本文刊發于《現代電影技術》2024年第4期

專家點評

自影像記錄技術產生以來，人類對提升畫面質量的追求從未止步。相比于傳統電影攝影技術，“高新技術格式”追求畫面清晰度、色彩表現力、動態范圍等視覺效果更接近甚至完全達到人類視覺生理極限。近年來，隨著超高清技術應用飛速發展，無論是4K超高清的推廣還是8K超高清的探索，中國都走在世界前列，在此形勢下，基礎性技術研究為包括數字攝影機在內的影像技術發展提供了研發和評價的指標依據。《高新技術格式數字攝影機性能測試及研究》一文對比不同畫幅數字攝影機在拍攝高新技術格式影像時的畫面分辨能力、寬容度、亮暗部色彩還原與噪波表現，以及不同機型在完整拍攝流程上的性能表現進行了測試。工作中的測試工具、測試方法、測試流程選擇得當，測試結果的判讀和分析嚴謹可信，具有很高的說服力。這樣專業的基礎測試工作對數字攝影機使用者的設備選型，乃至國產數字攝影機的技術研發、未來數字攝影機技術路線的選擇，都有重要參考意義。人類視覺體驗的生理極限決定著影像科技發展的空間。期待未來，更多影像科技工作者能夠結合生理心理學展開更深入的跨學科交叉研究，對數字攝影機的色彩科學和不同幀率的視覺體驗進行更多的對比實證研究，持續推動中國超高清影像科技高質量發展。

——于飛

主任記者、中央廣播電視總臺新聞中心社會新聞部總策劃人

中國電影電視技術學會攝影攝像專業委員會主任

作 者 簡 介

袁佳平

北京電影學院攝影系副教授，主要研究方向：電影攝影技術、電影攝影創作。

中影人工智能研究院負責人、中國影視攝影師學會(CNSC)副會長，主要研究方向：電影技術、電影創作、電影管理。

馬　平

摘要

為對高新技術電影格式進行創新探索和技術革新，中國電影行業提出自有數字電影高新技術格式標準，確保中國電影在畫質清晰度、色彩表現力、視覺效果等方面能夠達到甚至超越國際標準，為中國電影藝術的視覺表達開辟了新的維度，增強觀眾的沉浸感和情感共鳴。基于此，中影電影數字制作基地有限公司開展了高新技術格式數字攝影機選型測試工作，本次測試圍繞不同畫幅數字攝影機在拍攝高新技術格式時的畫面分辨率、寬容度、亮暗部色彩還原與噪波表現，以及不同機型在完整拍攝流程上的表現進行了測試。本文為測試的前后期工作做了較為詳盡的總結，同時也為中國自有數字電影高新技術格式標準在實拍器材部分標準的確定方面進行先期實踐與科研。

關鍵詞

數字攝影機；高新技術格式；數字電影；中國數字電影標準

1引言

以習近平文化思想為引導，中國電影行業正在高質量發展的道路上堅定前行，其中高新技術格式電影的發展在這一進程中扮演著重要角色。高新技術格式電影對于傳統電影的創新探索和技術革新，正是習近平文化思想所強調的文化自信和創新精神的最好體現。其中，高分辨率數字攝影技術的應用，不僅提高了影像的清晰度和細節表現，也為電影藝術的視覺表達開辟了新的維度，使電影能夠更精準和生動地展現故事內容，增強觀眾的沉浸感和情感共鳴。高動態范圍（HDR）成像技術使電影畫面的色彩更加豐富和真實，極大地提升了視覺效果的質感和深度。這不僅是技術上的進步，更是電影藝術表現力的極大提升。中國電影人正將這些高新技術融入電影創作之中，中國電影藝術與技術持續融合，不斷探索和挑戰電影藝術的邊界。

1.1 高新技術格式拍攝是電影行業的挑戰與機遇

電影作為一項被“發明”的藝術，從誕生之初就根植于工業技術的發展。隨著科技的發展，電影技術格式標準也在不斷創新和突破，從20世紀初默片時代托馬斯·愛迪生的30~46幀/秒[1]，盧米埃爾兄弟的16幀/秒[2]，到有聲電影在1932年確定24幀/秒的世界標準，以及道格拉斯·特朗布爾在20世紀80年代創造的使用70mm底片以60幀/秒拍攝并放映的肖斯康（Showscan）系統[3]，一位又一位的技術先驅者在追求更極致電影體驗的道路上不停探索。在膠片時代，24幀/秒的幀率還可以保持較好的畫面動態與靜態分辨率的平衡，但隨著數字攝影機技術的發展，4K畫面分辨率已經是如今數字攝影機的最低技術指標，6K、8K數字攝影機已很常見。數字拷貝沒有因翻正翻底工藝造成分辨率損失，這樣的高分辨率畫面可以從前期拍攝一直保持到數字放映拷貝。高清晰度的靜態畫面與24幀/秒的拍攝放映幀率之間，由于運動模糊造成了分辨率差距，從而出現頻閃或眩暈等問題愈發凸顯。因此對于高新技術格式電影而言，提高拍攝和放映幀率是高分辨率、高動態范圍畫面還原的必然技術要求。

探索建立中國高新技術格式電影拍攝規范對于提升中國電影的國際競爭力和影響力具有重大意義。首先，標準的制定和實施，將推動中國電影技術與國際先進水平接軌，確保中國制作的電影在畫質清晰度、色彩表現力、視覺效果等方面能夠達到甚至超越國際標準，同時有助于提升中國電影的整體質量，為中國電影在全球市場的推廣和傳播打下堅實技術基礎。其次，高新技術格式電影拍攝標準的建立，反映了中國的文化自信和創新精神，符合習近平文化思想中對于文化強國建設的戰略布局。通過此標準，中國電影不僅在技術層面展現出創新能力，更在文化輸出中展示了中國故事的獨特魅力和深厚底蘊，將促進中國電影產業的高質量發展，加強中國在全球文化交流中的影響力，為全球電影藝術的多元化和豐富性做出貢獻。

本次高新技術格式數字攝影機測試希望對數字攝影機拍攝及流程的測試進行探索。在高新技術格式下，對數字攝影機各方面性能表現進行較全面的測試在國內比較少見。事實上這樣的測試對器材租賃和拍攝實踐一線的工作人員具有很強的指導意義，但是由于工作繁忙和缺乏相應的嚴格測試設備，一線工作人員難以有機會進行這樣全面嚴格的測試。對于電影攝影器材科研生產單位的人員而言，雖然有相應的測試設備和相關技術資料，但是往往缺乏全流程工作支持。同時由于科研或生產任務的壓力，往往無暇顧及這類服務一線拍攝的測試。因此本次由中影電影數字制作基地有限公司牽頭進行全面的全流程對比拍攝測試對于未來器材租賃部門對數字攝影機的選型，以及攝影師了解不同數字攝影機在高新技術格式拍攝條件下的性能表現有著很強的指導意義。

1.2 測試目的

本次測試包含了多重目的。首先，測試在高新技術格式下不同數字攝影機畫面的性能表現。測試主要包括以下幾個方面：畫面分辨率表現；寬容度以及寬容度分配的客觀表現；實拍人物和靜物時的實用寬容度表現；曝光過度和曝光不足時亮部與暗部的色彩還原能力以及噪波顆粒的表現；數字攝影機提供的畫面質感選項對實際拍攝畫面的影響。第二，本次測試選用了同一世界知名攝影機制造商生產的不同畫幅大小的數字攝影機，希望對比同一品牌不同畫幅機型之間畫面性能表現出來的差異。第三，在高新技術格式要求下，對攝影機拍攝的基本流程做簡單對比，探索在拍攝高新技術格式項目幀率RAW文件的前提下，導出何種文件格式可滿足剪輯時間線要求，使用何種調色軟件來進行高新技術格式原始素材的調色等。第四，希望通過此次對比測試，對數字攝影機的測試流程進行一次有益嘗試，為今后拍攝制作高新技術格式影片時，對更多不同數字攝影機的性能表現進行相對穩定和科學的測試打下基礎，為中影電影數字制作基地有限公司及其他相關電影制作單位攝影機采購和選型測試提供有益探索。

2測試具體內容

測試內容主要包括前期拍攝的分辨率測試、寬容度與實用寬容度測試、亮暗部色彩還原與噪波測試三方面，以及后期DIT調色流程方面的測試內容。

2.1 分辨率測試

分辨率測試采用雙機實拍分辨率測試板的方法進行對比。實拍對象是由加拿大DSC Labs生產的以亮度呈正弦曲線變化的同心圓組為圖案的4K分辨率測試板，以48幀/秒的幀率拍攝可以保證光孔為T5.6。全畫幅數字攝影機使用95mm T1.8鏡頭，S35畫幅數字攝影機分別使用全畫幅95mm T1.8鏡頭和S35畫幅65mm T1.3兩支鏡頭拍攝。拍攝后將RAW畫面分別截取不同時間段的三幀畫面轉變為Rec.709反差的TIFF格式畫面，再將畫面導入ImageJ軟件進行計算得到實際分辨率。

2.1.1 判讀結果

由于DSC Labs的分辨率測試板是采用亮度變化呈正弦曲線的同心圓構成，導入分析軟件后應該形成一條振幅由大變小的正弦曲線。如果曲線的振幅在某一位置突然發生明顯變化，或在某一位置頻率突然發生改變，即可判定此點為畫面分辨率的閾值位置。以此位置為終點，以同心圓圓心為起點做直線。以此直線長度除以測試圓的半徑長度，再乘以3840即可得到此位置的分辨率數值。如果從畫面中心到邊緣形成的是一條連續且振幅和頻率變化平滑的曲線，即可判定畫面的分辨率可以達到分辨率測試板的最高分辨率3840線，即超高清（UHD）分辨率。

圖1為全畫幅機型實拍分辨率測試板所得圖像導入分析軟件后形成的分析曲線。通過計算可知實拍分辨率大約在2.7K左右，并沒有達到標稱的3.8K分辨率。而S35機型所拍攝畫面在導入分析軟件后得到的數據也基本在2.5~2.8K之間，同樣沒有達到3.8K或標稱的4K畫面分辨率。

圖1　全畫幅攝影機分辨率測試圖

為了保證測試結果的準確性，我們又使用同樣的分辨率測試板，使用同型號但不同序列號的全畫幅數字攝影機和S35畫幅數字攝影機，配合由鏡頭工程師校準過的鏡頭，用同樣的方法進行了兩次測試以排除各種有可能產生偏差的拍攝步驟。最終得到的結果和第一次拍攝時基本一致，無論是全畫幅數字攝影機還是S35畫幅數字攝影機的畫面分辨率都在2.5~2.8K之間。

2.1.2 結果分析

將測試攝影機拍攝導出的TIFF格式測試圖案畫面在電腦中放大仔細查看，可以看到在距離測試圖案邊緣約1/4處的高頻部分出現了“斑馬紋”，即混疊現象，這和分析軟件中正弦波變化的位置基本相同。在排除了各種干擾因素后，判斷3840 UHD分辨率的測試板和數字攝影機規則排布且分辨率為3840 UHD或4096 Cine4K成像單元的傳感器產生了混疊，應該是此次測試畫面分辨率沒有達到標稱值的重要原因。這就是在數字采樣中會遇到的奈奎斯特香農（Nyquist?Shannon）定律所描述的，“數字采樣頻率必須為實際拍攝對象頻率的兩倍及以上時，才能完整記錄下實際拍攝對象的頻率。”不過這也可以從反面證明，此次測試的數字攝影機無論是全畫幅還是S35畫幅，其圖像傳感器的成像單元數量應該都是4K級別的。在實際拍攝電影畫面時，人物、景物幾乎很少同分辨率測試板一樣由規則條紋排布形成，所以出現嚴重混疊導致實際分辨率下降的情況是不常見的。

2.2 寬容度與實用寬容度測試

2.2.1 寬容度測試方法

數字攝影機的寬容度測試采用加拿大DSC Labs生產的Xyla 21透射型寬容度測試板，在全黑條件下拍攝測試。將全畫幅數字攝影機的拍攝反差設定為LogC3，S35數字攝影機的拍攝反差設定為LogC4，即可在連接的利達（LEADER） LV 5333示波器上直接讀取到寬容度測試板所顯示的階梯狀波形圖。通過識別在白切割和底噪之間的亮度波形階梯數可以了解數字攝影機在某一感光度設定下的總體寬容度表現。同時還可以通過分別識別18%灰板正常曝光位置上下的亮度波形階梯數，了解不同攝影機曝光過度與曝光不足的寬容度分配情況。

2.2.2 結果判讀

如圖2（a）所示，將兩種不同畫幅數字攝影機曝光指數（EI）同在800條件下拍攝透射型動態范圍測試板做比較可以看到，在將標記的中灰檔位對齊后，圖中所顯示的S35畫幅數字攝影機拍攝測試板在亮部的寬容度明顯增加，而同時暗部寬容度所增加的檔位看起來則不是很明顯。如圖2（b）所示，在S35畫幅機型設定為推薦曝光指數800，反差曲線為LogC4時，其寬容度總跨度可以達到標稱的17檔光圈。以18%灰板正常曝光的電平百分比28%為界線（圖中藍色標志線）[4]，曝光過度寬容度至少可以達到9檔光圈以上，曝光不足寬容度理論上應該能達到7.7檔光圈。但由于LogC4反差曲線把18%中灰亮度壓得比較低，對于暗部層次的分配不如LogC3反差曲線寬裕，曲線趾部的反差更小，所以在示波器上隱約可以看到在曝光不足的第七檔位灰板后還有一點波形的起伏，但在實際拍攝中攝影師能夠應用的曝光不足寬容度也就是6檔多光圈，在后面的實物拍攝中可看到相近的表現。

圖2　數字攝影機拍攝灰階測試板畫面和示波器畫面

2.2.3 實用寬容度測試方法

實用寬容度測試的具體方式為設置具有一定亮暗間距，包括18%反光率灰板和標準色板，人物中近景以及帶有典型不同質感、不同顏色景物的測試場景。其中畫面亮度最高的是銀色反光布背景上的高光部分，為曝光基準點過曝5檔；亮度最低的是黑色絲絨背景布中的暗影部分，為曝光基準點以下，曝光不足5檔。通過控制曝光，以整檔為間隔分別拍攝曝光正常的畫面、曝光過度1檔到曝光過度5檔的畫面、曝光不足1檔到曝光不足5檔的畫面。通過示波器在現場檢查標準18%灰板拍攝畫面的電平值變化，在調色軟件中將所有拍攝的無壓縮RAW文件統一轉換為Rec.709色域和Rec.709反差的畫面，從而判斷不同數字攝影機在實拍條件下的寬容度表現。

2.2.4 判讀結果

通過畫面前后對比可以看到，兩種不同畫幅的數字攝影機在基準曝光狀態下基本表現優秀，除了各自略帶有的不同色彩傾向外，中等反光率的物體還原正常，人臉層次還原較好，常見物體的色彩、層次質感還原均比較理想。在其各自官方標稱的寬容度內，曝光過度和曝光不足部分所表現出來的記錄層次基本可以達到其官方所宣稱的檔位。不過仔細觀察畫面中銀色背景布的高光部分可以發現，S35畫幅數字攝影機由于采用新型的CMOS圖像傳感器和更多位深（13bit)的新型感光特性曲線，高光部分的寬容度更大，其官方宣稱在同為EI800的曝光指數設定下比原有產品增加了兩檔+的高光寬容度。在圖3展示的曝光過度3檔和曝光過度5檔的對比畫面中能夠明顯看出，左側全畫幅數字攝影機拍攝的最亮部分完全失去細節，而右側S35畫幅數字攝影機拍攝畫面的最亮部分還可以隱約看到影紋。

圖3　左側為全畫幅數字攝影機拍攝畫面，右側為S35畫幅數字攝影機拍攝畫面

在畫面的暗部，S35畫幅數字攝影機官方宣稱比采用原有LogC3對數感光特性曲線的機型（包括此次測試的全畫幅數字攝影機）在相同曝光指數（EI）條件下，18%中灰反光率以下的暗部寬容度要多1+檔[5]。理論上，S35畫幅數字攝影機的對數感光特性曲線有更多位深，暗部寬容度更多。但是由于曝光曲線上18%中灰的標定輸出電壓百分比由原來的39.8%變為28%，感光特性曲線的趾部反差更低。通過觀察實拍曝光不足的對比畫面，S35畫幅攝影機拍攝曝光不足畫面暗部總體上比全畫幅機型會顯得暗一些，多出來的1+檔暗部層次擠在趾部最下端，實際和畫面底噪相差無幾。這一畫面表現與動態范圍測試板拍攝測試中通過示波器所表現出來的對比情況基本一致。所以最終通過實拍曝光不足的畫面對比判讀發現，S35畫幅與全畫幅兩款數字攝影機的暗部寬容度基本相同。

2.3 亮暗部色彩還原與噪波測試

2.3.1 測試方法

不同數字攝影機由于CMOS圖像傳感器性能、圖像優化算法等諸多不同點，在最終成像的總體色彩傾向上有輕微不同屬正常現象，其在后期調色中非常容易校正，不會對拍攝制作造成明顯影響。但如果在同一畫面的亮部和暗部有不同色彩傾向，在后期調色處理時會相對繁瑣。之所以出現這種現象，是因為攝影機對于紅綠藍不同色彩信號增益的處理沒有做到完全平衡。這種可能會同時出現在亮部與暗部的色彩偏移在常見的正常曝光場景中，由于亮部與暗部通常并不是畫面的主要部分，因此很難被注意到。在測試時采用正常曝光拍攝的基礎上，可以較大梯級地拍攝曝光過度和曝光不足的畫面。然后在后期調色軟件中，參考18%灰板在示波器上的亮度百分比數值，將曝光過度畫面壓低到和正常曝光畫面基本一致，同樣將曝光不足畫面提亮到和曝光正常畫面基本一致，觀察對比正常曝光畫面是否有較明顯的色彩偏移。如果沒有觀察到比較明顯的色彩偏移，則說明所測量的數字攝影機在紅綠藍不同色彩信號的增益上做得比較平衡，在實際拍攝時亮暗部沒有明顯的偏色。

畫面的總體噪波水平無論是在亮部還是暗部都是基本一致的。但由于在亮部和中間部分有效信號水平較高，質感細節比較明顯，所以噪波看得不明顯。只有在暗部或中等偏暗的部分，由于有效信號水平相對較低，質感細節不明顯，噪波才比較容易看到。在實際拍攝正常曝光畫面中，由于嚴重曝光不足導致信噪比較低、畫面噪波比較明顯的部分通常面積不大，以此作為判斷數字攝影機在曝光不足時出現的噪波數量及大小等情況的依據并不容易。所以在對噪波水平的測試中，采用在正常曝光拍攝的基礎上逐級減少曝光直到曝光不足5檔，然后在后期調色軟件中，以18%的灰板和人臉為基準，把畫面亮度拉回到和正常曝光水平畫面一致。然后觀察畫面的總體噪波水平數量、噪波顆粒大小及色調，從而對數字攝影機處理噪波的能力有所判斷。

2.3.2 亮暗部色彩還原判讀結果

通過將實際拍攝的不同曝光水平畫面在調色軟件中參考反光率為18%灰板的亮度，盡量調整為一樣時可以發現：此次測試的數字攝影機，無論是全畫幅機型還是S35畫幅機型，對于亮部與暗部的色彩還原處理是比較優秀的。和正常曝光拍攝畫面相比，曝光過度3檔或5檔再拉回正常曝光水平的畫面，在畫面亮部層次的呈現上有明顯損失，但總體色調和正常拍攝畫面基本保持一致。曝光不足3檔和5檔的畫面與曝光正常的畫面相比，可明顯看到暗部層次表現有所損失。但是和曝光正常的畫面相比，色調再現并沒有出現明顯的偏移。這意味著在正常拍攝畫面時，畫面的亮部與暗部不會出現明顯不同的色彩傾向現象。在使用不同的曝光指數拍攝相同畫面時，也會出現色彩還原不同的現象（圖4）。

圖4　不同畫幅數字攝影機拍攝曝光不同并后期拉回正常畫面對比

2.3.3 噪波判讀結果

把總體曝光嚴重不足的畫面在后期軟件中提亮，在得到有效信號增益的同時也會把噪波增益、噪波顆粒變得明顯可見，有利于判斷數字攝影機拍攝畫面的噪波顆粒情況。為了方便判讀，可以將畫面靜幀放大來仔細判讀，這樣對于一部分隨機噪波顆粒的表現可能判讀不太準確，但是對于固態噪波和大部分隨機噪波顆粒的情況還是可以較好地判讀。

如圖5所示，通過測試對比可以看到全畫幅數字攝影機相比S35畫幅數字攝影機的噪波顆粒似乎更明顯。但是如果放大畫面仔細觀察就會發現，全畫幅數字攝影機的噪波顆粒大一些但是相對數量較少，對畫面分辨率的影響相對不明顯。而S35畫幅數字攝影機的噪波顆粒較小，在沒有放大對比畫面時顯得相對不明顯，但是放大后發現它的噪波顆粒小但是數量多或噪波水平比較平均，正是這樣的噪波顆粒表現對畫面分辨率的影響要比全畫幅數字攝影機更明顯。出現這樣的結果與S35畫幅數字攝影機總體畫面面積小以及單個感光單元面積小有一定關系。同為4K級別的高新技術格式數字攝影機拍攝的畫面在放大到相同面積時，畫幅面積較大、單個感光單元面積較大的攝影機在噪波顆粒水平表現上占有優勢。

圖5　不同畫幅數字攝影機拍攝畫面噪波對比

3測試總結

此次針對高新技術格式電影（Cine4K以上分辨率、48幀/秒以上幀率）要求下的數字攝影機測試，既是對適應高新技術格式技術需求的數字攝影機選型對比測試，也是針對高新技術格式數字攝影機性能測試以及測試流程的探索。在高新技術格式電影對于中國電影產業的重要性日益凸顯的當下，隨著新技術、新機型的不斷涌現，針對高新技術格式電影拍攝的技術需求和制作規范建立一套標準化的數字攝影機性能測試方案，對于電影籌備階段的創作工具選型、攝影器材供應鏈企業的設備選型和管理、高新技術格式電影制作體系建設等方面有著重要的作用。

3.1 成像面積對畫面的影響

本次測試的兩款數字攝影機出自同一品牌制造商，雖然使用的圖像傳感器芯片是新舊兩代，技術指標有所不同，但是兩款數字攝影機從設計理念、影像風格到菜單操作基本是一脈相承。最大的不同在于圖像傳感器的面積大小，一款是傳感器畫幅對角線長度達44.71mm的全畫幅數字攝影機[6]，另一款則是畫幅對角線長度為33.96mm的S35畫幅數字攝影機[7]。通過本次測試可以感受到，隨著技術的發展，新一代圖像傳感器的確帶來了一些新特點和新優勢。這兩款數字攝影機在實際使用中，給攝影師帶來最大的不同感受是由傳感器畫幅面積產生的。全畫幅攝影機由于畫幅面積大，在拍攝相同主體影像的放大畫面時，要使用焦距更長的鏡頭，拍攝距離也更遠，這樣攝影機與拍攝主體之間的距離和攝影機到背景之間的距離比例較小，形成畫面的透視也較小。再加上同樣光孔條件下，全畫幅攝影機拍攝的畫面景深較小，總體更顯得平面化。反之S35畫幅攝影機拍攝的畫面透視較大，透視關系較強烈，同光孔下景深也更大，總體上縱深透視關系更明顯。這種畫幅不同所帶來的畫面表現上的透視關系差異并沒有優劣之分，應該說是不同表現手段之間的區別。在膠片年代，攝影師很難利用不同畫幅帶來的透視關系差異來進行畫面創作。進入到數字攝影時代，畫幅帶來的一系列不同可以成為攝影師用來表意的視覺手段，甚至已出現在一部影片中刻意使用不同畫幅來創作的片例。

高新技術格式拍攝雖然對攝影機畫幅沒有明確規定，但考慮到在現實條件下有資源能以高新技術格式拍攝和放映的電影，大多數為強調視聽效果的高預算“大片”，相對較高的預算可以支持使用全套全畫幅或更大畫幅數字攝影機及鏡頭系統，而全畫幅數字攝影機拍攝的畫面對高新技術格式所要求的高質量大銀幕放映無疑是非常有利的。在本次測試中，暗部噪波顆粒的對比就能看出這樣的趨勢。在圖像傳感器制作技術相差不大的條件下，分辨率相同或接近的成像元件，總面積越大單個成像單元的面積也越大，捕捉光線的能力也更強，在暗部的噪波顆粒相對較少，這是大畫幅數字攝影機明確的技術優勢。從技術角度來看，畫面中包含大量高頻細節質感的遠全景鏡頭的影片，比如制作精良、場面宏大、細節豐富的大制作影片，或是強調畫面沉浸感的自然紀錄影片，較適合使用全畫幅或大畫幅數字攝影機來拍攝。在各類影片中，現場實拍時照明條件不夠理想、畫面中容易出現噪波灰暗部分較多的情況，也適合發揮全畫幅數字攝影機的優勢。

3.2 芯片技術進步對影像效果的影響

成像芯片面積對影像呈現效果的影響毋庸置疑，成像芯片和影像處理芯片的技術進步也遵循著“摩爾定律”，新產品的綜合成像質量在不斷提高。此次測試的S35畫幅數字攝影機所使用的新一代圖像傳感器最終表現出來的多項成像性能，比起使用前代成像芯片的全畫幅數字攝影機更為優秀。突出的表現是在影像寬容度方面擴展了3檔以上，特別是在同等推薦感光度條件下，亮部寬容度可以明顯看到多了2檔，影像曲線的肩部影像層次更為豐富。圖像傳感器的數據讀出速度也有所提升，在同樣是拍攝16∶9、4K分辨率RAW文件的情況下，最高幀率可達到120幀/秒。而之前全尺寸全畫幅數字攝影機只能達到90幀/秒的最高幀率。除了圖像傳感器的技術進步以外，影像處理芯片的技術進步又帶來了增強感光模式這一新功能。通過兩次曝光疊加計算然后去除固定噪波顆粒的方法，在高EI模式下可提供更好的噪波表現。作為數字影像時代的電影攝影師需要時刻關注高新技術發展為創作工具帶來的升級，以及在創作方面提供的更多可能性。使用新型圖像傳感器的S35畫幅數字攝影機，提供了高質量影像的同時，還提供了和傳統鏡頭及附件更好的技術匹配性。很多適配S35畫幅的“老鏡頭”和特種鏡頭得以繼續發揮獨特優勢，為不同的影視拍攝提供可能。新型的S35畫幅數字攝影機保持較小體積重量優勢，在強調拍攝靈活性、有大量肩扛手持拍攝需求的動作片和紀錄片的拍攝中有其無法替代的優勢。

3.3 數字攝影機技術與高新技術格式工藝流程

在膠片電影時代，隨著現場拍攝的完成，影像捕捉和創作的工作也基本結束。但是隨著電影制作的全流程數字化，大量的后期數字特效、合成、調色等工作同樣會影響到影片的畫面創作。攝影師的諸多工作被延伸到數字后期過程中。選擇何種數字攝影機以何種格式拍攝不可簡單依據攝影師本人喜好，素材備份分發、剪輯、特效、合成、調色等諸多后期工藝都會對攝影機的選型、輸出數據量等技術指標有一定限制，全流程工作的順利與否成為數字攝影機選型和拍攝格式確定的重要因素。

在現場采用高新技術格式拍攝條件時，選擇高幀率拍攝首先對攝影和照明帶來的挑戰就是用燈量的增加。如果采用傳統的180°或172.8°開角的葉子板，為了保持同樣的曝光結果則需要把現場光線照度提高一倍。即使用全開葉子板360°的拍攝方式，也只能平衡相當于一倍用燈量的效果。如果采用超過48幀/秒的拍攝幀率，用燈量還需增加，這對于燈光器材成本、現場工作人數和時間都造成影響。在一些特定的狹小拍攝環境下，現場高照度、高熱量的工作環境對演員和工作人員同樣是不小的挑戰。

高幀率拍攝不僅對現場拍攝時用燈量提出高要求，對于后期制作也同樣是巨大的挑戰。首先，對DIT部門來說，最直接的感受就是拍攝素材數據量的急劇增加。以此次測試的S35畫幅攝影機為例，拍攝一分鐘4K、24幀/秒的RAW文件數據量約為21GB，而拍攝4K、48幀/秒則數據量為42GB[8]。翻倍的數據量對于現場數據檢查、備份這類對時間有一定要求的工作而言，就意味著需要更高硬件條件來支持。對于特效部門而言，高幀率拍攝對于電腦特效圖像生成工作量的要求不僅僅是提升一兩倍，無論是占用機時還是成本都要翻幾倍。除了制作特效畫面的難度翻倍外，對于攝影師來說，最直接的體會是在后期調色階段，高新技術格式對調色設備提出很高的軟硬件要求。特別是在本次測試中，調色在條件比較好、可以流暢播放UHD分辨率48幀/秒的全畫幅數字攝影機拍攝的RAW素材的軟硬件環境下進行。但由于S35畫幅數字攝影機是新推出的機型，調色系統的軟硬件對于該機型的支持更新不足，出現了在高新技術格式下拍攝的RAW素材無法按高幀率流暢播放的問題。這還僅僅是在做了一級調色沒有開二級窗口調色時就面臨的問題，后來通過軟件升級已可達到48幀/秒的高幀率回放要求。如果拍攝更高幀率的高新技術格式如100幀/秒或120幀/秒的4K分辨率畫面甚至是8K分辨率畫面，則對調色系統的軟硬件技術要求會更高。因此對于高新技術格式拍攝來說，確定拍攝所使用的機型和拍攝格式，會涉及前后期制作總體流程的影像周期和預算，這不是攝影師的個人技術或品牌喜好所能左右的，攝影師和前后期制作人員，以及制片方乃至發行方需要在進入正式拍攝之前做仔細深入的討論和測試，才能在實際拍攝時采用最合理的流程，順利完成影片的拍攝和制作。

4結語

電影作為一項被發明的藝術，其發展始終伴隨著電影技術的進步。電影拍攝放映的技術標準理應隨之不斷進步。膠片時代取得經濟性和技術性平衡的格式標準在數字時代已不能滿足人們對高質量影像的追求。高分辨率、高幀率、高動態范圍、沉浸式音頻等技術的發展為這一追求提供了技術上的可能性。在現階段，高新技術格式拍攝還是需要相對較高的制作預算來支持。但是我們應該認識到，在電影技術不斷進步、制作技術成本也不斷降低的條件下，高新技術格式制作的成本隨著技術的普及也會越來越低。在人民群眾精神文化需求日益增長的當下，電影格式的不斷進步符合觀眾對于文化產品質量不斷提升的需求。現在的“高新技術格式”在未來會變成廣泛應用的“普通格式”。現階段高新技術格式電影的發展涉及廣泛且復雜的專業領域，需要多種先進技術的協同和制作放映技術的不斷進步。作為一線創作的中國電影人應該勇于探索，主動發掘新技術、新標準。其中，研究和發展高新技術格式電影拍攝制作規律，將有效推動中國電影科技自主創新發展。以CINITY和中國巨幕等為代表的一系列中國電影高新技術格式標準，已占據全球電影技術標準的高點，并得到了詹姆斯·卡梅隆、李安等勇于嘗試新技術的電影大師的認可。中國電影人更應進一步樹立文化自信和技術自信，為廣大電影觀眾奉獻出高技術質量、高藝術水準的優秀影片。

參考文獻

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主管單位：國家電影局

主辦單位：電影技術質量檢測所

標準國際刊號：ISSN 1673-3215

國內統一刊號：CN 11-5336/TB

投稿系統：ampt.crifst.ac.cn

官方網站：www.crifst.ac.cn

期刊發行：010-63245081