分辨率:像素的力量 -- RED 格雷姆·纳特雷斯专访 [上]
文章来源:https://www.redsharknews.com/
作者:David Shapton
RedShark 网站主编大卫·夏普顿(DavidShapton)独家专访了 RED 公司的格雷姆·纳特雷斯(Graeme Nattress)。鉴于篇幅原因,这篇专访将分为几部分发布。本文是这篇专访的第一部分,主要讨论了摄影机的分辨率问题。
RedShark 是一个线上媒体平台,面向一切对电影技术和设备感兴趣的人,在全球有超过 50 个撰稿人、全职开发者、编辑、营销及市场人员,这个网站向人们提供快速变化的视频、电影和内容创作行业的信息、观点和专业知识。
大卫·夏普顿于 1998 年开始为欧洲音乐技术杂志《Sound on Sound》写作为起点,成为了一名专业的专栏作者和作家,在过去的 25 年里与各种数码音频视频进行专业合作。
RedShark 网站主编大卫·夏普顿
RED 是第一家发布 4K 电影级数字摄影机的公司。在 2006 年,当时广播电视公司还在推广 HD(高清)级别的影片。(RED 摄影机设计和工程始于 2005 年末,RED ONE 在 2006 年的 NAB 展会发布。)
从标清摄影机发展到 8K 电影摄影机并非是一段顺利的旅程。相反它十分曲折。途中一些最大的障碍是由物理定律导致,无论我们如何希望都难以跨越。
这一直是事实,只有接受现状并以一种现实且成熟的方式来解决这些问题,才能够取得最大的进步。我们将从这个系列中看到,合理的妥协通常是取得真正进展和突出表现的最佳途径。
卓越画质
首先我们要讨论的主题是摄影机的分辨率。
虽然很明显摄影机由于分辨率的提高而有所改进,但我们尚不清楚最理想的分辨率应该是多少。在早期阶段,数字摄影机拍摄出来的画质比胶片拍摄出来的画质差。随着分辨率的提高,画面质量才有所提高。
在 21 世纪第二个十年即将结束的今天,没人会再把“回到胶片时代”作为提高画面质量的方法进行讨论了。但这并不意味着提高分辨率不再有任何意义。
RED “问题解决者”格雷姆·纳特雷斯
格雷姆·纳特雷斯作为 RED 的“问题解决者”(这是他的工作职位名称),一直都处于数字电影摄影机革命的中心。十年来,RED 公司一直着力于不断提高分辨率,现在该公司已经拥有各种 4K 以上分辨率的摄影机。作为负责加强所有 RED 摄影机信号处理的数学负责人,格雷姆对这个主题的想法是独一无二的。
*分辨率的“额外”优势
DS(David Shapton):许多人认为随着分辨率的提高,像素点更多,所以细节更丰富。是这样吗,还是不止如此呢?
GN(GraemeNattress):当然不止如此。分辨率至关重要,但它并不是一切,也并非终点。在深入研究更多技术性问题之前,我们先来谈谈提高分辨率的“额外”优势。
它能给你更多灵活性。只要大多数人都没有用 8K 分辨率观看视频,我们就可以使用更高的分辨率给我们带来的额外“制作空间”,以获得更好的稳定性和在后期重新制作影片素材的能力。
现在,我们谈谈更技术性的东西。请记住如果画面是完美的,我们根本不需要后期制作。但没有什么是完美的,无论一个画面看起来有多好,我们知道总会有噪点存在。你可以以低分辨率为代价换取低噪点,但不能反过来做。
噪点也会扰乱边缘的形状,所以它会影响任何处理边缘的算法。即使算法没有空间分量(spatial component),这意味着保留“制作空间”(即分辨率高于行业标准)是非常重要的。在音频世界中,这早已是标准做法,CD 传输频率是 16bit 44.1khz,但制作时的频率是 48khz 或 96khz 或更高,并且比特深度是 24bit 或更高。
EPIC-W HELIUM 8K S35
*边缘增强(锐化)与分辨率
DS:边缘在分辨率中很重要,对吗?
GN:是的。这一点值得去考虑真实分辨率和可视分辨率的关系。有个颇具讽刺意味的事:当 HD 引入时,化妆师抱怨说这让他们的工作更难做了,SD(标清)隐藏了许多东西。即便是 HD ,问题仍然是分辨率不够。虽然 HD 的细节多了,但也没那么多。“广播美学”指的是广播电视公司在摄影机中应用了边缘增强(即锐化),而这正是让化妆看起来糟糕的原因。HD 的锐化是必要的,因为虽然它的分辨率提高了,但其非锐化形式仍然柔和。
当 4K 出现时,感光器 MTF 已经比较大了,这意味着无需增加过度的边缘增强(即锐化)。而 VHS 格式也有边缘增强,但这种格式没有足够的分辨率来让锐化增强细节。
使用 4K 及以上分辨率时,有足够的分辨率可自然呈现画面,而无需像广播级的设备一样粗暴地将边缘锐化。
*噪点与分辨率
DS:那么关于噪点和分辨率的关系呢?
GN: 任何范围都会产生噪点。至于抖动,它必须在正确的数值范围,否则看起来会很糟糕。当分辨率足够高的时候抖动就会变得不可见。
抖动是指信号中添加了某种特殊的噪点,以打破数字步进(digital step)的任何一致性,阻止图像产生色带或色调分离这样的问题。这导致我们感知到的信号为连续色调而不是离散的排列。信号中的少量噪点通常会使图像自然产生抖动。没有它的话,我们会看到 8bit 视频上的天空出现色带。通常人们认为当你想要拍摄一个漂亮的画面时,噪点会使画面变得难看,而事实上当噪点的种类和数量正确时,它反而会让画面变得更好看。当分辨率较低时,噪点会干扰画面。为了使噪点正常且有助于改善画面,它必须有足够好的纹理且没有可见的图案。
本文第二部分将继续讨论分辨率的有关问题,包括镜头分辨率与感光器分辨率的关系、混叠的处理、感光器像素与摄影机输出的关系等。
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作者:David Shapton
RedShark 网站主编大卫·夏普顿(DavidShapton)独家专访了 RED 公司的格雷姆·纳特雷斯(Graeme Nattress)。鉴于篇幅原因,这篇专访将分为几部分发布。本文是这篇专访的第一部分,主要讨论了摄影机的分辨率问题。
RedShark 是一个线上媒体平台,面向一切对电影技术和设备感兴趣的人,在全球有超过 50 个撰稿人、全职开发者、编辑、营销及市场人员,这个网站向人们提供快速变化的视频、电影和内容创作行业的信息、观点和专业知识。
大卫·夏普顿于 1998 年开始为欧洲音乐技术杂志《Sound on Sound》写作为起点,成为了一名专业的专栏作者和作家,在过去的 25 年里与各种数码音频视频进行专业合作。
RedShark 网站主编大卫·夏普顿
RED 是第一家发布 4K 电影级数字摄影机的公司。在 2006 年,当时广播电视公司还在推广 HD(高清)级别的影片。(RED 摄影机设计和工程始于 2005 年末,RED ONE 在 2006 年的 NAB 展会发布。)
从标清摄影机发展到 8K 电影摄影机并非是一段顺利的旅程。相反它十分曲折。途中一些最大的障碍是由物理定律导致,无论我们如何希望都难以跨越。
这一直是事实,只有接受现状并以一种现实且成熟的方式来解决这些问题,才能够取得最大的进步。我们将从这个系列中看到,合理的妥协通常是取得真正进展和突出表现的最佳途径。
卓越画质
首先我们要讨论的主题是摄影机的分辨率。
虽然很明显摄影机由于分辨率的提高而有所改进,但我们尚不清楚最理想的分辨率应该是多少。在早期阶段,数字摄影机拍摄出来的画质比胶片拍摄出来的画质差。随着分辨率的提高,画面质量才有所提高。
在 21 世纪第二个十年即将结束的今天,没人会再把“回到胶片时代”作为提高画面质量的方法进行讨论了。但这并不意味着提高分辨率不再有任何意义。
RED “问题解决者”格雷姆·纳特雷斯
格雷姆·纳特雷斯作为 RED 的“问题解决者”(这是他的工作职位名称),一直都处于数字电影摄影机革命的中心。十年来,RED 公司一直着力于不断提高分辨率,现在该公司已经拥有各种 4K 以上分辨率的摄影机。作为负责加强所有 RED 摄影机信号处理的数学负责人,格雷姆对这个主题的想法是独一无二的。
*分辨率的“额外”优势
DS(David Shapton):许多人认为随着分辨率的提高,像素点更多,所以细节更丰富。是这样吗,还是不止如此呢?
GN(GraemeNattress):当然不止如此。分辨率至关重要,但它并不是一切,也并非终点。在深入研究更多技术性问题之前,我们先来谈谈提高分辨率的“额外”优势。
它能给你更多灵活性。只要大多数人都没有用 8K 分辨率观看视频,我们就可以使用更高的分辨率给我们带来的额外“制作空间”,以获得更好的稳定性和在后期重新制作影片素材的能力。
现在,我们谈谈更技术性的东西。请记住如果画面是完美的,我们根本不需要后期制作。但没有什么是完美的,无论一个画面看起来有多好,我们知道总会有噪点存在。你可以以低分辨率为代价换取低噪点,但不能反过来做。
噪点也会扰乱边缘的形状,所以它会影响任何处理边缘的算法。即使算法没有空间分量(spatial component),这意味着保留“制作空间”(即分辨率高于行业标准)是非常重要的。在音频世界中,这早已是标准做法,CD 传输频率是 16bit 44.1khz,但制作时的频率是 48khz 或 96khz 或更高,并且比特深度是 24bit 或更高。
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*边缘增强(锐化)与分辨率
DS:边缘在分辨率中很重要,对吗?
GN:是的。这一点值得去考虑真实分辨率和可视分辨率的关系。有个颇具讽刺意味的事:当 HD 引入时,化妆师抱怨说这让他们的工作更难做了,SD(标清)隐藏了许多东西。即便是 HD ,问题仍然是分辨率不够。虽然 HD 的细节多了,但也没那么多。“广播美学”指的是广播电视公司在摄影机中应用了边缘增强(即锐化),而这正是让化妆看起来糟糕的原因。HD 的锐化是必要的,因为虽然它的分辨率提高了,但其非锐化形式仍然柔和。
当 4K 出现时,感光器 MTF 已经比较大了,这意味着无需增加过度的边缘增强(即锐化)。而 VHS 格式也有边缘增强,但这种格式没有足够的分辨率来让锐化增强细节。
使用 4K 及以上分辨率时,有足够的分辨率可自然呈现画面,而无需像广播级的设备一样粗暴地将边缘锐化。
*噪点与分辨率
DS:那么关于噪点和分辨率的关系呢?
GN: 任何范围都会产生噪点。至于抖动,它必须在正确的数值范围,否则看起来会很糟糕。当分辨率足够高的时候抖动就会变得不可见。
抖动是指信号中添加了某种特殊的噪点,以打破数字步进(digital step)的任何一致性,阻止图像产生色带或色调分离这样的问题。这导致我们感知到的信号为连续色调而不是离散的排列。信号中的少量噪点通常会使图像自然产生抖动。没有它的话,我们会看到 8bit 视频上的天空出现色带。通常人们认为当你想要拍摄一个漂亮的画面时,噪点会使画面变得难看,而事实上当噪点的种类和数量正确时,它反而会让画面变得更好看。当分辨率较低时,噪点会干扰画面。为了使噪点正常且有助于改善画面,它必须有足够好的纹理且没有可见的图案。
本文第二部分将继续讨论分辨率的有关问题,包括镜头分辨率与感光器分辨率的关系、混叠的处理、感光器像素与摄影机输出的关系等。
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本文为作者 飞行的塔迪斯 分享,影视工业网鼓励从业者分享原创内容,影视工业网不会对原创文章作任何编辑!如作者有特别标注,请按作者说明转载,如无说明,则转载此文章须经得作者同意,并请附上出处(影视工业网)及本页链接。原文链接 https://cinehello.com/stream/100818