我先說在前面,本篇嚴格來說不算是評論、而是技術應用,因為madVR Envy Core這項產品不是家庭劇院系統的「必需品」,不使用不會影響顯示器材自身的「正常」發揮(包括原有的優點與缺點),然而對於高價顯示器材、特別是頂級家庭劇院投影機的用家來說,madVR Envy Core可以有效改善畫面整體的階調與色彩,比起像是換昂貴線材、各種道具那類作用不明、不保證改善(改變不等於改善)的製品,madVR Envy Core有明確的使用目標、功能項目與作用,使用得當,它能讓顯示器材的畫面更趨於真實景物的視感。
Envy Core的主要功能
Envy Core是madVR家族中相對便宜很多(與Envy Extreme 和Pro比較)、體型也更小的影像處理器,正因為比較平價,它不像自家的上位機種幾乎都是用在專業或訂製的頂級劇院,它更適合走入家庭,提昇家庭劇院系統之中直視型顯示器(包括智慧電視與大尺寸microLED)與投影機的影像表現。
Envy Core的主要功能包括:4K HDR動態色調映射;畫面寬高比變換與非線性拉伸可以讓投影機對應不同的銀幕比例、搭配電影變形鏡頭、還能對應影片畫面光域不同的寬高比放大去掉黑邊;支援專業人員做1D或3D LUT色彩校準(支援Calman與ColourSpace);內建字幕管理功能並支援IP遠端控制。
目前最主流的高畫質影片內容主要是基於4K、HDR與廣色域這三項性能條件,如果顯示器材能好好「接住」這些高畫質視訊、更正確、敏感、完整地反應在顯示畫面上,肯定會讓觀賞者感受到極高的真實度,這裡我講的真實度只有一部分條件是基於解析度,另外還有更重要的條件則是要真確反應光影的階調與色彩,依我的經驗,人們視覺對真實程度的感受,光影階調與色彩正確性的影響力往往比解析度還要高(我們看起來更敏感),而madVR Envy Core應用目的就是改善光影階調與色彩。
madVR Envy Core的主要功能之一:色調映射
我想多數玩家並不理解什麼叫做色調映射(Tone Mapping),雖然中文字面,講的是「色調」、但是實際上Tone Mapping主要的作用是在從明到暗的亮度階調方面,為什麼顯示器材都有、他們還要特別做色調映射處理呢?這是因為真實世界景物從耀眼的陽光到陰森的暗夜明暗變化範圍相當大,當HDR拍攝影片在目前已經廣為使用,以往無法表現光影的巨大反差、尤其是亮部的明暗與色彩階調已經拍攝下來、製作成4K HDR影片,創作者當然希望最終的影片內容保留更多當時眼見實景的逼真程度,HDR影片的最高亮度是可以訂在1000至10000 nits,(實則以1000至4000 nits佔多數),「專業用」高階的顯示器材也確實有過人的本領(現役已經有4000 nits的Master Monitor了)充分反應HDR影片的明暗範圍,但是我們使用高階電視機(智慧顯示器),全畫面(不是局部)最高亮度僅有600至1000 nits,多數投影機打出來的最高畫面亮度更是只有50至150 nits,請各位想像一下,要把HDR原片這麼大的明暗動態範圍塞進家用顯示器材有限、而且還小很多的範圍內這有多難!
就是因為難,所以有豐富經驗的大廠與多數品牌對應HDR顯示的tone mapping處理會有高下之分,最大的差別在於亮部階調損失的多寡以及接近全黑「極暗位」的層次非常不分明,這些大廠的開發者不是不知道問題在哪裡,其中還有能徹底發揮硬體性能(特別是指影像處理晶片)的高手,但是在成本限制下,影像處理電路的硬體僅能提供很有限的運算能力,像是利用晶片有限的處理效能、在「視覺焦點」加大處理力度,就是要把有限的算力用在刀口上,如果處理效能極高,就能做更進一步的影像優化。
比較有無使用madVR Envy Core的差異
以下4組照片我都是用單眼相機校正到標準色溫,以包圍曝光實拍畫面,用包圍曝光目的就是為了不修圖,所以有沒有效果都確實反應在照片檔案上。比較每組處理前(上圖)與處理後(下圖)就能看出階調特性的差異,例如處理後的雪地、雲朵亮位的層次變得完整,立體感與色彩(Envy Core可以做色彩校正)也有顯著差異。
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比較兩張紅玫瑰的畫面,在亮位與暗位兩方的光影與色階完整性都是有用Envy Core較好。
影像處理電路是與家用顯示器材完全不同的硬體等級
它們做不到的就是madVR Envy Core的主要任務,而它會把HDR視訊經過處理之後以SDR輸出交給顯示器材,講到這裡你會不會覺得哪裡怪怪的?HDR轉SDR不會損失階調與動態範圍嗎?以最高亮度來說,本來家用顯示器材都會有所收斂,號稱超過1500 nits者不僅是局部、而且是瞬間,還要在特別設定的觸發條件下才會出現號稱的超高亮度數值,而且我測過很多電視在SDR和HDR顯示峰值亮度幾乎完全相同,所以「該有多亮」就看是用HDR對應顯示器材在何種狀態下的SDR,所以我們應該關注的重點不該在亮度、而是在Envy Core有沒有辦法提昇階調特性。
既然講到「提昇」,那就表示它必須強過顯示器材的處理電路,現在很多高階電視用的SoC晶片我們認為已經很不錯,而Envy Core用的則是NVIDIA 的4060 GPU(圖形處理器),處理效能遠高於電視晶片。GPU原本是用在顯卡(遊戲需求)、後來用在挖礦(獲取加密貨幣)、現在最頂的則用在AI,Envy Core也確實應用GPU做AI-based像素變換(上轉)、AI-based anamorphic拉伸轉換,並且madVR準備進一步發展AI-based 4K HDR dynamic tone mapping處理與AI-based motion adaptive deinterlacing。
使用前的準備工作
在Envy Core接上顯示器材之後要先進行設定,首先選擇顯示器材「影像處理最少」的模式、並且盡可能關掉影像處理項目,讓madVR Envy Core有更大的發揮空間,接著實測顯示器材的最高亮度、將測得數值輸入相關選項,再以測試軟體畫面輔助,檢視調整白色與黑色位階、確保明暗兩端的階調完整性。如果請來專業人員,還可以進一步做色彩校正,如果是3D LUT大概需要調整兩三個小時或更久。
對每一格畫面即時做HDR動態色調映射處理
從客觀條件來看,硬體的效能愈高、處理的精細程度就會愈高,Envy Core的主任務是HDR動態色調映射(HDR DTM , Dynamic Tone Mapping),它會根據顯示器材的最高亮度確認影像輸出亮度信號的峰值,對輸入影像逐幀(每一格畫面)做最佳化的處理,簡單解釋就是以極快的速度分析輸入視訊每個畫面的明暗範圍與光影,即時個別調整各單一畫面的對比與灰階變化、盡可能把顯示器材的階調與對比性能「利用到極限」。
階調特性有顯而易見的改善
看起來如何?我實際比較好幾個4K HDR片段在顯示相同畫面、在同一部顯示器材(我是用OLED顯示器檢視)畫面上看,我認為最大的差別是在高光部分,尤其是最亮位的10%,家用顯示器材幾乎都很難避免最亮部的層次被硬生生「切掉」,特別像是在雪景畫面接近全白的5%、會變成「一整塊的白」雪地變成平的,而Envy Core處理過後的顯示畫面在接近最亮位附近、還是能看到積雪的厚度與形狀,講得明白一點:大多數顯示器會丟失(切掉)HDR影片原本該有的高光階調(包括明暗與色彩)、Envy Core都能幫你找回來。
我接著繼續看下去又觀察到一些現象:Envy Core能找回來的還不只是最亮位附近,包括整體光影層次,相近色系深淺漸層、些微的色調變化變得更為敏感而細膩,而且沒有比較就沒有傷害,以前「以為」已經夠線性的明暗與色彩漸層,現在跟Envy Core處理過後的顯示狀態相比居然會顯得有些生硬,Envy Core是把暗部到中階的層次感變得非常完美,我認為這就是它讓畫面中的景物看起來更接近眼見實景的主要原因。
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實拍畫面(無修圖)
高階家庭劇院玩家能調校出自己想要的影像風格
我相信它能夠讓影像玩家們不只是理解、而是能實際感受到深度與質感的解析度,各位可能覺得有點怪,它優化了階調、確實能讓物體的立體感與全體景深感變得更好,跟質感有什麼關係?Envy Core還提供不少能讓用家自行設定、調校影像風格的選項,基本的我就不說,它的色飽和度有分「全體」跟「高光」,所以在不容易看出色彩的亮部可以自己斟酌調高;它還有Image Upscaling可選擇銳化或銳化加超解像,以下還有邊緣、細節、顆粒感……這些能微調銳利度與「質地」的選項;在Tone Mapping的選單中,有Look項目可以自選Nature、Balanced、Punchy、Vivid與Overcooked依序從暗到亮的五種視感光影階調。
所以說madVR Envy Core的功用不只是用來做顯示的優化、還能讓極為挑剔的玩家們做各種類型的微調、調校出自己想要的影像風格,因此我認為高階玩家、尤其是投影用家可以認真評估將madVR Envy Core納入您的家庭劇院系統。
規格
●數位影像處理器●主要功能:HDR Dynamic Tone Mapping (DTM)、Aspect Ratios Management 、3D and 1D LUTs色彩校正●尺寸 (高 x 寬 x 深):尺寸 (WxDxD) : 438x343x104 mm●重量:10.5公斤 ●參考售價:199,000元(未稅)。
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