Tektronix WFM700Mの「MEASURE」を触ってみる

　当方に配置されている波形モニタ、Tektronix WFM700Mには「MEASURE」という機能がある。これはどのようなものなのか。さっそく「MEASURE」ボタンを押して観察してみる。

　画面左側に注目すると、波形が3つ表示されている。これは上から「Y」「Cb」「Cr」とあることから、各チャンネルのレベルを表示している。

写真1　□は「Y」、□は「Cb」、□は「Cr」のレベルを表示している。 ここはまだアナログ的。

　下の写真2-1の□に注目する。「Samp#」とあり、縦にサンプル番号が並んでいる。○に目を移すと「Line: 21」となっており、指定したラインのサンプル(ここでは0 Sample前後)を表示していることが分かる。
　SampleとはH方向の画素という認識で良いと思われる。よく耳にする「1920 × 1080」は単位をつけると「1920 Sample × 1080 Line」ということになる。

　次に写真2-2に注目する。□は0 Sampleのデータを、□は1 Sampleのデータを示していると思われる。なおここでは、データの数値を16進数(Hex)で表示するように設定している。

写真2-1	写真2-2

　さて、上で見てきた数値は画面左側の波形上ではどこになるのだろうか。2196 Sampleから始まるSAVを見ていく。
　2196 Sample「Y:3FF」、2197 Sample「Y':000」、2198 Sample「Y:000」、2199 Sample「Y':200」を波形上に色を変えて書き込んだものが下の写真3である。波形上の縦線は波形の幅に合わせて当方で書き込んだ。この幅がSample辺りのYデータの幅ということになるだろうか。

写真3

　Cb、Crに関してもY、Y'と同じ要領で作業したものが下の写真4である。
　CbとCrが1つの同じSample上に表示されているようだ。しかも波形の幅がY、Y'の倍になっているようだ。Yは1 Sample毎にデータが存在するのに対し、Cb、Crはそれぞれ2 Sample毎にしかデータが存在しないので、データの幅が倍になっているということだろうか。

写真4　↓と↓のCb、Crは2196 Sampleに、 ↓と↓のCb、Crは2198 Sampleにいる。

　ここで、以前ご紹介した1フレーム分のデータ配置図を再出する。これを見ながらMEASURE画面を操作するとより知識が深まる。

MEASURE画面を注視していると、1920 Sampleからライン番号が繰り上がる。

　「MEASURE」は「LINE SEL」よりも短い一瞬 = 1 Sample単位の信号の状況を確認できる機能であることが分かった。

VJP(パッチ盤)調査のすすめ

　スタジオ全体の系統を理解するにはどうすれば良いのか。明快に系統図を理解できるスキルがあれば良いのだが、それが足りないと感じている場合にはVJP(パッチ盤)の調査をしておきたい。

　VJPにはほぼ全ての信号が立ち上がっているので、これを調査することによってシステムを理解するきっかけとなる。それなりに時間と労力が必要ではあるものの、それなりに効果は見込めるだろう。

　筆記具と紙(台本のメモページやキューシートの裏など)を用意したら、若番のVJPから順番に書き出してゆく。若番から行うのは、特別な事情がない限り、システムの上流がVJPの若番になっているからだ。
　調査と平行して、このVJは系統図上ではどこなのかを確認する。また実機がどこにあるのかまで確認できるとなお良い。

このような調査シートを用意しても良い。

　調査が終わったら清書しておきたい。番組の系統を復習する時、特番のシステムを考える時など、現地にいなくても手元ですぐに確認することができる。

Excelに入力、PDF化していつでも閲覧可能にしている。 ここまで完成させておけば、後々自分の財産として有効活用できる。

　他人のものをコピーするだけでは、そのシステムは自分のものにならない。やはり時間と労力を割いて行う意義は大きいだろう。

リファレンスファイルの更新作業が終了

　2011年11月から折を見て続けてきた、スタジオカメラのリファレンスファイル更新作業が2012年2月に終了した。これはカメラヘッドのオーバーホールに合わせて企画し、その進捗に合わせて実施してきたものだ。

　リファレンスファイルとは、AWBやABB、AUTO SETUPなど、AUTO○○を動作させる際の調整目標を保存しておくファイルのことである。これがずれているとAUTO○○を実行しても適切な調整結果にならない。AUTO○○と言っても、カメラが自ら考えて動作しているわけではない点に注意である。

　通常スタジオにおいてAWBやABBを動作させることは無いが、トラブルの際にAUTO○○が正確に動作してくれると非常に助かる。また、カメラヘッドが健全かどうかを知る指針にもなると考えている。

　さて、次は何をしようか。

同軸ケーブルテストの結果

　以前、当Webで触れた「同軸ケーブルのテスト」を実施した。
　後輩のAさんに手伝ってもらい30本弱の同軸ケーブルを観測したのだが、1本だけNGのものが発見された。これは5Cのケーブルであった。TSGとWFMを接続し観測をスタートすると、みるみるうちにエラーカウントが上がっていき、EYE開口も目視できないほど乱れてしまっていた。

　ここで「エラー秒」という単位を使用するが、1秒間に1個以上エラーが発生すると「1エラー秒」となる。つまり1秒間に1個エラーが発生していても、100個エラーが発生していても「1エラー秒」ということになる。
　このことから、3分間CRCエラーを観測すると最大でも180エラー秒以上にはならない。実際にNGだった同軸ケーブルは174エラー秒だった。
　6秒間はOKだったのか、観測上の誤差だったのかは突き詰めていないものの、WFMのPICTURE画面では横引きノイズが全体に走り同期が乱れたようになっていたので、この同軸ケーブルが使用不可なのは確かである。

　EYE開口に関してなのだが、3Cの15mケーブルを観測している際、CRCエラーはまったく観測されない「0エラー秒」だったのだが、EYE開口は完全につぶれてしまっていることに気付いた。
　他の3Cの長尺ケーブルも同様の傾向であったため「使用可」にカテゴライズしたが、5Cと3Cでこれほど信号の質が異なるものかと、改めて認識させられる事象だった。

HDとSDの画面サイズの比較

　まず、一般的なHDの画面サイズを確認してみる。有効画面のサイズは横に1920ピクセル、縦に1080ピクセルであるから図1のようになる。

図1　1920x1080

　SDの画面サイズはどうだろうか。有効画面のサイズは横に720ピクセル、縦に486ピクセルである。図1にこのサイズを重ねたものが図2である。

図2　HDとSDではこんなにも大きさが違う

　HDとSDでは画面サイズに4倍以上の差がある。画面サイズだけを考えるならば、スイッチャーのDVEを使って、小さな画面(SD 720x486)を大きく(1920x1080)拡大しているような感覚である。 SDをU/Cすると映像が荒れてしまうのも頷ける。

　以上はU/Cの「FULL」(16:9に引き伸ばす)モードである。当方ではU/Cは「SIDE」(画面の左右にサイドパネルを付加する)モードを主に使っており、上記とは若干異なってくる。

　サイドパネル部分は画面の両側それぞれに240x1080のバックカラー(BLACK 0%)を付加する設定をしている。 したがってU/Cとしては、720x486を1440x1080に拡大し、240x1080のバックカラーを画面の両側に付加し、最終的に1920x1080としている。

図3　サイドパネル部分も含めると1920x1080になる。

WFMの波形表示について
−波形の左側の方が時間的に早い−

　下のWFMの波形表示をご覧いただきたい。これはグレースケールチャートを撮像した時の、Line表示、Field表示である。

Line表示	Field表示

　これらの波形に共通していることは、波形上、左側の方が時間的に早く、右に進むにつれて時間的に遅くなるということである。

　ますはLine表示について、波形と映像をリンクして考えてみる。

Line表示	映像上でのイメージ 厳密には→がデータ領域分右にはみ出る。 …は→が1125本あることを示している。

　Line表示の波形に赤矢印（→）を書き込んでみた。そして映像にもこれに対応する赤矢印（→）を書き込んだ。 これは水平方向の走査だ。走査は左から右へ行われるのだから、Line表示上の左側が時間的に早く、右に進むにつれて時間的に遅くなるということが容易にお分かりいただけるだろう。

　さて次に、Field表示についても同じように波形と映像をリンクして考えてみる。

Field表示	映像上でのイメージ →が2つなのは飛越し走査のため。

　先ほどと同じようにField表示の波形に赤矢印（→）を書き込み、映像にもこれに対応する赤矢印（↓）を書き込んでみた。 Field表示上の左側が映像でいう画面上部で、波形表示の右に進むにつれて映像の下の方になってくる。つまり波形表示の左はラインの若番で、右は老番ということになる。
　垂直方向の走査は上から下（ラインで言うと若番から老番）に行われるのだから、Field表示も左側の方が時間的に早く、右に進むにつれて時間的に遅くなることが分かる。

まずはIRISを揃えるところから

　複数台のカメラを使用する時のこと。カメラ調整中のIRISにバラツキがあったり、本番中の各カメラのIRISが揃っていないVEさんを見かける。

　後者の場合は、"スイッチングした時に違和感のないIRISにする"ことが大前提であるが、背景にあるセットの配色や明暗によって目の錯覚が起き、IRISが揃えられないこともままあるようだ。

　「○カメのIRIS、絞りすぎじゃない？」と質問をして、「あ、すみません…」という答えが返ってくるのか、「背景が若干明るいトーンなので、少し絞ってみました」と返ってくるのかが注目すべき点だ。

　「すみません」という返しであれば、「まずはフェースを揃えようね」となる。「背景が〜」という返しであれば、「それだと絞りすぎだよ。スイッチングした時に違和感があるよ」となり、 感性を磨くという次のステップに移行することになる。

　一方前者の、カメラ調整中のIRISのバラツキは問答無用でNGである。ここに感性は介在しない。 IRISが揃っていなければ、各カメラ間のレベル合わせができないばかりか、カメラ単体においてもGAMMA、FLAREなど各レベルが任意のレベルにならない。

　IRISが揃っていなければ調整中の各カメラ間のレベルも揃わず、本番中のトーンも揃わない。

カメラ調整時に波形モニターのField表示を使用する

　波形モニターをField表示にしてカメラ調整を行うと、各ポイントのレベルがより正確に合わせられ、また他のカメラとのレベル合わせも行いやすい。
　私がドラマスタジオに配属だった頃、ドラマのVEを担当されているYさんに教えていただいた方法（当時はコンポジットだったが）である。

　まずは、グレースケールチャートを撮像して、Line表示とField表示を比較してみる。

Line表示	Field表示

　Field表示では、チャート上段に配置される階調は波形の左側に表示されている。試しに照明さんから借用した黒アルミでチャートの上半分を覆ってみる。

チャートの上半分を覆ってみる	この時の波形はこのようになる

　つまり、Field表示は、映像(この場合はグレースケールチャート)を90度反時計方向に回しているということになる(チャートの写真はイメージ)。

Line表示	Field表示

　チャートの階調のひとつひとつが短冊状であるため、Field表示にした際に波形描画が細くなる。波形描画が細くなればレベルの確認や収れんが容易になり、調整精度の向上が見込める。

　反対にKNEE SLOPEの調整にはField表示は向いていない。KNEE POINTからWHITE CLIPの間に階調が集中するため、レベルの確認や収れんが行いづらくなる。

FLAREのかけ過ぎに注意

　FLAREを強くかけると黒が引き締まり見た目も美しい…しかしこの法則を適用し過ぎるとすると、黒がつぶれたように見え、不自然な映像になってしまう。この原因は何であろうか。
　FLAREを12IREに設定した時と5IREに設定した時では、FLAREの動きにどのような違いがあるのか実験してみた。 通常FLAREを5IREに設定して運用することは考えにくいが、より比較しやすいように5IREを選んだ。尚、GAMMAは59IRE、PEDESTALは5IREにしてある。

　下の写真は、FLAREを12IREに設定した時の様子である。 左からそれぞれ「適正アイリスにした時」、「光量を200%にした時」、「光量を400%にした時」の様子で、波形はComposite・×3 GAIN表示にしてある（チャートの写真はイメージ）。

　光量の増加とともにFLARE部分も持ち上がってきているのがお分かりいただけるだろう。

　次の写真は、FLAREを5IREに設定した時の様子である。

　FLARE部分の変化が12IRE設定の場合とは異なっていることがお分かりいただけるだろう。IRISを開け光量を増加させていったものの、FLAREはしばらく5IREを維持しようとしている。さらにIRISを開けていくと、 堰を切ったようにFLAREはすっと持ち上がっていった。
　生画では顔や背景は白く飛び気味なのに、髪の毛などは適正IRISの時とほとんど変わらないレベルになっている。これが不自然だと感じてしまう原因だと思われる。

　この実験で行ったIRISを開けていくという操作は、カメラに入ってくる光量を意図的に増加させる操作ということが言える。ことにグレースケールチャートによるカメラ調整を終えてからこの操作を行うということは、 白色の光を逆光で与えているのと同じ状態である。これはFLAREの動作を確認するには非常に適している。