流程的优化与整合，电影的数字化摄制方案

演讲者：吴樵  董事总经理
北京数字星工场影视传媒有限公司　

        相对于电影的数字化放映技术的快速普及和市场的高速增长，电影的数字化摄制还处于探索和发展阶段，目前还无法全面代替胶片成为摄制电影的主流方案，究其原因，主要在于技术、观念和市场等几方面。
        技术原因：到目前为止还没有一部能够全面满足电影摄影师的创作要求，并且在实用性、可*性和性价比等方面令人满意的数字摄影机。
        观念原因：目前大多数电影导演和摄影师还怀有“胶片”情节，对数字影象技术缺乏了解，不愿意积极主动探索数字化的摄影创作手段，运用数字技术去丰富电影的表现力。
        市场原因：在电影发行市场，目前也存在着对数字设备拍摄的影片另眼相待的现象，总要把数字电影和低成本制作联系在一起，这是一个令人遗憾和费解的现象，我想影院里的观众是不会关心拍摄这部电影使用的设备，他们关心的是电影内容。如果将来影院发行的全是数字拷贝，我们为什么不能直接用数字设备拍摄电影呢？

一、数字摄影技术现状分析
        如何用好数字设备摄制电影，我想有必要对数字摄影技术现状进行比较和分析。我按照数字影象的采集和存储格式将目前市场上存在的数字摄影设备分成三大类：高清摄影、码流摄影和数据摄影。
        １、高清摄影：这是发展最早，也是应用最为成熟的数字影象设备，从早期的F900到最近的F-23和GENESIS ，它们都是以高清视频原理采集和记录影象。

        这一类摄影机的共同特点都是通过视频电路将传感器采集到的原始信号进行压缩和处理，记录到磁带上，在工作流程上具有很强的高清电视特征，优点是技术成熟可*，保留了磁带这一传统的记录介质，便于交换和保存，可辨帧率支持变速摄影，缺点是分辨率小于2K，大多数设备的镜头接口是B4，传感器尺寸为2/3英寸，小于35mm胶片摄影机的成象面积。
        ２、码流摄影：这一类摄影机的工作原理更像是用摄影机拍摄数字负片，输出到磁盘阵列上，然后通过DI数字中间片处理工艺，完成最终的影像制作。代表性的产品有VIPER和D-20

        这一类摄影机的优点在于直接将传感器采集的10bit对数文件不经过视频电路压缩和处理直接以原始码流的形式输出记录到硬盘上，保留了最原始的影象信息，为后期制作提供了最大的创作空间和优异的图像质量，并且通过各自的技术方案完成1：2.35的宽银幕电影拍摄，而无需通过遮幅的手段降低分辨率和图像质量。缺点是记录原始码流需要大量的存储空间，并且依赖于后期校色获得影像的正确还原；现场记录设备复杂，需要专门的DIT小组进行工作，在操作上不是很方便实用。
        ３、数据摄影:     这一类摄影机是最新的技术产物，基本上还处于研发阶段，刚刚开始进入市场，但是它们为我们描述的技术前景是非常诱人的。代表性的产品有RED ONE 和SI 2K。

        这一类摄影机的特点是将传感器拍摄的序列帧采用大压缩比，压缩成RAW文件存储在低速度、小容量的硬盘或其他介质上，仿佛是一部每秒可以拍摄24帧的超级数码照相机。这类产品的出现确实是数字摄影技术的一次震撼性革命。
由于我们刚刚拿到样机，还没有进行测试，无法证实用这种大压缩比的REW文件还原出RGB4:4:4的图像质量如何，但是它所提供的设计思路包括4K、2K分辨率，超35mm尺寸的传感器，PL镜头接口，可变帧率以及灵活轻巧、一体化的机身设计都是电影摄影师梦寐以求的。

二、工作流程的优化与整合
        上述对数字摄影技术的分析仅代表我个人的看法，疏漏之处在所难免，敬请各位同行、专家批评指正。但从中我们可以看出，相对于胶片时代的摄影技术，电影的数字化拍摄制作手段更加丰富而多样，是一个很宽广的技术谱系，那么如何掌握这些技术手段，提高创作质量呢？我认为将工作流程进行整合与优化是关键。下面我以数字星工场处理高清格式的工作流程为例做一个简要介绍。
        如果单纯从技术角度讲，目前主流的HDCAM格式和F900摄影机并不是理想的电影数字化摄制方案，但是在技术发展普及程度和制片成本制约的前提下，应用目前的主流设备，通过整合与优化制作流程，充分发挥技术潜力，精益求精的拍摄制作确实是我们今天比较现实的选择。
        相对于传统的前期拍摄和后期制作的流程划分，我们把电影的数字化摄制分为三个部分：影像采集、后期制作和多版本输出；相对于传统流程较为清晰的阶段划分，这三者之间的联系更为紧密，是一个整体的流程概念。

制作流程图

        我们认为这样的一个制作流程与胶片电影的DI数字中间片工艺相比除了减少底片扫描环节以外，应该相差不多，其原理是相同的。目前的技术应用和创作实践的发展趋势要求我们做到前后期一体化，也只有做到前后期一体化，才能真正发挥数字电影的技术优势，保证最好的制作质量。
        首先是应用F900进行影像采集的环节应该如何处理，视频参数的调整，调整的尺度应该如何把握？我认为这个问题的核心就是前后期能否形成一个整合的工作流程，进而进行优化处理。
        正如前面我对数字摄影技术介绍中提到的不同类型的设备所采用不同原理的技术一样，目前影响我们进行前期数字拍摄的方法大致有两种：
        其一是现场决定派。这种方法要求现场拍摄通过摄影机的参数调整，获取最终的影像。这种“所见即所得”的方法更加符合电视设备的技术原理，优点是在磁带纪录之前，充分发挥CCD 12bitA/D转换的优势，在现场直接获取最佳品质的影像，缺点是需要具备良好的现场工作条件。包括具备标准的大尺寸监视器和观看环境、波形监视器、摄像机控制单元和有经验的VE人员，而且这种经过调整的影像在后期制作中是不可复原的。
        其二是后期决定派。这是随着码流数字摄影机技术发展出来的工作方法，要求摄影师在现场无需过多的改变摄影机参数，把无压缩全带宽的原始数据流完整的纪录下来，在后期的标准配光环境下进行影调、色调处理，完成最终影像，这种方法更加符合电影工作原理。原始码流数据相当于原底片，保存了最多的层次和细节，在后期标放中进行校色配光，来决定影片的最终形态，可惜的是这种设备还没有得到广泛应用，但是这种工作方法我们依然可以学习借鉴。
        通过对以上的两种方法的介绍我想大家都会认为这两种方法都有道理，但也都不能完全实用。我认为完全依*现场调整和现场完全不调整都是不可行的。应该是根据制作条件，综合运用现场摄影机调整与后期校色配光相结合的方法。
        那么具体到F900摄影机在现场拍摄的调整和掌握尺度，我认为调整的目标应该确定为：无缺陷采集，即保留最多的影像层次和细节，获得相对正确的色调还原，为后期制作提供尽可能多的校色空间。
        那么在目标确定的前提下，现场摄影机调整就会变得有章可循了。
        根据我的拍摄经验：通过对PAINT菜单下的主GAMA、黑GAMA，GAMA类型KNEE、DETAL等的参数调整，将CCD的特性曲线尽量调低，获取被摄景物更大的动态范围，而不超出107mv的输出电平幅度。在尽量多的保留景物的细节和层次的同时，注意尽量不要浪费CCD有限的动态资源，在景物亮度允许的情况下，将输出电平的幅度尽量用足。
        在颜色调整方面，我主张尽量保持人物肤色的正常还原，因为人物肤色是观众视觉中最敏感、注意力最强的部分，而且在后期校色时，肤色的过渡调整最容易引起失真和不自然的主观感觉。
        所以我在拍摄以人物为主的画面时，尽量用RGB通道的白电平、主GAMA电平还有色温校正滤镜来进行颜色调整，而尽量不用矩阵和多矩阵来调整颜色。因为我观察到，矩阵参数过高会使影像劣化，造成色调过渡不自然。
        在这种原则指导下进行摄影机调整时，监视器上观看的画面会反差偏小，色彩不是很饱和，但是你会发现这样采集的影像为后期校色提供了一个良好的基础。这种影像采集方法完全符合现场的无缺陷采集要求即：不丢失层次、不出现噪波、焦点准确、色调还原正常，尽可能多的保留影像细节、层次和锐度。否则现场采集造成的缺陷将是后期处理无法弥补的。
        与前期拍摄相匹配的后期制作流程是建立在统一完整的交互式的数据平台上的，统一的文件格式、统一的操作系统，不需要进行中间过程不同介质的输入和输出，避免了重复编解码，降低了影像劣化的可能性，保证了影片数字版发行和胶片版发行的影像质量。
        在后期制作环境中，我想着重介绍一下校色配光环节，这是与前面介绍的现场影像采集密切相关的，从中可以看出影像制作的前后期一体化的趋势。
        最近几年，随着技术的快速发展，校色系统正在逐渐从过去的硬件校色向CPU+GPU的软件校色解决方案过渡。这一类产品的优势在于将过去非线与特技合成系统的便捷和功能应用到专业校色工具当中，提供了实时、精确和细致的校色手段。在原数据运算处理上都能支持32bit的图像质量，能处理8bit、10bit多种编码文件，都能支持HD/2K甚至4K等多种分辨率，在校色工具选择上具有镜头快速匹配，不受形状限制的矢量轮廓选区，选区的自动跟踪和通过关键帧进行精确的运动跟踪和变形，每个镜头可以有多层的校色配光，并且可以增加选项插件、效果器、对影像进行特效处理，而且可以通过工程文件与非线设备编辑系统的时间线相溶合，更好的处理技巧衔接镜头校色等等，校色师通过外接硬件的校色控制面板，可以获得直观方便的操控感觉。
        这种基于软件的校色系统对数据运算和文件存储有非常高的要求，更加适合数字电影的纯数字后期工作流程，通过网络化的集群运算和中央存储，可以使校色系统的效率得到提高，同时也使得校色系统成为数字电影后期制作流程中的中心环节。
        下面我想着重谈一下，校色显示终端色域标准，以及针对不同显示终端进行的LUTS列表多版本输出的问题。
        在现阶段的校色系统中，我们认为作为影像的主观评价的标准还是CRT监视器。在一个标准放映环境中（就是数字标放），只能存在一种显示终端标准而不是多种，这一点很重要。所以我们在校正DLP投影机进行大屏幕放映时，运用了用户自定义色域，将DLP投影的色域调整到十分接近CRT监视器的色域。简单说就是把CRT监视器放大到5、6米宽的银幕上，而颜色没有改变。这是一个校色系统的基准，否则将无法完成准确的校色。将来也无法运用LUTS列表对应其他终端进行多版本输出。
        当导演和摄影师对在大银幕标准放映条件下通过校色对影片的最终形态确认后，我们通过运算生成一个数据的最终版本，再导入8轨的声音文件，合成一个我们称之为最终数字标准拷贝（Final digital answer print）的数字母版，然后进行数字电影制作流程的最后一个环节——多版本输出。
        大家都能体会到不同的显示终端由于成像原理色域标准不尽相同，使得我们在数字标放中经过确认的最终数字标拷，在多版本的发行中会出现不同程度的色调偏差。
        在过去由于没有相应的技术设备，这个环节一直是欠缺的，我一直为在一次配光完成后不能保持多种发行版本的色调一致而苦恼。现在我们通过校色系统的LUTS选择输出功能，进行定量补偿运算，输出不同版本的数字拷贝，使其在不同的显示放映终端，影像的色调接近于我们在数字标放中确认的最终数字标拷。
        当然，针对后期制作流程特性，前期拍摄应该也与之相适应，比如校色设备的色调处理能力可以使摄影师少用一些特殊效果的滤色镜，可是在剪辑时进行变速处理生成慢动作的效果就不如在前期拍摄时改变帧率进行拍摄，类似的问题还有很多，都需要在整合优化制作流程的基础上灵活处理，获得最好的图象质量与视觉效果。
        通过以上关于电影的数字化摄制方案的介绍，我想说明在现阶段，应用目前主流的技术设备在常规的制片成本内，只要掌握好正确的方法，通过精益求精的拍摄制作，是完全可以获得高品质的数字电影作品的。毕竟技术制作是有限的，而艺术创作才是无限的。先进的技术手段与艺术创作相结合才是电影的数字化发展的方向。

三、技术是基础，创作是灵魂
        电影的数字化，将是电影诞生以来最重要的一次变革，必将引起传媒娱乐行业进行结构性的调整，其深远影响早已超越了技术层面，已经全面渗透到艺术观念、创作形态、商业模式等方方面面。我们要积极面对和把握技术革新所带来的机遇和挑战。
        电影的数字化，我们既不能轻视和回避，也不要夸大和神秘化。任何技术设备只要能满足创作需求就会被市场所接受。重要的是数字技术为我们带来了前所未有的创作弹性和自由，为观众带来了全新的审美体验。毕竟技术只是基础而创作才是灵魂。我们应该积极努力的探索和掌握数字影像工具所具有的美学特征和创作方法。
        电影的数字化将包括从拍摄、制作到发行的所有环节，随着技术进步，电影将进入到更加开放和多元化发展的时代，从过去的资源竞争过渡到智力竞争，成为真正的创意产业。电影的数字化必将催生出一大批才华横溢的电影艺术家和独立制片人，不断涌现出具有数字时代鲜明特性全新形态的电影作品，带动电影市场的蓬勃发展。