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霍比特人3五军之战是用什么技术做出来的

作为中土传奇的完结篇,电影《霍比特人3:五军之战》目前全球票房已经高达7.8亿美元,这部电影将于2015年1月23日在中国大陆上映。    我们都知道,电影被称之为“24帧的艺术”,但《霍比特人》系列却采用了每秒48帧的技术来拍摄和放映。48帧版的《霍比特人》能带给观众什么?会有更多的电影采用每秒48帧的技术来拍摄和放映吗?   回答这两个问题前,我们先说说电影中的帧率和刷新频率。   电影中的帧率和刷新频率   对电影有所了解的同学都知道,电影得以存在的基础是人脑的视觉残留,当一秒内闪现的静帧画面足够多,人眼就会产生运动图像的幻觉。帧率指的就是每秒出现了多少帧静止的画面,用单位FPS(英文Frames Per Second的缩写)来表示。   那么每秒要出现多少帧静止的画面,人眼才会产生运动图像流畅的幻觉,不会觉得画面一卡一卡的?   知名影评人Magasa这样解释这个问题:   人的双眼及其数据传输系统每秒可以识别10-12帧画面,大脑的视觉处理中心会将每帧画面保留1/>15秒。如果在前一帧画面尚且保留的1/>15秒内大脑又收到一幅新的画面,那么就产生了画面在连续运动的感觉。放映帧率达到了16-24FPS,人眼看到的基本是流畅的画面。   需要指出的是,帧率分为拍摄和放映两种,一般令拍摄和放映帧率保持相同,人眼才能看到和现实相仿的图像。   帧率达到16-24FPS画面已经可以流畅播放,但由于人眼对连续画面中细微的变化是非常敏感的,所以画面上亮度的变化会被人眼察觉到,产生闪烁感。亮度变化越大,闪烁越明显。   实验室研究证明,人眼能够区分多达每秒48次闪光,如果继续提高闪光频率,亮度的变化人眼基本无法察觉。我们用Hz(赫兹)这个单位来表示每秒周期性变动重复次数的计量。人造灯的闪烁频率一般要高于48Hz,譬如50Hz交流电下运作的台灯闪烁,人眼基本上是无法察觉的。   这个研究结果也用在了解决人眼看连续画面会产生闪烁感的问题上。举个例子:电影现行放映帧率的标准是24FPS,那么如果每格画面都闪现了2次,一秒内就总共闪现了48次画面,,即刷新频率为48Hz,已经达到了消除闪烁的底线。   而我们经常看到电视和显示器上有60Hz、120Hz或240Hz的标识,指的是该硬件设备每秒最多能闪现多少次画面。   电影为什么是“24帧的艺术”?   上面说了,现在电影放映采用的帧率标准是24FPS,可为什么是24这个数字?电影24FPS的放映标准其实是由历史因素决定的,这是一个最经济的方式,而不一定是最适合人眼视觉的方式。   在默片时代,拍摄和放映都没有一个固定的帧率标准,从12格、16格、18格到24格都有。后来1926年有声电影制作技术成熟,人们开始把音频信息印在胶片上制作有声电影,而放映帧率上的不同可能会导致胶片上音频信息丢失,电影制片公司不得不规定一个放映的帧率标准。   而之所以选择24FPS作为电影放映的标准帧率,仅仅是因为在35mm胶卷上支持播放音频的最低帧率就是24FPS。电影制片公司们为了节省经费,干脆把24FPS规定为电影放映的帧率标准。(下图右边的波形图就是打印在胶卷上的音频信息)   48 帧版的《霍比特人》为什么“不像电影”?   然而,《霍比特人》系列的导演彼得·杰克逊却认为24FPS的拍摄和放映帧率并不能带给观众最好的观影体验。2011年他曾在Facebook上说道: 90多年来,我们一直采用24FPS来拍摄和放映电影,不是因为它最好,而是因为它最便宜!   采用48FPS拍摄和放映的好处是,看起来画面上的速度还是正常的,但画面的流畅度和动作清晰度都大大增强了。你看24FPS的电影也许觉得还行,但其实这样的影片中每一帧都会有模糊,尤其是在快速运动的镜头中。如果电影镜头快速摇移,图像就会有抖动、顿挫或者闪烁。   以48FPS的帧率来拍摄和放映电影会非常有助于摆脱这些问题。它会让电影看起来更逼真,观看起来也更轻松,尤其是在3D电影方面。   使用48FPS拍摄的《霍比特人1:意外之旅》2011年上映了24帧和48帧不同的版本。而因为放映技术和成本的关系,全球只有1000块荧幕进行了48帧版本的放映,而且市场反应并不理想。看了48帧版的电影后,部分观众抱怨道:太没有电影感了。 为什么使画面流畅度和动作清晰度大大增强的 48 FPS 拍摄和放映技术会让观众觉得没有电影感? 为什么使画面流畅度和动作清晰度大大增强的48FPS拍摄和放映技术会让观众觉得没有电影感?   这是因为,让运动图像看起来真实还有一个重要的因素是运动模糊。在真实的世界,当人们在看一个快速移动的事物或者眼睛快速转动时,我们看到的事物是模糊不清的。而正如彼得·杰克逊自己所说,24FPS拍摄和放映的电影会有模糊、抖动、顿挫和频闪这些问题,所以看起来更加接近现实的观感。   我们可以通过在电脑上播放24FPS的影片来感知:通过软件逐帧查看影片中的运动物体,可以发现运动物体是虚的。(如果希望进一步了解不同帧率之间的区别,可科学访问Frames Per Second。)   而48帧版本《霍比特人1:意外之旅》画面更加流畅,运动物体更加清晰,甚至可能清晰得有点过分!观众这么多年来看的都是24FPS放映的电影,已经习惯了模糊、抖动、顿挫和闪烁这些所谓的“电影感”,突然转换到流畅度和动作清晰度大大增强的画面,自然难以适应。   面对各种的压力,彼得·杰克逊回应道:“没有人会停下前进的脚步,科技也将持续经历变革。”《霍比特人》系列的后两部同样采用了48FPS的拍摄技术。   发展高帧率电影的意义   48FPS拍摄和放映的《霍比特人》系列背后,其实是动态图像制作向高帧率(High Frame Rate,一般简称HFR)发展的趋势。   微软高级科技小组的Simon Cooke认为,帧率毫无疑问是越高越好。他的理由是:   即使聚焦在一个固定的点上,人类的眼睛也会像布丁一样惯性地轻微抖动,平均频率大约是84Hz。在这些抖动的影响下,人眼视网膜里的视锥细胞会对同一个物体形成两个轻微不重合的图像,以帮助大脑更好地识别运动物体的边缘。   由于现实环境中有很多干扰信息,人眼会每秒进行2次信息采样,每次只传输很少的有效信息给大脑。   以48FPS放映的电影,经过人眼每秒2次信息采样后,超过了人眼轻动的平均频率84Hz。观众得到了两倍于预期的信息,能更好地识别运动物体的边缘。   而24FPS放映标准的电影在人眼2次信息采样后,频率也只是48Hz,远远达不到人眼轻动的平均频率。虽然已经能流畅播放,但观众在观看电影中的运动物体或场景时会有模糊感。   Cooke从人眼运动规律的角度解释了,高帧率放映的电影能让观众更好地识别运动物体的边缘。而从电影产业的角度来看,推广高帧率拍摄和放映电影同样具有重要意义。   Extremetech的David Cardinal认为高帧率能提高家庭影院时代实体院线的竞争力:   现今越来越多的家庭已经配置了家庭影院,而且你可以很容易地在网上看到自己想看的电影。这种情况对传统电影行业是一个很大的冲击。各大院线需要找到一个突破口,才能在这种窘境中涅槃重生。3D和IMAX电影给大家提供了一个走进电影院观影的理由。   而48FPS的拍摄和放映帧率不仅能让3D电影亮度更高(亮度是3D电影观影体验的一个重要因素),还因为其运动清晰度大大降低了3D电影带给观众的眩晕感,提供一种沉浸式的观影体验。   著名摄影机厂商Red则解释了高帧率对IMAX放映的好处:   24FPS放映的情况下,IMAX50英尺大荧幕上一个快速运动的物体会出现2英尺左右的变形,而在高帧率放映的情况下,变形的程度就会小很多。   这么看来,无论从人眼运动规律的角度来考虑,还是为电影产业的未来着想,发展高帧率电影都是利大于弊。但正如上面提到,部分观众现阶段对高帧率电影并不买账,一些电影原教旨主义者更是直指高帧率电影“过分渲染而使得画面过假、人造感十足”。   除此之外,高帧率电影无论是拍摄还是放映,都增大了制作成本。制作人员要处理两倍于24FPS拍摄电影的素材,而影院则要花费额外的预算来购买支持48FPS放映的电影放映机和媒体处理单元。以上这些都成为了高帧率电影发展的负面因素。   高帧率在民间的流行   高帧率在电影行业发展的并不顺利,但在民间却掀起了波澜。   许多消费级影像设备厂商和视频网站很早就开始把注意力放在了高帧率的拍摄和放映上。佳能(Canon)生产的消费级单反和摄影机基本都配备了60FPS或50FPS的可选拍摄帧率,“著名相机厂商”苹果公司从iPhone 5S开始也具备了用120FPS拍摄以制作慢动作镜头的功能。GoPro Hero 3更是在1280x720的分辨率下提供了高达120FPS的拍摄帧速率,进一步推广了高帧率拍摄在民间的普及。   而在高帧率放映方面,继提供4K播放功能后,YouTube于上一年10月份也开启48FPS与60FPS影片播放功能,强化了对高帧率视频的支持。   说了这么多,回到开头的两个问题: 48 帧版的《霍比特人》能带给观众什么?会有更多的电影采用每秒 48 帧的技术来拍摄和放映吗?   说了这么多,回到开头的两个问题:48帧版的《霍比特人》能带给观众什么?会有更多的电影采用每秒48帧的技术来拍摄和放映吗?   48帧版的《霍比特人》能带给观众更加流畅和清晰的画面。尤其在看3D和IMAX版的时候,高帧率能带给观众更好的视觉效果。但由于我们长久以来看的都是24FPS放映的电影,固有的观影经验和美学判断让部分观众还适应不了48帧版电影带来的视觉效果。   詹姆斯?卡梅隆正在计划用48FPS甚至更快的帧率去拍摄和放映《阿凡达》系列的第2部,但并不是每个导演都像彼得·杰克逊和詹姆斯·卡梅隆一样是个技术狂,加之成本上的考虑,暂时还没有看到太多的电影有用48FPS的技术来拍摄和放映的计划。   最后,由于各种原因,大陆主流院线一直没有引进48帧版的《霍比特人》系列,所以想要体验一下的同学唯有另想办法了。   电影院并没有放弃改进的步伐。近日IMAX Corp.公司的行政总裁Rich Gelfond透露,该公司将在今年12月17日上映的IMAX版《霍比特人:五军之战》中应用全新的激光投影技术。   电影院在未来一定会消失?且慢!   虽然如今才正式使用,但是IMAX已经为此付出整整3年的努力。早在2011年,IMAX就以1000万美元的代价取得了柯达的激光投影技术授权,并于次年与Barco公司展开合作,一起开发IMAX激光投影仪。   究竟是怎样的一项技术值得IMAX公司花非如此大的力气去研发呢?它相较于现有投影技术有怎样的提高?刨除那些专业术语,这项技术实际上就是提供更大的亮度和清晰度以及宽广的色域和更深的黑度,并且还会大幅降低消耗功率,使设备拥有更长的使用寿命。   对于新的技术Rich Gelfond认为: 激光投影技术所呈现的影像十分壮观,而且画面更为明亮,它和胶片一样好,甚至在某些方面表现更好。   激光投影技术除了在画面的呈现方面表现优异,它最大的优点是大幅降低影院运行成本。至于影院的运营成本有多大,从此前宁财神就曾在微博上吐槽许多影院为了节省成本,故意调暗3D放映机灯泡亮度的事件中不难感受到动辄上万元的灯泡与较短的使用寿命的确为影院带来了巨大的负担。   不过并非所有人都认同这项技术,他们或站在艺术角度或站在经纪角度上反对。   这其中态度最为鲜明的就是《低俗小说》和《落水狗》的导演昆汀·塔伦蒂诺,他表示数字技术的出现意味着“电影的死亡”。此前在获得新贝佛利电影院的全部经营权时他也曾表示:   我想让新贝佛利影院成为35毫米胶片电影的堡垒。当你在新贝佛利看电影时,你不用问是用数字投影还是35毫米胶片机放映。你知道肯定是35毫米胶片,因为这是在新贝佛利。我将在这里上映大部分老旧影片,大部分会是我的个人收藏,我始终觉得这是一个时代的终结。   像是《黑暗骑士》系列电影导演克里斯托弗·诺兰持也有类似意见,他表示将要坚持拍摄胶片电影。   而且在今年早些时候,部分工作室和制片人谈判达成了协议将继续沿用胶片拍摄。而且此前也有知情人士透露,在昆汀·塔伦蒂诺、克里斯托弗·诺兰、J·J·阿布拉姆斯等多位名导演联名说服下,好莱坞同意与柯达洽谈合作。因此对于一些公司而言,盲目地采用此类技术,似乎并不是一个最经济的选择。   虽然如此IMAX还是加快了激光投影技术的推广脚步,因为据Bloomberg之前报道,IMAX已近在这项技术上投入超过5000万美元。而且在2013年7月IMAX就与万达电影院签订协议,未来将有40座影院会安装激光放映系统。   而且华纳公司也曾表示,即将上映的《星际穿越》将会是最后一部以70mm胶片格式发行的IMAX商业电影。   所以从上面可以感觉到,虽虽然互联网很大程度上代表了最先进的发展方向,但是在电影这一块,传统影院也沿着自己的技术路线前进着,这其中或许并不存在着你死我活式的矛盾,这对于消费者而言只不过是不同的选择罢了。   实践派:如何缩小霍比特人? 过去,导演Peter Jackson在拍摄不同大小的角色时必须拍摄多次,还要用到不同的布景。监视器控制员Alex Funke曾说:“想一次把整个布景拍摄完是没门的,没有取巧的机会”。运用了新系统后,导演得以实时观看拍摄进度。   过去,导演Peter Jackson在拍摄不同大小的角色时必须拍摄多次,还要用到不同的布景。监视器控制员Alex Funke曾说:“想一次把整个布景拍摄完是没门的,没有取巧的机会”。运用了新系统后,导演得以实时观看拍摄进度。   导演用两个同步的摄影机同时拍摄,替代几次分开取景。这样导演就能够把镜头布置在离甘道夫更近的地方,拔升他的身高。让演员置身在绿色幕布前,导演就能够用数字手段移除背景并与所需要的场景融合起来。   主吊臂上的数字编码器计算运动速度、角度,摆动等等。数据输入监视系统,在一套控制软件的配合下,将信息传输给从属端。   当从属端的吊臂接收到监视系统的指示时,摄影移动升降车将精准、快速且安静的协同移动。从属端动作等于主吊臂的镜像。不过每一个动作都相应缩小了移动范围,因为镜头离演员的距离更近。   这个电影辅助拍摄系统还有3d拍摄功能。一共拥有四套镜头,每两个一组。导演Jackson常常拉伸到12,000帧,也就是每个镜头2兆兆字节(terabytes)。   在《霍比特人》系列电影中,大部分出镜的女矮人都有一把很长的胡子。有些网友专门将电影中的女矮人进行截图,认为矮人族妇女有以下几大外貌特征:体型粗壮,脑袋大,脸部粗犷多肉,毛发旺盛,眉毛较浓,鼻子高,鼻头肥大,两腮长胡子,但下巴尖上没胡子。这样一看,不止是有胡子,女矮人全身上下都非常爷们儿。   《霍比特人3》牵出了一个从《霍比特人1》就让人纠结的问题。《魔戒》里的女矮人,真的长胡子么?怎么跟孩子们讲清楚这个呢?   其实,《魔戒》和《霍比特人》的原著里对女矮人的长胡子都是含糊其辞,没有一个确定的说法。在原著的介绍中,矮人女性在矮人族中非常稀少。性格和体格都非常强悍的女矮人出门之前会将自己打扮成男矮人的样子(比如贴胡子),这样外人就很难确定女矮人们的胡子是天生长的,还是后天贴上去的。   另外,由于性格和外貌都和男矮人非常接近,魔戒世界中不少人都以为根本没有女矮人,矮人们全都是“从石头里蹦出来的”。   霸王的大陆:如果女矮人应征出战,平均战斗力应该不会差。   绕个线圈:我记得原著设定是,你不是矮人就分不出矮人的男女。   夏哲藤仁:DND(《龙与地下城》)就是从《魔戒》来的。DND的女矮人一直有胡须设定,只不过近年因为普遍的审美观,不提这事情,还在游戏化中人为忽视了这个设定而已

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