在虛擬制作中，采用LED顯示屏取代傳統(tǒng)綠布逐漸成為一個新的趨勢。

LED顯示屏不僅能夠實時顯示和變化場景需要的虛擬環(huán)境并提供場景里其它物理道具需要的反射燈光，完美融合虛擬環(huán)境和物理道具，營造出更加真實的環(huán)境，有效減少了后期制作工作量以及降低外景拍攝經費。

同時，由于LED顯示屏實時的虛擬效果，場景里的人物（演員）可以參考顯示的虛擬場景畫面。

雖然，LED顯示屏在虛擬制作中的應用有諸多優(yōu)勢，但要實現(xiàn)一個完美的LED顯示屏虛擬制作演播廳，也面臨著許多技術上的挑戰(zhàn)，常見的有：

• LED顯示屏的系統(tǒng)集成和維護

• 攝像機拍攝效果

• 信號延遲

• 顯示色彩表現(xiàn)

• LED顯示屏與其它設備之間的同步性

這些技術上的挑戰(zhàn)與所配的LED顯示屏控制系統(tǒng)息息相關，為了解決這些行業(yè)難題，卡萊特結合客戶需求與自身實踐經驗，經過不懈的研究和探索，開發(fā)了達芬奇系列產品。

目前，達芬奇家族主要有Z8處理器和Q20接收卡兩款產品。下面我們一起來看看達芬奇系列產品是如何幫助用戶客戶克服這些挑戰(zhàn)的。

特點

• 8K輸入/輸出，最大帶載3500萬像素

• 8個畫中畫圖層，可任意放置和疊加

• 縮放和裁剪

• 兼容HDCP2.3

• 支持 HDR10/HDR10+/HLG

• 支持8/10/12 bit

簡化系統(tǒng)集成和后期維護

不同于其它應用，為了營造一個沉浸式的虛擬場景，不管是從尺寸還是分辨率角度來看，虛擬演播廳的LED顯示屏通常都非常巨大，8K甚至超8K的LED顯示屏在虛擬制作應用中已經屢見不鮮。

對于這種超高分辨率LED顯示屏，常見的配置是級聯(lián)多臺小分辨的發(fā)送器，但這種方式增加了不必要的前端/后端/中間設備數量以及整體布線難度。

下面是某控制系統(tǒng)與卡萊特達芬奇系統(tǒng)（Z8）的拓撲示意圖，圖中攝影棚由四面LED顯示屏組成，每面顯示屏的分辨率為4K，所以整個LED攝影棚的分辨率為8K。不難看出，得益于Z8更高的信號傳輸速率以及8K的帶載能力，卡萊特方案使用的線材和設備數量更少。

更快的5G傳輸

常見的LED控制系統(tǒng)發(fā)送器輸出的視頻信號速率為 1Gbps， 有些也許支持10Gbps， 但不管信號是以什么速率輸出，視頻信號在經過轉換器/分線器后，最終到達LED顯示屏箱體的速率基本上都為1Gbps。

卡萊特Z8配合Q20接收卡以及相關配套設備，信號端到端的傳輸速率最 高能達到5Gbps。高速率信號傳輸能夠顯著減少發(fā)送器與箱體之間，箱體與箱體之間用于信號傳輸的網線的數量，從而使布線和維護更加簡單快捷。

LED顯示屏在攝像機下的效果

LED顯示屏在攝像機下的顯示效果對于虛擬制作尤為重要，在虛擬制作拍攝過程中，我們經常能在攝像機的監(jiān)視器里看到所拍攝屏幕上有黑色的掃描線。

這些掃描線的移動方向和形態(tài)根據LED顯示屏燈板設計以及所使用攝像機快門（Rolling shutter和Global shutter）的不同會有所差異，且掃描線在肉眼下不可見。經研究與分析，掃描線是由于攝像機和LED顯示屏刷新不同步導致的。

常用的解決辦法是通過Genlock接口給攝像機和發(fā)送器提供一個同步信號，但是很多時候，同步信號只能定格黑線，并不能完全使黑色掃描線消失在鏡頭里。此時，使用Z8的V-sync調節(jié)功能，可以完全將去除掃描線。

解決信號延遲

In-Camera VFX 是一種在電影制作過程中拍攝實時視覺特效的新手段，如下圖所示，劇組人員在一個由LED顯示屏構成的攝影棚里用In-Camera VFX技術拍攝， 紅線圈起來的部分為攝像機鏡頭能夠拍攝到的LED顯示屏畫面，也成為攝像機的“視錐”。視錐是攝像機在當前焦距設置下的視野（FOV）。

通過動作捕捉系統(tǒng)， 視錐里的特效畫面會隨著攝像機角度和位置的改變而實時變化，LED顯示屏上的攝像機視野部總是會顯示虛擬引擎（虛擬引擎為美國一家虛擬特效制作軟件公司）環(huán)境里相機應該拍攝到的畫面。這些畫面有立體視差效果，人眼通過攝像機取景框看拍攝畫面時，就猶如在真實場景拍攝一樣。

通過了解In-Camera VFX技術，我們知道LED屏幕顯示的畫面需要隨著攝像機位置，拍攝角度或者焦距的調整而實時變化。如果視頻信號從源（虛擬引擎）到LED屏幕的延遲過大，可能會出現(xiàn)攝像機需要拍攝下一個場景時，LED屏幕任然顯示上一個場景畫面的情況，影響整個拍攝過程的流暢度。

達芬奇系列產品組合的系統(tǒng)延遲最低為1幀，受到眾多客戶以及項目的認可，用戶再也不用擔心系統(tǒng)延遲帶來的影響。

支持23.97-240Hz寬幀率

電影拍攝的幀率一般為23.98Hz或者24Hz；電視臺所用的幀率由于國家和地區(qū)的標準不同也不盡相同，在廣電領域，常見的幀率有29.97Hz, 30Hz, 50Hz, 59.97Hz, 60Hz等。

對于一些特殊應用如電子競技，體育賽事，VR等，則可能有更高的幀率要求如120Hz, 144Hz 甚至240Hz。幀率越高，畫面越流暢，消除了拖影現(xiàn)象同時也能降低系統(tǒng)的延遲。

達芬奇系列產品支持23.97-240Hz寬幀率范圍，能夠滿足目前絕大多數項目的需求。

隨著行業(yè)的迅速發(fā)展，創(chuàng)新元素不斷涌現(xiàn)，創(chuàng)制更多應用和機遇，LED顯示屏在虛擬攝影棚的應用技術的不斷革新和持續(xù)發(fā)展，必將在專業(yè)視聽領域里大放異彩。

卡萊特達芬奇系列也將通過優(yōu)化LED屏幕的顯示控制技術，為電影、電視、活動制作提供高品質虛擬生產服務。