我們在使用手機拍照時,往往會發現這樣的現象:一邊是2000W像素的安卓手機,一邊是800w像素的蘋果手機,在拍照效果上800w像素的蘋果手機往往更勝一籌。目前在市場上,3000W像素以上的手機随處可見,但其拍出的照片在畫質上卻與2000W的相機差了很遠的距離。這兩個例子說明,像素的高低并不是衡量畫質的唯一因素。
僅憑4K,不足以提升畫面的質量
而電影的畫質也是同樣的道理,像素數隻是影響畫質的其中一個指标。
像素數與分辨率是一個意思的不同表達。分辨率在膠片上一般是線對/毫米,在視頻圖像上一般是每幀在垂直方向上的線數,分辨率的大小決定了圖像的清晰度。對于清晰度,一般用标清(1280×720)、高清(1920×1080)、超高清(3840×2160)甚高清(7680×4320),的詞語表達,對應電影技術就是1.3K、2K、4K、8K,這就是在畫面水平方向的像素數(電影與視頻略有區别,比如視頻的4K對應的水平像素數是3840,而電影對應的卻是4096)。
4K在電視、視頻、流媒體等領域的應用現狀,可以說從宣傳到内容制作,都得到了廣泛的普及,甚至已經步入8K時代。而在電影領域,目前仍以2K為主流, 4K的并不多。《歸來》是我國首部4K電影。
與上文所講的例子一樣,如果電影僅僅隻是像素的提升,那麼僅憑這一點,不足以有高質量的觀影體驗。因為,提升影像質量還取決于其他的維度,比如:對比度、色域、色深、幀率等,這些條件共同構成影片畫面的質量。
但話也說回來,真正的4K電影,在清晰度提升的同時,其他指标也往往同時有提升,所以觀衆才能感覺到4K畫面更具沖擊力。
那麼還有哪些指标用來衡量影像質量呢?
對比度
對比度是用來表述畫面黑和白兩部分的比值。通常比值越大對比度就越大,觀衆看到的畫面暗場的部分越暗,亮場的部分越亮,畫面的通透感,主觀感覺也越好,同時鮮明的亮暗對比會讓觀衆感覺部分畫面中的輪廓更加清晰。
對比度的提高,可以帶來畫面色彩的豔麗,反映到人眼中,是一種更加出彩的效果。從設備的角度對比度越高,畫質越好。
當前,普通放映機對比度在2000:1,RGB激光光源放映機對比度可達6000:1,而杜比視界的對比度則達到了1,000,000:1。
色域
色域是指一個顯示系統能夠産生的顔色的範圍。我們人眼也有色域,人眼的色域範圍比較大,目前還沒有什麼數字設備的色域能超過人眼的觀察範圍。我們在看視頻時,總覺畫面的顔色始終沒有大自然那麼絢爛多彩,就是因為色域範圍還不夠,甚至是電影,各類拍攝、顯示設備,也隻能說:“畫面色彩更接近自然。”
數字電影的色域之前為DCI-P3現正向REC.2020擴充。激光光源的色域要大于氙燈光源的色域, 例如中影光峰ALPD4.0 技術、科視CP4325-RGB激光放映機等,色彩空間達到Rec.2020國際标準。
色深
色深,是經常被人們忽視的指标。事實上,色深是衡量影像質量很重要的指标。
所謂色深是影像數字化後,對于彩色信息的量化值,也可以理解成各種色彩過渡的級數。
很自然的,級數越多過渡越自然,顯示的色彩越接近實際。例如,我們在看某些顯示畫面的時候,會覺得比較僵硬,不夠生動,就是因為顯示屏灰度等級比較少,過渡不自然造成的。
超高清藍光标準中規定色深為10bit,即能夠顯示10.7億種顔色(RGB中每一個顔色有2的10次方也就是1024個等級,RGB三色則共有10.7億(1024×1024×1024)種色彩搭配)。而普通藍光标準支持的是8bit 256級,隻有1677萬種顔色,可見差距還是比較懸殊的。
目前,在電影行業,色深由8位256級提高到了10位1024級。HDR的色深更是達到了12bit。
高幀率
幀率是指1秒視頻内所包含的活動畫面的數量,幀數越高,人眼所觀察到的運動畫面也就更清晰。普通電影的标準是24幀,這也是對早期膠片電影規格的延續。
可能很多人會說:“我觀看了成千上萬部24FPS的電影,也沒有覺得有不流暢的感覺。”但實際上24FPS的畫面有許多不足,如快速搖移畫面時相鄰倆幀畫面中物體移動或者變化較大,24幀的畫面就會出現圖像中的抖動和圖像模糊等問題,帶來視覺不适。為了解決這一問題,業界提出高幀率的概念。我們把大于24幀稱為“高幀率”。例如《霍比特人》的48幀,48FPS的高幀率讓觀衆觀看快速運動時明顯更流暢,特别是那些快速跟進的鏡頭和不平穩的動作。48FPS的幀率消除了由于連續幀之間缺乏連續性而引起的給眼睛造成不适的關鍵問題,減弱畫面抖動和模糊。
目前,電影經曆了從24幀到48幀60幀甚至120幀的進步,李安執導的影片“比利林恩的中場戰事”讓我們感受到“高幀率”的魅力,今年即将上映的《雙子煞星》也将采用120幀技術。而電影設備廠商也做好了高幀率的準備。比如GDC,其最新一代服務器可支持 4K 120幀内容格式放映。
提升畫質的關鍵技術——HDR
HDR即高動态範圍。動态範圍可以理解為一個變量值從小到大變化的範圍,比如聲音從最小到最大的範圍,亮度從最小到最大的範圍等等。就人的感覺器官而言,這個範圍可以很大,大大超出一般技術所能達到的記錄或呈現的範圍。
拿影像來說,其記錄或呈現的遠不及人眼所看到的範圍,也就是說或多或少動态範圍受到了壓縮。為了更接近人眼所看到的,于是就有了提高動态範圍的解決方案——“HDR”技術。HDR是以上所有指标的“集大成者”,其基本要求是:高亮度、高清晰度、高對比度、高色深、寬色域。于電影行業來講,最知名的HDR技術莫過于杜比視界(DolbyVision),其标準是:亮度10000尼特、色域是REC.2020、色深12bit(1048576級)、像素4K(880萬),對比度1000000:1,很明顯目前的數字放映機和銀幕反射顯示系統很難達到要求,尤其是在亮度、對比度和色深方面。
可見,“HDR”技術在上述指标上的進步是非常大的,對影像質量的提升必然是明顯的。
終上所述,畫面的提升是多個維度相互關聯的結果,僅靠單一指标來改善畫面質量似乎并不明顯。随着HDR、激光光源、高畫質銀幕、高對比度放映機等電影技術的發展,将在很大程度上提升現有影院的影像質量,帶給觀衆以更優質的的觀影體驗。
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