给入门者提供的数字电影技术术语

近日寻到不错的数字电影技术基础性读物,遂决定分享其中部分名词解释,送给入门的朋友,自己也一起学习了,定期发布,欢迎补充.


1K/2K/4K
在数字技术领域，通常采用二进制运算，而且用构成图像的像素数来描述数字图像的大小。由于构成数字图像的像素数量巨大，通常以K来表示2的10次方即1024。在数字电影应用中，通常2K图像是由2048x1080个像素构成的，其中2048表示水平方向的像素数，1080表示垂直方向的像素数；4K图像是由4096x2160个像素构成的，其中4096表示水平方向的像素数，2160表示垂直方向的像素数。在实际的数字母版制作和数字放映中，还需根据不同的画幅宽高比来对图像水平方向或垂直方向的像素数进行调整。为简化起见，也常常以构成数字图像水平方向上的像素数来描述图像大小。这样，1K图像即水平方向上有1024个像素的图像，2K图像即水平方向上有2048个像素的图像，4K图像即水平方向上有4096个像素的图像。
DCI数字电影系统规范(DCSS，Digital Cinema System
Specification)中明确规定数字电影发行母版(DCDM)应使用分等级的图像结构，即同时支持2K/4K两种图像格式，且2K/4K数字电影数据包(DCP)在2K/4K影院播放器和2K/4K数字放映机上均可实现解码播放和数字放映。


RSA(Rivest-Shamir-Adleman)
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)是一种著名的非对称加密算法，是公开密钥加密算法(简称公钥加密算法)的国际标准。RSA算法由美国麻省理工学院(MIT，Massachusetts Instiute of Technology)的三位学者Rivest、Shamir和Adleman于1978年提出，其命名正是来源于这三位设计者的姓名。
RSA算法采用公钥和私钥组成的一个密钥对，二者配合使用完成加密和解密，而不需通过秘密信道传送密钥，由于加密和解密使用不同密钥，因而称为非对称加密算法(即公开密钥加密算法)。公开密钥加密算法基于数学问题求解的困难性，RSA算法的安全性基础是数学家迄今尚不能找到一种快速有效的算法对一个大整数进行因子分解以判断其是否为素数。
RSA算法是被国际上广泛接受和实现的通用公钥密码算法，它是密码学发展史上最伟大的一次革命，在消息保密、密钥管理和数字签名等领域具有重要意义。
RSA2048算法(即密钥长度为2048比特的RSA非对称加密算法)被应用于数字电影的密钥管理和数字签名中，即通过对数字电影内容密钥进行加密，再以密钥传送消息(KDM)的形式安全传送至数字影院。


IMAX电影
IMAX一词系由Image和Maximum缩合而成，意为最大影像。
IMAX电影由加拿大IMAX公司创制，它使用65mm底片及专用摄影机进行拍摄，每画格15片孔，使用70mm胶片在巨型银幕上放映，并采用独立6声道数字还音，其画幅尺寸相当于常规70mm的3倍，属于巨幕电影的范畴。IMAX电影是迄今为止画面质量最高的电影，但其摄制费用昂贵，片源稀少。为丰富IMAX电影片源，IMAX公司于2002年推出了DMR(Digital Re-mastering)技术，即数字母版重新制作技术，可将普通35mm电影胶片转制为IMAX格式的70mm电影胶片。
DMR技术首先以尽可能高的分辨率扫描35mm胶片电影拷贝，将每个35mm电影画幅转换为数字影像，再使用专用的计算机程序对数字影像进行处理，使影像较原始胶片影像更加清晰，同时须进行色彩调整，使其适合IMAX银幕特性。重新制作数字母版之后，再将数字影像记录到70mm电影胶片上，获得每个画幅15片孔的IMAX电影拷贝。为充分利用IMAX12000瓦的纯数字6声道环绕立体声系统，还需重新生成电影的原始声带。自2002年以来，IMAX公司已将数十部35mm胶片电影转换放大为IMAX电影格式。


比特深度(Bit Depth)
比特深度(Bit Depth)的概念广泛应用于数字视音频领域，在数字图像中主要用于表达像素的单个颜色分量所使用的比特数，又常常称为色深度(Color Depth)或量化深度，在数字声音中则用于表达声音取样值所使用的比特数。
在数字图像领域，比特深度决定了数字图像所能表达的颜色数，因而决定了颜色表达的精确程度。例如，1比特可表达2种颜色(称单色，通常为黑白)，2比特可表达4种颜色，4比特可表达16种颜色，8比特可表达256种颜色，依此类推。在具体描述一幅图像的颜色深度时，常常使用“每个像素的比特数”(bits per pixel，简称bpp)来表达，例如数字电影采用36bpp，即36比特/像素。
使用一定的比特深度，可以表达不同的灰度(亮度)。但当用于表达每种颜色的比特殊少于8时，影像的色彩会呈现明显的条纹状或斑块状，这种现象称为色调分离(Posterization)。人眼只能区分大约1000万种不同的颜色，因此，如果仅仅是为了观看，一般情况下24bpp的影像就已经能够满足需要，以高于24bpp的比特深度存储影像就显得多余。然而，高于24bpp的影像仍然有用，它在数字后期处理中可保持更高的质量。


标准清晰度/高清晰度(SD/HD)
标清(SD)是DVD和标准清晰度电视(SDTV，Standard-Definition Television)所采用的图像分辨率，即720x576(PAL制式)或720x480(NTSC制式)。高清(HD)是数字高清晰度电视(HDTV，High-Definition Television)所采用的图像分辨率通常是指1920x1080。在数字电视领域，高清(HD)包括三种格式，即720P(1280x720，逐行扫描)、1080i(1920x1080，隔行扫描)和1080P(1920x1080，逐行扫描)。目前经常所说的全高清(Full HD)是指1080P，即采用逐行扫描方式，水平方向像素为1920,垂直方向像素为1080。


查找表(LUT)
查找表(Look Up Table)简称LUT。
在计算机科学中，查找表(LUT)是一种数据结构，通常以阵列即关联数组的形式存在，常常用以通过简单的查表运算来代替复杂、耗时的运算。由于从内存中提取数值的速度经常要比复杂的计算快很多，因而使用查找表(LUT)可节省许多处理时间。
查找表(LUT)在数字图像处理领域应用广泛。由于有些对应关系并不能通过建立一定的数学模型来确立，而是需要进行大量的实验对比才能确立，在这种情况下，使用查找表(LUT)就是一种简便、可靠的方法。
在电影数字后期制作中，调色师需要利用查找表(LUT)来查找有关颜色的数据，因而在此常将查找表称为查色表。查色表用来确定特定图像所要显示的颜色和强度，它将索引号与输出值建立对应关系。由于不同显示设备和显示手段的显色原理与色域均不相同，无法简单地通过数学计算来建立确定的对应关系，而是必须通过
大量的实验来确定，因而调色师必须使用可靠的查色表，方能实现所见即所得(WYSIWYG)。


动态范围(Dynamic Range)
动态范围(Dynamic Range)是广泛应用于许多技术领域的重要指标，用于描述一个变量所能达到的最大值与最小值之间的范围，通常采用变量所能达到的最大值与最小值之比来表述。
人类的听觉和视觉具有非常大的动态范围，其中，听觉动态范围约为140dB，视觉动态范围约为90dB。例如，从隔音室内轻微耳语到最响的摇滚乐，二者响度差异可以达到100dB，即能量差异达到100亿倍；在微弱星光下和强烈的日光下，二者亮度差异则达到10亿倍。但人眼不能分辨如此大的动态范围，必须通过亮视觉和暗视觉的转换以及改变瞳孔大小来适应景物亮度的大幅变化。
在电影技术中，最常用到动态范围概念的工艺环节是电影录音、电影摄影和胶片洗印。
在录音中，动态范围是指还音系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值，单位为分贝(dB)，分贝数越高，动态范围就越大，它测试音频好坏的重要指标。数字音频的动态范围由音频比特深度来决定。
在摄影中，用曝光量范围来表示以下几种类型的动态范围：感光材料或图像传感器的感光范围，被摄场景的亮度范围，影像密度范围。摄像机的曝光量范围通常用光圈的档数来表示，该值等于胶片或感光器件的对比度以2为底的对数。例如，胶片的曝光量范围大致是14档光圈。
在胶片洗印中，动态范围则用于描述显影胶片的密度范围，动态范围越大，体现在图像上的亮部和暗部细节就越丰富。


分辨率(Resolution)
分辨率(Resolution)是表述图像细节程度的参数，对于数字图像而言，是指图像可分解的像素数，又称解析度。
分辨率有水平分辨率和垂直分辨率之分，水平分辨率即图像沿水平方向能否分解的像素数，垂直分辨率即图像沿垂直方向能够分解的像素数。分辨率的概念对胶片影像、数字影像及其他各类影像都适用。分辨率或解析度越高，意味着图像的细节越丰富。
数字图像的分辨率常常以像素数来表示。


数字样片(Digital Daily)
数字样片(DD,Digital Daily)源于传统胶片电影的工作样片(Daily)概念。
在传统胶片工艺中，通常要将剧组每天拍摄的底片印制成样片，即工作样片(Daily),并冲洗出来在标准放映条件下观看，以检查有关摄影、表演、场景等是否存在问题，判断是否需要进行重新拍摄。
由于制作工作样片需要冲印时间，并且动用底片去印片，存在一定的损伤风险。因而在电影的数字化处理工艺中，每天拍摄的底片经过冲洗就经过胶转磁机(Telecine)或胶片扫描仪(Film Scanner)进行数字化转换工作，并通过数字图像与现场同期声进行声画对位，产生数字样片(Digital Daily)。剧组每天通过观看数字样片，对一天的拍摄工作进行评价，并从选定的素材中挑选出可用部分。这些素材也可进行脱机编辑(Offline Editing)，以方便剪接工作。
随着专用胶片扫描仪(Film Scanner)扫描速度的不断提升和存储容量的不断扩大，目前已经出现了使用胶片扫描仪对胶片进行数字化处理，可以同时得到不同分辨率的数字图像，然后输出给不同的工序，低分辨率图像用于剪接和检查，可称之为数字样片，高分辨率图像用于特技制作。数字样片的出现大大提升了导演的工作效率，对提高影片质量也有一定帮助。
电影工业对新技术的追求永无止境。在好莱坞，人们已不再满足于数字中间片(DI)工艺，而是开始普及应用数字样片(DD,Digital Daily)工艺，即将高质量数字化处理的起点进一步向前延伸，以解决摄制组观看样片的问题。现阶段采用DI工艺为摄制组提供的工作样片主要是视频磁带，
它采用电视标准，因而视频样片与影片最终效果并不一致。数字样片工艺是将过去的胶转磁工艺转变为胶转数工艺，直接将胶片扫描成符合电影技术标准的高分辨率数据文件，并与同期声合板之后提供给摄制组，同时后期公司为摄制组提供一个带有颜色管理系统的观片环境，使导演和摄影师能够在第一时间看到影片在影院放映时的真实效果。数字样片并不是数字中间片的升级换代，它可视为DI工艺的延伸和扩展，其实质是将后续调色工序部分前移。现行DI工艺只对选用素材调色，样片调色则针对所有拍摄素材进行，工作量相应大幅增加，但省去了胶转磁工序的调色过程，最终是工作量增加或减少还不好确定。
数字样片的主要倡导者是隶属于好莱坞两大洗印厂之一的Deluxe Efilm公司，该公司已专门新建了一个车间，安装了6台ARRISCAN胶片扫描仪和其他辅助设备，并已采用数字样片工艺制作了近30部影片。