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觀察近期電影、電視拍攝的模式，可以發現製作方式已經開始出現轉變，而這當中最重要的轉變關鍵是使用LED顯示屏取代傳統綠幕做為背景，發展出劃時代影視製作形式 - 虛擬製片。從遙遠奇特世界的科幻影集、大製作的動作電影到1920年代紐約的歷史劇，LED顯示屏讓娛樂應用中的幻想世界栩栩如生、觀眾讚嘆不已，而這樣的沉浸式環境需求，正是LED顯示屏在電影、電視製作中崛起的契機。

以下探討幾個LED顯示屏應用於虛擬製片的議題，讓大家更深入了解其中的關鍵優勢、應用挑戰及克服辦法。

問題：電影、電視製作過程中，LED顯示屏相較於傳統綠幕的優勢為何？

過往普遍運用綠幕於營造各種虛擬場景，演員在空白的「綠幕」或「藍幕」前演戲，背景細節則在拍攝後經由後製填入。雖然使用綠幕做為拍攝背景的視覺效果較早期的投影背景已有大幅進步，但是綠幕應用仍存在相當多的限制，包括以下四點：

• 1. 當現場的光線無法完美平衡時，背景會看起來就很假，破壞讓觀眾沉浸在故事中所需的真實感
• 2. 綠幕無法隨著攝影機移動來改變背景視角，後製成本較高
• 3. 溢出效應 (spill) 問題，當演員穿著具光澤感的戲服時，綠光會反射在演員身上，造成演員身上會泛綠光
• 4. 從演員的角度來看，用空白背景來想像自己身處一不存在的世界也是頗有難度

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Disney+影集「曼達洛人 (The Mandalorian)」即是使用LED顯示屏於虛擬製片的最佳範例。相較於綠幕背景，使用LED顯示屏背景有幾個優點，包括以下四點：

• 1. 虛實更難以區分
• 2. 光線優於綠幕背景
• 3. 演員有「可視的」虛擬背景更容易「入戲」
• 4. 可以即時產生背景影像，不再像投影背景或綠幕背景需進行額外的後製

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LED顯示屏背景需要高額前期投資，但大部分的成本可被不須拍攝外景和後製背景抵銷，且在應用上也可彈性作為綠幕使用。

問題：使用LED顯示屏做為虛擬製片的背景，當中存在什麼應用挑戰需要克服？

LED顯示屏可望改變電影和電視製作的方式，顯示效果也不斷在進步中，而LED顯示屏運用在影視拍攝需要克服的挑戰可分為以下幾項：

• 1. 亮度：針對不同情境，需要調整顯示屏的亮度以滿足需求
• 2. 刷新率：
  • 高亮度時的刷新率：根據「10倍更新率」理論，LED顯示屏的刷新率應該超過攝影機快門速度的10倍，才能避免亮線與失真。一般攝影的快門速度約為1/200秒，因此影視應用的LED顯示屏在高亮度時，其刷新率應該超過2,000Hz，否則影像上容易會出現亮線。

低刷新率導致亮線

• 低亮度時的刷新率：現今大部分小間距LED顯示屏都採用以PWM為基礎的驅動IC，其特點是低灰時的刷新率較高灰時低。因此，當在顯示低灰階影像時，攝影機拍攝的畫面容易出現黑線，大幅影響視覺體驗。

低刷新率導致掃描線問題

• 3. 灰階：當灰階不足時，畫面資料常出現流失或不連續問題，使視覺效果不佳，可能原因包含，一、視訊源的灰階資料遭到壓縮，導致流失部分灰階，使畫面出現鋸齒狀現象；二、LED顯示屏的灰階位元數太低，所以在低灰階時，各灰階間的跳躍間隔太大，導致畫面不連續的情形。

低灰階導致畫面不連續問題

• 4. HDR：如果LED顯示屏擁有較高的灰階（例如16位元）就能減少畫面不連續問題，尤其在低亮時，觀賞者可以看到更多畫面細節。除此之外，當視訊源為HDR，若LED顯示屏具備16位元灰階和較高的刷新率將可呈現奢侈感的影像品質並帶來逼真的顯示效果，非常適合作為影視製作的背景。

SDR與HDR 顯示效果比較

• 5. 對比度：當對比度不足時，將導致畫面細節流失，使影像缺乏層次感，就像是沒有層次和色彩的圖畫。

低對比，流失畫面細節                                          高對比，保存畫面細節

• 6. 功耗和溫度：LED顯示屏以高耗電和使用時會產生高熱著稱，如果沒有將熱與功耗問題處理得宜，將會提高整體使用成本和縮短顯示屏壽命。
• 7. 摩爾紋：摩爾紋的產生。摩爾紋是出現在畫面上大規模干擾圖案，視覺上是有透明間隙的不透明條紋圖案重疊在另一個類似（但不相同）的圖案上。

摩爾紋問題

問題：在影視製作時，如何解決使用LED顯示屏所面臨的挑戰？

雖然這些LED顯示屏的應用挑戰看似複雜，但其實都是可以被克服的，身為LED顯示屏驅動IC的領導廠商，聚積科技已經推出可以解決這些應用問題的產品了。

• 1. 亮度：聚積的LED驅動IC均具備「電流增益」功能，透過增減LED驅動電流可以調整顯示屏的全屏亮度。
• 2. 刷新率、3. 灰階：針對高刷新率及極低灰需求，聚積已經推出可同時達到16位元灰階及4KHz刷新率的驅動IC了，包括MBI5251（最高支援8掃設計）、MBI5850、MBI5359、MBI5264、MBI5864。
• 4. HDR、5. 對比度：聚積「卓越級HDR」驅動IC能於32掃或以上的設計時，達到16-bit灰階以及4KHz刷新率，可協助影視製作者呈現精緻、細膩的影像表現。以下請見推薦指南：

• 6. 功耗和溫度：關於節能與熱處理問題，聚積的LED驅動IC具備「Dynamic+」智慧節電功能，當LED顯示屏顯示低灰內容時，驅動IC會依顯示內容，動態進入節電模式；根據實驗數據，在顯示屏顯示畫面時仍可省電達10%，並有助降低表面溫度。
• 7. 摩爾紋：聚積推出採用新式「覆晶」技術的VantaMini mini-LED模組解決方案，VantaMini模組最小的間距為0.625毫米，較使用SMD LED模組能提供更高對比、更佳的畫面品質和更長的使用壽命。如下圖所示，VantaMini提供較SMD LED模組更寬廣的色域，且其水平視角 (170度) 也較SMD LED模組更廣，有助避免色偏問題。因為VantaMini使用mini-LED，且有較小間距的方案可以選擇，再加上特殊的表面處理，將有可能減少或完全排除摩爾紋問題。