Cine EI 模式下如何记录高宽容度？如何控制曝光？
作者 | 邯郸广播电视台 殷唯杰
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基于优质的画面质感、亲民的价位和巨大的后期调色空间，现在越来越多的电视机构、媒体公司都在用索尼PXW系列的F55\F5\F7摄像机作为“主打机”，它们也被称为入门级电影机。可以说，这些机型之所以广受追捧，正是基于其拥有的Cine
EI模式，在这种模式下使得高品质、电影质感的图像拍摄成为可能，它被大量使用于纪录片、宣传片、微电影、高品质广告片乃至影视剧的拍摄。
近期随着新款机型FX9V的推出，索尼的Cine EI模式又重新回到讨论的焦点，虽然使用者芸芸，但真正懂得其中原理者寥寥，本文将以索尼的FS7为例对Cine EI模式工作原理和使用方式进行详细解析。
详解 Cine EI 模式
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什么是Cine EI模式
Cine EI模式又称电影风格摄像模式，它模拟胶片电影摄影机的工作方式，拍摄出看起来低对比度但具有更广色域和高宽容度伽马曲线的画面。在此种模式下白平衡、亮度增益均无法调整，但可以调整曝光指数，它是拍摄高质量画面的基础。使用此种模式拍摄分为两项工作，前期拍摄和后期调色，在前期拍摄中将包含丰富信息的画面记录下来，后期再通过增加对比度及饱和度等多种调色方式还原丰富色彩及层次的画面。
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Cine EI高宽容度的概念
我们知道，Cine EI模式的优势在于所提供的高宽容度画质，索尼为这款模式设计了14档的宽容度，极大丰富了画面层次。宽容度通俗地说就是在高反差的环境下，亮部和暗部细节信息记录的能力范围，宽容度越高，亮部和暗部细节越能够很好地保存，反之光差就会局限在一个小的范围内。
图1
如图1所示两种宽容度图片的对比可以看到，低宽容度照片亮的地方一片死白，暗的地方漆黑一片，高宽容度画面云彩的明部和暗部的细节都记录了下来，记录的明暗层次和画面信息更加丰富。然而对于摄像机监视器或外接显示器而言，14档的宽容度是无法与之匹配的，下面先来看看高宽容度摄像机是如何记录场景的。
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Cine EI如何记录高宽容度
当使用监视器或者电视观看这种方法生成的图像时会非常不适应，如图3所示，它的对比度低，高光和白的部分区域被充分压缩，而人的面部等部表现中等亮度部分则会稍低于中灰的亮度，看起来比较暗而且有些褪色的感觉。所以我们看到的监视器的画面就会发灰，缺乏对比度和饱和度，“像水洗过的一样”。这是因为Cine EI模式是以Log格式来记录图像信息的。
图3
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Cine EI模式下的LOG曲线
如今摄像机厂商有自己的Log格式, 松下的V-log, 尼康的D-log, 佳能的Canon-log、Arri的LogC等等，虽然名字不一样，但他们都使用log这种曲线计算方式来保留更多的亮度信息。索尼在Cine EI模式下提供两种Log曲线可供选择，分别是S-log2和S-log3。如图4所示，这两种曲线都具有14档宽容度，但曲线走势却有所差别。
图4
从两种曲线的对比图中可以看出，S-Log3曲线从阴影到灰度的过渡更柔和，18%灰时比S-log2更亮。并且S-log3拥有比S-log2更多的阴影和高光的动态范围，这样可以提供更好的基于Log的分级。
在18%的灰时，S-log3比S-log2更亮、更接近于Arri的LogC曲线。在亮部区域S-log3的记录能力比S-log2大约拓展了1.5档，覆盖了整个EI范围，而在阴影部分，S-log3拥有着比S-log2更好的阴影对比度。反过来说S-log2比S-log3在暗部压得更狠一点，这也是很多人直接看画面时，觉得S-log2的暗部噪点更低的原因，它的代价就是暗部的层次较少，如图5所示。
图5
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Cine EI模式下的色彩空间
图6
其中S-Gamut3非常接近摄影机的原生色彩，能很好地用于数字摄影机记录，它保留了和原始S-Gamut相同的区域，色彩再现比S-Gamut更准确。S-Gamut3.Cine色域与用于电视制作、胶片输出和数字电影中的底片扫描相似，色彩再现的设计略宽于DCI-P3，提供了充足的调色空间。
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Cine EI模式下如何控制曝光
2、在CINE EI模式中打开监视器的VFMlut，选择一个接近你最终想要出效果的Mlut，比如经常使用的Rec.709和709（800）伽马,S-log会从他原本的大范围色域转换为普通的电视伽马，此时用寻像器或监视器观看画面时，就可以拥有与传统摄像机同样的对比度和动态范围，这样就可以通过监视器准确控制曝光。
3、将灰卡或白卡放入画面内，打开机器的示波器进行观看数值来准确曝光，首先看一下S-log2和S-log3的正确曝光等级，如表1所示展示了不同S-log的正确中灰等级和90%反射白波形图的数值。
表1
可以看到90%白色等级对应电平分别为61%和59%，如前所述，正是要容纳比90%白更高的亮度空间，比如说天空的云和高亮度场景等的动态范围，所以它比Rec.709的对应的值要低很多，以便使其容纳进去。使用时打开摄像机斑马纹，将斑马纹显示设为最低值60%,区间设置在±3%，这样无论使用S-log2还是S-log3，正确曝光的电平都不会超出±3%的范围之外，只要90%白色出现斑马纹指示，曝光就准确了。
用灰卡波形示波器观察曝光，将曝光设置到灰卡被曝光到适合的等级，在S-log3下只需把灰卡曝光值调整到41%就是正确曝光（S-log2为32%）。
深层次了解Cine EI模式
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它的起跳点是ISO2000
Cine EI模式下摄像机感光元件的性能被发挥到最大，他的14档宽容度得以充分表现，此模式下原生ISO值被设定为固定2000。它包含两层含义:第一，ISO起跳点为2000；第二，无论如何调整，这个ISO值始终不变。
之所以设成固定ISO2000，原因是索尼经过测试认为，无论在处理过曝或欠曝情况下，这个值可以让感光器产生的噪点做出最佳平衡，可以获得最好的成像质量。感光器的噪点通常会被隐藏在非常暗的画面信息中，当增加增益时信号被放大，这些隐藏的噪点就显示出来了。
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什么是EI值
EI是Exposureindex的缩写，直译过来就是曝光索引的意思，有很多人也称之为曝光指数。Cine
EI它的ISO值固定在ISO2000，摄像师根据光线变化调整EI-曝光指数，使之可以更有效的控制曝光和影片的动态范围。
当调整EI时，调整的是摄像机动态范围的分布情况的变化。通俗的说，在低照度环境下拍摄时，我们应该降低EI值来获得更多的暗部宽容度，牺牲掉亮部宽容度，从而使在低照度环境下画面中不同照度的内容被拾取得非常丰富。而在外景等高照度环境时，如果场景内没有亮度较低的部分，应该提升EI值获得更多的亮部宽容度，从而使得环境中各个亮度级别的信息都被摄像机所拾取。
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套用MLUT后，
改变EI值发生了哪些变化
我们知道套用Mlut后，监视器画面会回归正常颜色及对比度，如套用Rec.709LUT进行监看时，将会回归平常电视的曝光效果。如果在监视器或者取景器显示画面曝光正常，那么拍摄记录的画面也是正确的。
此时改变EI值反应到监视器上，监看的曝光会发生变化，但要注意仅仅是监视改变，记录文件的曝光不会发生任何变化，这时我们如果根据监视效果调整光圈或快门的话，使监看回到正常曝光，那么记录文件曝光就会随之变化。
举例来说，当降低EI值到1000时，监视画面会显示欠曝，如果通过加大光圈来使曝光正常，此时会获得更多进光量，但摄像机仍然工作在ISO2000基准值，这样记录的画面更明亮，噪点也就自然减少了，后期阶段通过将亮度拉回来，画面会表现更“干净”，此时即使改变了EI，但仍然以本地ISO2000为准，宽容度不受影响，始终保持14档。
结束语
Cine EI模式是高宽容度的摄像模式，对EI-曝光指数的调整就是对宽容度分布范围的调整，在此模式下将监视器套用Mlut成为正确控制曝光的首选，摄像师还将根据需要对两种S-log曲线及其对应的三种色域进行选择，以便拍出精美画面。
END