电影数字中间片与4K的未来
——电影数字制作流程回顾与展望
作者：乐永升  Quantel中国区总经理
演讲人：车欣(Josh Che)  Quantel公司北京代表处业务拓展
宽泰有限公司

五年前，当有人提起4K时，我还觉得很陌生；在2005年NAB上，我感受了4K数字影院系统的震撼；而今年NAB，发现4K已成为不争的现实。五年前，我和很多电影电视界朋友一同为高清欢呼，期待电影与电视通过高清融合；两年前，一个DI的概念在美国叫响；今年NAB，DI (电影数字中间的英文缩写)成为各个厂商重点展示的技术亮点。

基于胶片载体的电影数字制作流程
过去的二十多年里，以好莱坞为代表的电影界已经建立了一套完整的基于胶片记录载体的电影数字化制作流程，高科技手段的应用创造了无数精彩的大片，也创造了好莱坞的辉煌。然而，整个电影数字做作流程的设备投入是相当昂贵的。由于是基于胶片载体拍摄，在整个电影的剪辑、调色、特技合成、音频制作等环节需要分成很多孤立的生产工序，不但效率低、成本高，而且由于需要多次工序转换，不便于节目的修改和整体效果把握。
    
胶片有许多的优势和特点，虽然摄影机记录的原始胶片画面质量是比较好的，可是为了与数字后期制作流程接轨，需要面对后期制作的多次格式转换，此外还要面对发行的多次胶片拷贝损耗，加上放映时的灰尘及划痕，最终观众看到的画面质量就可想而知。结论是：胶片没保证高质量。

高清和数字影院推动了电影生产流程的革新
从2000年开始，由于高清24P和非压缩HD存储方式的出现，使得HD在一部分电影的前期拍摄中得到应用，而后来出现的数字影院系统抛弃了传统的胶片放映模式，直接采用图像分辨度和高清相当的投影系统来播放数字载体影片。这些革新使电影电视界找到了高清（1920 x 1080）作为技术上的连接纽带以及共同的数字存储载体，HD在早期一度被认为是可以取代35mm胶片的数字载体。
如果使用高清来拍摄电影，将可以依照电视的制作流程，在一套系统上高品质地完成画面的剪辑、特技合成、调色以及声音的特效制作，从而极大地提高了生产力、降低电影的后期制作成本。由于拍摄、制作和放映都采用了数字传输方式, 避免了传统胶片流程中多次格式转换和拷贝所带来的图像损失，同时也为影片的修改提供了方便。
 
作为数字载体影片，不但便于与整个后期数字制作环节接轨，也便于存储及拷贝，成为保证质量、降低成本、提高效率的必然选择。
于是业界呼吁电影与电视可以在高清载体上进行融合。
然而，高清电视广播的推广速度与市场期望相差甚远，消费市场逐渐普及的大屏接收终端急切地需要提高电视节目图像分辨度，而电视高清节目制播的成本太高，尤其是数字电视网络的改造步伐太慢。高清电视广播也许只有走低端路线才能克服现实的矛盾。

电影数字中间片生产流程的出现
就在高清生产厂商在为消费市场推广低成本低端HD格式的同时，对画面质量从来不打折扣的电影界在认真比较HD和35mm胶片的质量差距，当需要将HD重新转回到胶片记录时，HD这一数字载体在像素上还不够理想。数字中间片的生产流程因此诞生。
 
DI是Digital Intermediate的缩写，即数字中间片。它是基于胶片拍摄的生产流程，利用胶片扫描仪将胶片扫描成超过HD像素的高分辨数字图象，利用数字后期生产流程创作完整的数字母版成片，最终再将成片转回胶片或比高清分辨度还高的数字影院系统。由此产生了2K (图像水平分辨度2048像素)和4K (图像水平分辨度4096像素)的概念。
DI的生产流程，即满足了电影人对胶片的习惯与信赖，也摆脱了HD格式在像素上的局限，又能充分发挥数字载体在制作、存储、拷贝上的优势，自然成为理想与现实的桥梁。不过，一贯追求品质的电影界很快发现，2K在像素上和HD差别不大，尤其是在宽银幕电影上面临局限。4K将是一个理想的选择，然而其图像面积是2K的4倍，无论是后期制作系统的处理能力，还是在生产流程中的网络带宽和存储方面，都面临严峻的技术挑战。

4K生产流程的技术突破
有关技术专家分析，如果软件系统完全依*计算机CPU处理能力来工作，2007年最新的Intel 单个CPU还不足以满足单轨10比特非压缩高清的实时处理要求。4K数据量是非压缩HD的将近6倍，因此在目前没有一个软件系统可以单独依*CPU完成实时后期制作。
多年来，Quantel公司一直致力于独有的图像硬件处理引擎的开发，其处理能力相当于几十个Intel CPU的处理能力，这一技术为4K电影的on-line（在线实时处理）提供了保证，加上强大的色彩处理和合成处理能力，使得Quantel公司系列产品在DI领域重新找回了技术领先的优势并已成功地运用于近百部电影的DI生产流程中。
 
2007年NAB上，很多存储、胶片扫描、后期制作厂商都在主推4K的解决方案，Quantel再次引领4K技术的浪潮，推出全球第一套4K实时共享存储网络系统Genetic，该系统采用独特的存储结构，不但整和了Quantel的高端合成/编辑系统iQ和专业调色系统Pablo，还可以直接与ARRI胶片扫描仪、胶片记录仪组成实时共享网络流程，通过Quantel开发的SAM服务器，该网络系统还可以支持第三方低成本软件系统如MTI、Fusion等实现3D制作、图像除尘、划痕修复等工序的协同工作，成为全球第一套基于4K数字电影完整生产流程的实时网络系统。

4K数字载体的未来
技术的变化总是此起彼浮，正当业界正为DI的流程推波助浪的时候，以全球最著名的电影摄影机厂商ARRI为代表的胶片摄影机厂商正在兴起新的数字革命，在2007NAB上，你能看到各种数字摄影机型号，Genesis、Red、Phantom 65、Origin、D20，从2K、3K到4K，甚至4.5K应有尽有，其主要特征是采用1CCD或运用CMOS技术感应器，类似35mm单反数码相机的成像原理，数据记录载体不是视频流，其RAW图像数据通过硬盘载体记录。
Camera Imager Output Ø mm   Color
Genesis 5760x2160 1920x1080  27.5 Vertical Stripe
Red 4520x2540 4520x2540 28.0 Bayer
Phantom 65 4096x2440 4096x2160  59.6 Bayer
Origin 4046x2048 4046x2048  38.1 Bayer
D20 3018x2200 3018x2200  30.8 Bayer
True35 2048x1556 2048x1556  30.8 Bayer
Phantom HD 1920x1080 1920x1080 27.5 Bayer
Memrecam K4 1280x1024 1280x1024 35.6 Bayer
    
无论是在电影前期拍摄、后期制作、数字母版存储记录或是拷贝发行，4K充分发挥了数字载体的优势, 使其成为取代35mm胶片的理想选择。
未来会是怎样？胶片DI流程与数字摄影机会并存一段时间。使用胶片摄影机或是数字摄影机？ 可能是基于导演对内容、场景、成本的权衡，或是摄影师习惯的选择，而不再是因为画面质量的选择。
无论是采用胶片载体或是数字载体拍摄，后期制作环节所面临的问题是一致的，即需要搭建一个能够支持“4K on-line”处理能力的实时在线生产流程。

演讲者简介：
车欣：在数字影视行业有超过十年的工作经验，代表设备厂商参与了多个重大项目的前期设计和工程实施，包括中影华龙、中央电视台央视数码、北京天文馆新馆等。熟悉高端数字影视后期制作，数字中间片，特种电影等领域的技术和设备。目前的工作重点是进一步推动宽泰高端后期制作工艺在国内的应用，包括2k/4k电影调色，HD RGB长篇视频项目的后期调色，以及全新的立体电影后期制作工艺。