)工作流。這些工具允許調(diào)色師進(jìn)行精細(xì)的色彩校正，從基本的色溫調(diào)整到復(fù)雜的視覺效果創(chuàng)造。節(jié)點(diǎn)工作流是達(dá)芬奇系統(tǒng)的核心特色，允許調(diào)色師構(gòu)建復(fù)雜的調(diào)色路徑，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以包含一系列的調(diào)色操作，從而實(shí)現(xiàn)非線性的調(diào)色過程。

在應(yīng)用層面，達(dá)芬奇調(diào)色系統(tǒng)的使用始于原始畫面的導(dǎo)入，隨后進(jìn)行初步的色彩平衡，以確保畫面在不同設(shè)備上的一致性。此后，調(diào)色師要利用系統(tǒng)中的色彩管理功能來適配不同的色域，如Rec.709、Rec.2020、DCI-P3等，確保色彩的準(zhǔn)確再現(xiàn)。在創(chuàng)意調(diào)色階段，調(diào)色師可通過系統(tǒng)提供的創(chuàng)意LUTs或手動(dòng)調(diào)整工具來塑造特定的視覺風(fēng)格或情感氛圍[5]。

3.3 伽馬校正及應(yīng)用

伽馬校正是調(diào)整圖像輸出以適應(yīng)人眼對(duì)亮度感知的非線性響應(yīng)的過程。在4K超高清電視節(jié)目的調(diào)色中，伽馬校正確保了畫面亮度的連續(xù)性和細(xì)節(jié)的保留，特別是在中間色調(diào)區(qū)域。這一技術(shù)通過調(diào)整伽馬曲線來實(shí)現(xiàn)。伽馬曲線描述了像素亮度的輸入值與輸出值之間的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)色師要使用專業(yè)調(diào)色軟件中的伽馬調(diào)整工具來細(xì)致地調(diào)整伽馬曲線，以匹配特定的顯示標(biāo)準(zhǔn)或觀看環(huán)境。

4 結(jié)語

在4K超高清電視節(jié)目的后期制作中，畫面調(diào)色是一項(xiàng)重要的工作，直接影響觀眾的觀看體驗(yàn)。調(diào)色師應(yīng)當(dāng)采用HDR調(diào)色、達(dá)芬奇調(diào)色系統(tǒng)、伽馬校正等調(diào)色技術(shù)，確保畫面與節(jié)目相匹配，給予觀眾最佳的觀看體驗(yàn)與視覺效果。