视频:拍摄视频到看视频的全流程

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拍摄视频到看视频的全流程

定义

4k视频的定义应该是一个4维的张量,3840×2160像素(16:9),色彩维度例如RGB三通道8bit色深,还有一个时间维度应该是帧率,也就是1秒钟拍了多少张照片。

拍摄环节

  • 镜头。负责采光,用光圈焦距决定给传感器的光是什么。
  • 传感器。应该有物理上的4k像素,这里每个“像素点”对应传感器上的一个感光单元,本质上是一个光电二极管(photodiode),光强越大,产生的电荷越多,作用是把“光信号”转换成“电信号”。
  • ADC(模数转换器)。顾名思义。一般被忽略。
  • ISP。完成图像后处理(去噪去马赛克,以及编码),这里编码会极大的减小体积。

处理环节

  • 剪辑以及导入(解码)导出(编码),导入是自动识别的,导出应该选择4k的分辨率
  • 编码格式是264的话,通用性高,但是效率低,需要码率大一些画质才好;265的话,通用性低,效率高,码率不大画质也不差。
  • 这里的视频码率(bitrate) 是指每秒钟的视频数据量,单位常用Mbps(兆比特每秒)。原始的4k30帧8bitRGB的码率大概是384021608330大约是6000Mbps的码率,所以码率高视频肯定大。

播放环节

  1. 本地播放
    • 显示设备需要有4k分辨率,刷新率是向下兼容的。
    • 解码自动匹配显示设备,高码率解码信息多,低码率解码信息少,画质降低。
  2. 视频网站
    • 一般都是低码率,有时会员可以选择高码率。
    • 1080p后面的蓝光,也是播放规格,蓝光的码率更高。

其他概念

  • 色深,8bit,10bit等,我猜是数字信号的区间,10bit有1024个,更平滑。
  • 动态范围,决定了亮和暗的边界,10 EV → 亮部比暗部亮 1024 倍。

传感器大小

  • 全画幅:约 36 × 24 mm
  • 半画幅:约 23 × 15 mm
  • 手机/运动相机厂商1/1.3 英寸底:对角线约 9.7 mm,换算后约 7 × 5.6 mm

所以传感器的大小还是有天壤之别的,如果一个相机和手机都是5000万像素,明显相机的底大,每一个像素点的进光量更大,噪点更少。值得注意的是,拍摄4k照片只需要大约830万像素。

另外,传感器的每个传感器出厂时就有固定数量的物理像素,比如:

  • 1/1.3” 手机传感器:5000 万像素
  • 全画幅相机:约 2400–5000 万像素
  • 每个像素点就是一个光感应单元(感光元件),固定位置,固定尺寸

拍摄不用规格的照片/视频,只需要调用一部分像素感光单元就可以,或者用多个感光单元合成一个的做法。也就是说,现在手机的底不变的话,2亿像素出图的质量和5000万像素基本一样,只是更浪费空间了;如果用2x2合成出5000万像素的图,也和5000万像素直接出没什么区别。(补充:在低光环境下,高像素传感器 Binning 输出仍然比原生 5000 万像素更好,噪点低、暗部细节多)

传输

电脑2个type-C接口,实际性能用大疆nano传输测量:

  • 前面板 usb 3.2 gen 1(5gbps),理论性能625M/s,实际性能约170M/s
  • 后面板 usb 3.2 gen 2(10gbps),理论性能1.25G/s,实际性能约300M/s

电脑若干个type-A接口:

  • 前面板 usb 3.2 gen 1(5gbps)
  • 后面板 usb 3.2 gen 1(5gbps)* 2个
  • 后面板 usb 2.0 (480Mbps)* 4个(建议接键鼠音响),理论性能60M/s

之前没有用大疆的线,所以速度慢很多,也就是说不同的线也会影响传输速度。一般来说,手机的充电线一般只是电流大,为了快充,但实际上的数据传输速度就小很多,基本是usb 2,然后iPhone的线和接口,iPhone 17 Pro / Pro Max 是 USB 3;iPhone 17 / iPhone 17 Air 是 USB 2.0。