傳統影像評價與數字電影技術

唐 建

傳統影像評價與數字電影技術

唐 建

對于目前數字影像的評價更多在主觀方面。本文對傳統的影像評價方法作了全面介紹，通過兩種評價方式差異的比較，借鑒傳統影像評價方法，系統性的指標及參數的確立，對于數字影像技術評價有一定的參考作用。

影像 評價 數字 電影

盡管目前數字電影已成為電影產品的絕大多數，數字影像技術已全面取代膠片電影技術，但以前的膠片電影，不論是黑白還是彩色電影，均視為傳統的電影，在長期的拍攝制作及加工過程中，形成了一套較為完整的影像質量評價方法，對現在處于數字技術下的影視來講，了解和借鑒具有一定的益處。

一、傳統膠片電影影像評價的主要內容

膠片電影具有一百多年的歷史，至今，也還有極少數膠片電影的攝制生產，在長期的過程中，逐步形成了一套對于影像質量進行評價的技術指標和內容，總體可歸納為三個方面。

（一）影調還原

這里的影調，指的是原景物拍攝加工形成的影像后，景物的明暗關系表現在影像上的明暗層次，是構成影像的基本因素，影調是物體結構、色彩、光線效果的客觀再現。

用“密度”一詞來表達景物形成影像后在彩色膠片顏色上的濃與淡，黑白膠片黑灰白上的深與淺，不同的密度形成梯度反映出各個層次，由于膠片固有的性質和加工工藝條件的不同，生成的影像層次就不同，層次少的，相鄰密度間對比度高的，通常用影調“硬”來表達，層次多的，相鄰密度間對比度低的，影調就“軟”。在實際工作中，用一種不同密度組成的梯形控制片來具體衡量，稱為“光楔”。

對光楔上各級密度進行測量，所得到的密度值與相應的曝光量可制作出一條曲線，這條曲線稱為“感光特性曲線”，它綜合地反映了膠片的自身特性以及加工工藝的狀況。

感光特性曲線的直線部分可得到一個函數的正切值，稱為“反差系數”，通常簡稱為“反差”，它具體表達了密度間的對比值，也反映出了影調的情況。

反差系數值越大，表示層次少，影調越硬，反差系數值越小，表示層次多，影調越軟。

對于彩色膠片，還有一個“平衡反差系數”，這是對構成影像而生成的黃、品紅、青三種染料密度特性曲線值的相互匹配與平衡的情況。

這種影像對景物的實際記錄和層次表現的情況，就是影調還原。

景物的實際層次比相對應生成影像的層次要豐富得多，大部分景物的層次可按比例壓縮后的影像線性記錄的，這部分直線范圍記錄的稱為“寬容度”，不同的膠片具有不同的寬容度，這是根據膠片的實際用途來決定的，

寬容度大的膠片，一般它的影調軟，反之，影調就硬。

對于同一種膠片，可以采用不同的加工工藝，在一定的范圍內改變它的寬容度，其影調也隨之改變。

（二）色彩還原

色彩是彩色電影中衡量影像質量的一個重要內容，其色彩還原評價的基礎，還是色度學中的色度圖。

通常對色彩評價從三個參數來考慮：主波長、明度（亮度）、飽和度。

主波長：生成的彩色影像可測量它的主波長數值與景物的主波長之間發生多大的偏差。就是通常講的，色彩是否偏色，是否還原到正常的范圍內。

明度：影像的彩色密度與景物的實際密度的比例，是濃了還是淡了，它在色度圖中是處于馬蹄形曲線的邊緣，還是在圖形中間部分。

飽和度：這是通常的鮮艷度，呈現的影像是充滿生機，還是顯得灰白或灰暗。

在實際操作控制與評價中，采用一種叫做“目標控制密度”的方法，一種既包括人物頭像，又有各種顏色的密度標版，灰色和彩色的光楔條組成的測試畫面。

通過對各個數值的測定，可以對色彩還原作出一個綜合評價。

特別要提到的是，這中間包含著一個中性灰的還原情況，這一塊密度在1.0左右的中性灰標板還原的數據在某種程度上可基本代表整體色彩的還原情況。

還要考慮到，色彩還原的綜合因素較多，不同的民族，不同的群體對色彩的感覺與偏好不同，在體現真實還原的基礎上，還要考慮到上述原因，最后可用“優美還原”更實用一些。

（三）細部還原

解像力、銳度、清晰度、顆粒度等都是衡量細部及還原情況的重要指標參數。

解像力：對實物標版進行拍攝加工后，在顯微鏡下觀察，每一平方毫米可以清楚看到的線條數目。

銳度：影像邊緣的分界狀態，是清晰的還是模糊的。

顆粒度：影像觀看上是有顆粒的還是細膩的感覺。

清晰度：影像的清晰狀態，它既是細部還原的內容也是影調還原的內容。

對于影像細部還原的評價，還可用“模量傳遞函數”（MTF）來測評。

模量傳遞函數是影像對不同的空間頻率響應程度的反映，通過不同的空間頻率在影像表現上的衰減情況，可以看出當空間頻率增大到什么樣的情況下，其細部還原能力出現明顯降低。

上述三方面評價內容，它們既是獨立的，同時也是相互關聯的，一些數據還會相互影響，所以在進行影像評價時，要綜合全面地考慮各個參數指標。

二、數字電影影像的質量評價方法

在目前的數字影視中，對影像的評價往往是用像素值、對比度、亮部細節、暗部細節、噪波、清晰度、色彩等作為主要的技術指標。

畫面影像像素值：通常用K來表示像素的多少。

畫面像素越大，表示畫面質量越好，清晰度更好，畫面質感上更細膩。

對比度：對比度適當，表現的影像層次豐富。

亮部細節：畫面亮部細節豐富，損失較少。

暗部細節：畫面暗部細節表現較好，細節缺失少。

噪波：畫面無明顯噪波，如有也不影響觀看的程度。

清晰度：影像清晰，畫面主體焦點準確。

色彩：色彩還原正確自然，膚色正常，畫面質感強，色彩飽和，鏡頭色調相互銜接。

數字電影畫面的影像評價主要是上述內容，可以看出，它們包括了影像評價的各方面，也是在實際應用中可行的。

三、膠片電影與數字電影在影像評價上的異同

數字電影影像技術質量標準的主要內容中，有一些內容與膠片電影影像相似，但有一些屬于數字電影特有的內容。

數字電影畫面影像技術標準中以“亮部細節、暗部細節”對應于膠片電影中“密度”的概念和內容，膠片電影的密度與曝光和加工工藝及條件關聯度極大，數字電影的亮部細節和暗部細節與曝光關聯度極大，正確的曝光對于膠片電影和數字電影來講都極其重要，否則，數字電影的亮部和暗部的細節損失較大。

數字電影畫面影像技術標準中以“對比度”對應膠片電影中的“反差系數”，從物理特性來講，二種表述方式其實質內容一致，均是明暗程度的對比和不同層次記錄的表達，它們屬于影調還原的內容。

數字電影影像中用“噪波”一詞對應膠片電影中的“顆粒度”，是觀看者在對影像觀看時對畫面顆粒性的感覺，主觀上的“粗糙”或者“細膩”的感覺。

數字電影與膠片電影比較區別較大的地方為，數字電影增加了“畫面完整性與連續性”評價指標，閃爍、拖尾、丟幀、黑屏、馬賽克、畫面連續等技術問題不能出現，或不影響整體效果。

數字電影畫面部分常見的問題：攝影的焦點跟焦不準、變焦不及時，影響觀影效果。日內氣氛時，人臉一般較暗，透過窗戶的光線很強；日外氣氛時，從樹蔭走到太陽下，造成整體和局部的不平衡，容易出現色塊，這種鏡頭多了，影響畫面質量。曝光要準確，太亮沒有質感；太暗沒有層次，雖然后期調色能挽回一些信息，但是數字信號對于信噪比是很敏感的，調暗、提亮都會出現噪波信號，影響畫面質量和觀看效果。

目前對于數字電影影像技術質量的評判有一些量化、科學和可供操作的行業指標，但更多的是畫面影像質量不是用量化參數，而是由主觀來評判的，經過大量研究和論證以及大量對人的感知和主觀習慣的調查，認為影視圖像最終是由人眼來感知的，圖像質量的評判應建立在主觀評價的基礎之上，這個看法已成為目前影視測評中最有效、最可靠的方法，在行業中，得到普遍認同。

數字電影技術的快速發展帶來了電影產業的生機，在傳統工藝流程的基礎上，革命性地提升了電影的技術品質，無限地滿足了電影藝術的創作設想和愿望，拍攝制作中實現了更加簡單、高效和便捷的結果，但數字電影技術還在不斷進步和完善之中，在不斷的實踐中，總結和探索一些具體的畫面影像評價指標和參數，對于系統和完整地進行數字影像評價方法的形成是有積極作用的。

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［2］鞏如梅，張銘.關注膠片——數字轉型期的電影影像質量［J］.北京電影學院學報，2007（01）.

峨眉電影制片廠）