電影的第五次革命：淺談48幀電影技術(shù)

　　作為賀歲大片，全球首映了《霍比特人：意外之旅》。與魔戒不同的是，《霍比特人》從拍攝、剪輯、后期處理到放映，三部曲全面采用了48幀技術(shù)。那么，到底這“每秒48幀”是什么意思?比90多年來(lái)拍電影沿用的“每秒24幀”有何不同?會(huì )為電影帶來(lái)什么樣的改變?又面臨著(zhù)哪些困難?

　　第五次電影革命?

　　自從1895年電影誕生起至今，從技術(shù)、形式上已經(jīng)出現過(guò)了四次重大的變革：從無(wú)聲到有聲;從黑白到彩色;從普通銀幕到寬銀幕;從2D到3D。而現在，當電影的3D化大潮還方興未艾時(shí)，從每秒24幀到每秒48幀的第五次電影革命已經(jīng)近在眼前了!

　　電影原理

　　電影，其實(shí)是連續播放的靜止畫(huà)面，只是播放速度很快而已;更形象的解釋為，慢就是幻燈片，快就是電影。

　　電影的幀數是什么概念?與以往的24幀技術(shù)相比，48幀技術(shù)會(huì )帶來(lái)哪些優(yōu)勢?為啥會(huì )有支持者和反對者?

　　什么是每秒24幀?48幀?

　　簡(jiǎn)答：簡(jiǎn)單說(shuō)就是一秒中拍攝或者播放多少格畫(huà)面。

　　每秒24幀有什么問(wèn)題?

　　簡(jiǎn)答：運動(dòng)畫(huà)面抖動(dòng)、不清楚;看起來(lái)有點(diǎn)暈。

　　每秒48幀有什么好?

　　簡(jiǎn)答：畫(huà)面清晰穩定，動(dòng)作鏡頭看起來(lái)連貫順暢，快速鏡頭不頭暈。打個(gè)比方，每秒24幀拍出來(lái)的電影好像近視的人看周?chē)?，每?8幀拍電影則像讓他戴上了眼鏡后看周?chē)?/p>

　　當初電影為什么設定為每秒24幀?

　　簡(jiǎn)答：省錢(qián)。這是看得過(guò)去的最低標準。

　　從每秒24幀發(fā)展成每秒48幀有何困難?

　　簡(jiǎn)答：用膠片拍攝放映的話(huà)改起來(lái)難度很大，數字攝影機和放映機則比較容易。

　　每秒48幀和3D電影技術(shù)有沒(méi)有關(guān)系?

　　簡(jiǎn)答：每秒48幀技術(shù)會(huì )讓3D電影看起來(lái)更清晰更舒服。

　　什么叫“幀”?

　　我們都知道，電影是依靠人類(lèi)的視覺(jué)暫留現象而發(fā)展起來(lái)的藝術(shù)。以前的拉洋片就是讓紙片上的漸變圖案在你眼前快速掠過(guò)，你看起來(lái)就感覺(jué)畫(huà)面動(dòng)起來(lái)了。在電影里，一幅靜止的圖像被稱(chēng)做一“幀”(Frame)，而研究表明，只要達到每秒24幀，人們的眼睛就會(huì )被欺騙，以為看到的是運動(dòng)的畫(huà)面。動(dòng)態(tài)的畫(huà)面則按每秒鐘顯示多少幀來(lái)衡量，這就是所謂的“每秒幀速率”(fps)。

　　幀數就是在1秒鐘時(shí)間里傳輸的圖片數量，也可以理解為圖形處理器每秒鐘能夠刷新的次數，通常用fps表示，英文Frames Per Second的縮寫(xiě)。每一幀都是靜止的圖像，快速連續地顯示幀便形成了運動(dòng)的假象，就是視頻。相對而言，高幀率可以得到更流暢、更逼真的動(dòng)畫(huà)。每秒鐘幀數越多，顯示的動(dòng)作就會(huì )越豐富越流暢。

　　但是，幀數越多會(huì )出現兩大弊端：

　　視頻處理界面

　　1，幀數越高，數據量會(huì )倍增。在昔日的膠片時(shí)代，存儲成本和運輸成本不可想象。莫要說(shuō)現今存儲技術(shù)發(fā)達，依然會(huì )出現存儲非常不利的問(wèn)題，無(wú)形中提高了難度。提高成本和增加難度，是大問(wèn)題。熟悉視頻編輯、動(dòng)畫(huà)制作的朋友一定知道，幀數越高，不僅文件體積大，而且處理任務(wù)的難度加大，后期的渲染時(shí)間明顯翻番。對于大型的電影制作而言，數據量提高是急不得也惱不得的問(wèn)題。

　　常用的24幀

　　電影為什么要制訂成24幀標準而不是更高?

　　90多年前，電影工作者發(fā)現只要達到每秒24幀的速率，就能形成動(dòng)態(tài)的影像，1927年的電影《爵士歌手》(The Jazz Singer)堪稱(chēng)是確定了這一標準的影片。如果把這個(gè)速率提高，那么拍攝電影需要用的膠片以及播放電影的成本都會(huì )增加——如果提高到每秒48幀畫(huà)面，就意味著(zhù)要采用比每秒24幀多一倍的膠片。那時(shí)候的影片里幾乎沒(méi)有大動(dòng)態(tài)、高速度移動(dòng)的畫(huà)面，也沒(méi)有CG電腦特效鏡頭，每秒24幀完全足以滿(mǎn)足電影工作者以及觀(guān)眾。因此，電影這種形式就以每秒24幀的格式確定了下來(lái)，后來(lái)更出現了戈達爾“電影是每秒24幀的真相”的名言，24幀的概念更加深入人心。

　　彼得·杰克遜說(shuō)：“在有聲電影剛剛出現的時(shí)候，電影人選擇每秒24幀的速率是為了技術(shù)上的要求。我猜想24FPS是獲得清晰音軌的最低速度。而那時(shí)35mm膠片那么昂貴，大家只能選擇盡可能慢的幀速，來(lái)保證制作成本。因此，我們就這樣在24FPS下度過(guò)了90年。這并不是因為24FPS能給我們帶來(lái)最佳的效果，而僅僅是因為那是1927年前后能提供可接受效果的最便宜選擇。”

　　24幀的電影有什么問(wèn)題?

　　有人說(shuō)，我已經(jīng)看過(guò)幾千部電影了，也沒(méi)覺(jué)得每秒24幀有什么問(wèn)題啊。但正像彼得·杰克遜所說(shuō)的“其實(shí)這樣的影片中每一幀都會(huì )有模糊(blur)，尤其是在快速運動(dòng)的鏡頭中。如果電影鏡頭快速搖移，圖像就會(huì )有抖動(dòng)(judder)或者頻閃(strobe)。”我建議你找來(lái)有高速運動(dòng)鏡頭的電影來(lái)注意看一下(例如《諜影重重2》或者《變形金剛》)，你會(huì )發(fā)現快速的動(dòng)作場(chǎng)面往往讓你看不清人物動(dòng)作;而快速的移鏡頭也會(huì )讓觀(guān)眾產(chǎn)生暈眩感——這種感覺(jué)就是因為看不清畫(huà)面而引起的。

　　即使你一幀一幀的來(lái)看這些動(dòng)作場(chǎng)面，仍然會(huì )發(fā)現模糊和抖動(dòng)的問(wèn)題，

　　無(wú)法看到清晰穩定的畫(huà)面。

　　觀(guān)點(diǎn)提示：

　　每秒24幀是當年電影為了成本妥協(xié)的產(chǎn)物;

　　每秒24幀拍出的電影在動(dòng)作戲和高速鏡頭中都會(huì )顯得模糊，容易讓人眼暈

　　48幀、60幀與24幀的區別

　　24幀真的不行么?我們可以看看自己面前的顯示器。電腦、游戲等行業(yè)中，每秒24幀早已成為了一個(gè)阻礙而不是標準。如今隨便一臺LCD顯示器都能達到60Hz的刷新率，也就是說(shuō)，它能以每秒60幀畫(huà)面的速率刷新率來(lái)顯示畫(huà)面，如果低于60Hz，你就會(huì )覺(jué)得電腦畫(huà)面閃動(dòng)、有殘像，容易眼疲勞。而現在的顯示器以及電視都在推行120Hz的刷新率了，它們都可以通過(guò)幀插值(這個(gè)下面會(huì )提到)的技術(shù)讓畫(huà)面變得更加平滑穩定。下面我們用幾個(gè)小動(dòng)態(tài)畫(huà)面來(lái)直觀(guān)地為你呈現不同幀率的不同視覺(jué)感受。

　　每秒15幀，我們能感到方塊的運動(dòng)不連續，有殘像

　　每秒30幀，已經(jīng)相當順暢

　　每秒60幀，幾乎看不到方塊運動(dòng)的軌跡，極其平滑流暢

　　我們可以看到，每秒60幀的畫(huà)面看起來(lái)非常舒服，而每秒15幀則幾乎無(wú)法忍受。但拍電影為什么必須要24、48、60這樣的幀數呢?因為如果在現有的技術(shù)基礎上升級改造，最好就是設計為原有每秒24幀的倍數，這樣只要調整播放的速度(例如48幀是2倍速、60幀就是2.5倍速)，就能保證畫(huà)面放出來(lái)是正常的。如果設計成比如49幀，那么就很難在現有技術(shù)條件下正常播放。

　　彼得·杰克遜在談到每秒48幀電影技術(shù)時(shí)說(shuō)：“以每秒48幀的頻率來(lái)拍攝和放映電影會(huì )非常有助于擺脫這些問(wèn)題。它會(huì )讓電影看起來(lái)更逼真，觀(guān)看起來(lái)也更輕松，尤其是在3D電影方面。最近幾個(gè)月，我們一直長(cháng)時(shí)間的看著(zhù)以48幀拍攝《霍比特人》的測試片和樣片，一坐就是兩個(gè)多小時(shí)，看著(zhù)3D畫(huà)面卻不覺(jué)得眼睛疲勞。那畫(huà)面看起來(lái)真棒，我們現在已經(jīng)習慣于此了。到這個(gè)地步，再看其他電影，感覺(jué)就很原始粗糙了。周日的時(shí)候，我在影院看了部新片，結果一直被抖動(dòng)的搖鏡頭和模糊的畫(huà)面感所困擾。我們被每秒48幀慣壞了!”

　　觀(guān)點(diǎn)提示：

　　每秒48幀和每秒60幀都比每秒24幀要好很多，但考慮到成本，每秒48幀在相當長(cháng)的時(shí)間里已經(jīng)足以滿(mǎn)足我們了。

　　24幀曾經(jīng)惹的禍 48幀將要起的浪

　　每秒24幀的設定為電視、錄像帶、DVD、藍光、電腦等等領(lǐng)域惹來(lái)過(guò)無(wú)數的麻煩，很多人對其可以說(shuō)是“恨之入骨”了。由于電影產(chǎn)生在電視之前，而電視受技術(shù)的限制，一開(kāi)始就采用了另一套標準，也就是50Hz(PAL)和60Hz(NTSC)。傳統的電視信號都是隔行掃描，也就是說(shuō)不是每行都有信號，而是上一秒單數行有信號，下一秒雙數行有信號這樣。那么問(wèn)題就來(lái)了：電影是每秒24幀(24FPS)的逐行信號(簡(jiǎn)單理解為每行都有內容);要怎樣把它放到50Hz(也就是25FPS)或60Hz(30FPS)的電視上去呢?

　　電視信號以往都是隔行顯示

　　如果不做任何修改，在電視上看電影就成了快動(dòng)作搞笑片，于是人們必須采用一種叫Pulldown的技術(shù)，把24FPS的電影畫(huà)面轉換成25FPS或者30FPS的電視信號——所有接電視的設備，例如DVD機、錄像機、藍光機都必須要考慮這個(gè)問(wèn)題，非常令人頭疼!為了不影響電影感，各種pulldown技術(shù)紛紛產(chǎn)生，有2:3 pulldown、3:2 pulldown、2:2 pulldown等等解決辦法，因為過(guò)于技術(shù)，這里不做詳細解釋了。反正你知道，每秒24幀的電影畫(huà)面設定為除了在影院的其他設備上看電影帶來(lái)了無(wú)數的麻煩和問(wèn)題。

　　純粹主義的電影迷一直對改變24幀標準這件事很糾結，因為他們認為這會(huì )改變電影的純正感覺(jué)——正像有人始終對CRT顯示器情有獨鐘看不上LCD一樣。他們認為即使有閃爍、模糊、抖動(dòng)等等問(wèn)題，用每秒24幀拍攝的電影仍然顯得有“感覺(jué)”。彼得·杰克遜對此評論說(shuō)：“電影原教旨主義者可能會(huì )批評缺乏模糊和頻閃的電影沒(méi)有藝術(shù)品味道，但我們劇組中有很多這樣的電影純粹主義者都已經(jīng)轉變了。你會(huì )很快習慣電影的新面貌，并發(fā)現它給我們帶來(lái)了更逼真和更舒適的視覺(jué)體驗。”

　　不過(guò)這些純粹主義者也并非沒(méi)有道理，如今的電視已經(jīng)發(fā)展到了120Hz的時(shí)代，在這樣的電視、投影上放映電影，你可以通過(guò)插值運算把影片從每秒24幀提升到每秒60幀的畫(huà)面——之前的插值運算是在中間加入黑屏幀，現在則可以智能運算增加中間幀畫(huà)面，令畫(huà)面更真切，當然不會(huì )有原生40幀或者60幀那么好。但這樣播放的電影會(huì )讓人有種看電視的感覺(jué)，流暢則流暢，卻沒(méi)有電影那種獨特的感覺(jué)了——你總不希望科恩兄弟的《老無(wú)所依》看起來(lái)像是美劇《Days of Our Lives》吧……

　　電影的未來(lái)也許就在眼前改變

　　總的說(shuō)來(lái)，每秒24幀的電影仍然有著(zhù)強大的生命力，但從長(cháng)遠看，未來(lái)的火種似乎已經(jīng)由彼得·杰克遜和詹姆斯·卡梅隆這樣富有遠見(jiàn)的技術(shù)大神所點(diǎn)燃。變革在開(kāi)始時(shí)總是顯得不那么可靠，但最終世界的面貌會(huì )慢慢改變。如果在3D之后，48幀真的是另一個(gè)改變電影面貌的大潮，那么我們該欣喜有幸見(jiàn)證一個(gè)新時(shí)代的來(lái)臨吧!

　　觀(guān)點(diǎn)提示：

　　因為幀率的不同，家庭的電視和投影機上都很難做到完全原汁原味呈現電影效果，需要轉換。

　　在將來(lái)普遍采用每秒48幀技術(shù)之后，這個(gè)問(wèn)題將不復存在，在電視上看電影會(huì )與影院播放方式完全一樣。

　　“我們確實(shí)在用更高的幀率拍攝電影。關(guān)鍵是要明白，這個(gè)過(guò)程需要在拍攝和播放時(shí)都采用每秒48幀而不是通常的每秒24幀頻率——自從上世紀20年代末期開(kāi)始，電影就一直采用的是每秒24幀畫(huà)面的頻率來(lái)拍攝和播放的。采用48幀拍攝大家結果是，看起來(lái)畫(huà)面上的速度還是正常的，但畫(huà)面的清晰度和平滑度都大大增強了。你看每秒24幀的電影也許覺(jué)得還行——過(guò)去90多年里我們都看過(guò)成千上萬(wàn)部這樣拍的電影了，但其實(shí)這樣的影片中每一幀都會(huì )有模糊(blur)，尤其是在快速運動(dòng)的鏡頭中。如果電影鏡頭快速搖移，圖像就會(huì )有抖動(dòng)(judder)或者頻閃(strobe)。”

　　2，對硬件設備的要求更高。從電影的拍攝、處理、播放，都要全部支持方可，三者缺一不可。高幀率的設備都很貴，譬如48幀的數字影院放映機的售價(jià)約是24幀的2倍。而且，超高幀率設備的出現，僅是近幾年的事，普及很有難度?，F在，用于科研等特殊領(lǐng)域的超高速攝像機貴的非同凡響。

　　靜態(tài)圖片也能產(chǎn)生視覺(jué)誤差

　　當然，務(wù)實(shí)的電影界制定24幀的規范，是有一定理論根據的，就是那個(gè)人眼的視覺(jué)殘留特性。我們的眼鏡很復雜很精密，但是光對視網(wǎng)膜所產(chǎn)生的視覺(jué)在光停止作用后，仍保留一段時(shí)間的現象。而且這是由視神經(jīng)元的反應速度造成的，其時(shí)值是二十四分之一秒。雖然人與人之間有差異，但是這個(gè)視神經(jīng)元的差異幾乎可以忽略不計。24幀，恰恰是一個(gè)合理的數值。有些朋友說(shuō)能體會(huì )出30幀和60幀視頻的差別，往往是心理作用所致。

　　看《霍比特人》的廣告宣傳，神秘的48幀會(huì )給我們帶來(lái)N多好處，是真的嗎?我們將從兩方面來(lái)分析，顯示效果和3D應用。

　　48幀的《霍比特人》

　　單純從概念上講，48幀是24幀的兩倍。從拍攝而言，高速攝影機拍攝的畫(huà)面會(huì )更加豐富，當然數據量至少增加一倍。我們平時(shí)看電影，在動(dòng)作、槍?xiě)?、飛車(chē)等動(dòng)態(tài)場(chǎng)景時(shí)，畫(huà)面會(huì )看見(jiàn)的拉絲，也就是所謂的發(fā)虛或模糊。在一定程度上，會(huì )影響電影的放映效果，即很多細小的高速運動(dòng)的細節模糊，無(wú)法顯示的更真切。

　　最簡(jiǎn)單的查看辦法，就是在電腦上播放動(dòng)作類(lèi)高清視頻，通過(guò)軟件逐幀播放時(shí)，可以看見(jiàn)很多畫(huà)面是虛的。就算是變形金剛、速度與激情、加勒比海盜等這些好萊塢大片，亦無(wú)法避免這種現象。

　　高幀率，就可以降低或減少這些模糊，這就是48幀電影技術(shù)的優(yōu)勢之一。據海外觀(guān)看過(guò)的網(wǎng)友介紹，畫(huà)面真清楚，細節逼真，特寫(xiě)鏡頭絲絲入扣。

　　選48幀 與3D結緣

　　為啥是48幀，不是更高的60幀?首先，這與電影制作成本有一定關(guān)系，更高的幀數總體成本還要飆升，而且對硬件、軟件要求也太高。

　　控制成本

　　其次，也是最重要的原因，為了完善3D技術(shù)。我們都知道3D電影，但是其播放原理略有些陌生。簡(jiǎn)而言之，就是幀數減半。以24幀的3D電影為例，左右各12幀。12幀，我們的眼睛自然能感覺(jué)出閃爍感;為避免閃爍現象，通過(guò)軟件后期處理，加進(jìn)插幀，增加幀數。這也是為何有些影院投影機會(huì )宣稱(chēng)支持240赫茲或120幀，都是軟件插值在換算出來(lái)的結果，有很強的文字游戲意味。

　　快門(mén)式3D眼鏡工作原理

　　但是，插值插幀出來(lái)的數據，與原生的還是有很大差別。48幀，正好是24幀的2倍，3D顯示中左右各24幀。原生的圖像數據，要比那些虛擬出來(lái)的更真實(shí)更逼真。這，其實(shí)是48幀出現的初衷，完美解決3D播放的跳幀問(wèn)題。24幀，已經(jīng)可以滿(mǎn)足需求，若再加上插幀技術(shù)，3D播放的閃爍感可以徹底杜絕。

　　48幀的兩大優(yōu)勢確實(shí)很給力?？吹竭@里，大家不禁會(huì )想，為啥還有反對者?

　　反對者很無(wú)辜

　　任何事情都要分正反兩方面分析，有時(shí)也很難明確判斷對與錯，反對者必有其原因。由于全球電影發(fā)展的速度過(guò)快，電影的銷(xiāo)售總額在提高，但是競爭壓力巨大，單部影片的利潤往往沒(méi)有預期的那么高，只有極少的影片賺的盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。投資方開(kāi)始理性面對電影市場(chǎng)，投資趨向于保守。另一方面，影院方都是抱有一次投資吃10年的幻想，都不愿更新設備，對新事物有莫名的恐懼心理。

　　陳舊的設備難以忘懷

　　除了商家，觀(guān)眾也存在莫須有的抵觸心理。海外媒體報道，確實(shí)畫(huà)面更清楚了，但是感覺(jué)失去了連貫性，觀(guān)眾產(chǎn)生了莫須有的抵觸心理。就像當年數字放映、3D、4K等技術(shù)出現時(shí)，消費者依然戀戀不舍，不愿接受新事物。加之近2年，偽3D電影的泛濫，讓觀(guān)眾很受傷，這是一個(gè)電影制片方自毀長(cháng)城的惡性后遺癥。

　　48幀技術(shù) 面臨的壓力

　　其實(shí)，縱觀(guān)電影的發(fā)展史，從18幀升級為24幀，也是在困難重重中艱難的完成蛻變。48幀要走的路，可能還會(huì )很長(cháng)?，F階段，48幀主要面臨的壓力是兩方面：

　　值得懷舊的老式電影膠片

　　1，外在因素，院線(xiàn)方的支持很重要。若都不中意48幀，尤其是在放映設備上不支持，消費者很難接觸?，F階段，莫說(shuō)國內，連北美也是屈指可數的幾家影院配置了少量的48幀放映機。據悉，國內的用戶(hù)將無(wú)緣欣賞48幀版。

　　2，內在因素，糾結的片源。采用48幀技術(shù)的電影，要從拍攝源頭做起，還需要全方位的支持，和3D技術(shù)有異曲同工之處?，F在的偽3D，都是非原生，后期處理出來(lái)的，48幀會(huì )不會(huì )也走這條岔道?至少，現在很難下定論。

　　以每秒48幀的頻率來(lái)拍攝和放映電影會(huì )非常有助于擺脫這些問(wèn)題。它會(huì )讓電影看起來(lái)更逼真，觀(guān)看起來(lái)也更輕松，尤其是在3D電影方面。長(cháng)時(shí)間的看著(zhù)以48幀拍攝《霍比特人》3D畫(huà)面卻不覺(jué)得眼睛疲勞。

　　一個(gè)立體影像的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。

　　卡梅隆稱(chēng)自己正在考慮以每秒48幀或者60幀畫(huà)面的頻率來(lái)拍攝《阿凡達2》與《阿凡達3》。80多年來(lái)，因為每播放1秒就包含24幀的畫(huà)面，電影藝術(shù)一直被稱(chēng)為“24格的真理”，此次卡梅隆提高幀數拍攝的想法也算是對傳統的一次大膽的突破。

　　卡梅隆，采用每秒48幀或者60幀畫(huà)面的方式拍攝是為了更好的服務(wù)于3D技術(shù)，制造出更加真實(shí)更加完美的影像效果，在真正意義上給觀(guān)眾提供一種身臨其境的觀(guān)影體驗。此外，卡梅隆還談到了眼下流行的后期2D轉3D技術(shù)，稱(chēng)“真正的對觀(guān)眾負責的將一部普通2D電影轉換成3D格式，大約需要6到8個(gè)月的時(shí)間，而不是6到8周，這樣算下來(lái)，不如直接用3D技術(shù)拍攝劃算”。