淺談《紅高粱》4K高幀率的修復(fù)方案

王 崢 （中國電影資料館 100082）

孫 帆 （中國電影器材有限責(zé)任公司 100088）

關(guān)鍵字：修復(fù)流程；畫面精致修復(fù)；高幀率制作

一、電影修復(fù)流程

（一）膠片物理清潔

《紅高粱》這部影片年代較近保存完好，因此沒有經(jīng)過物理修復(fù)環(huán)節(jié)，但膠片在運(yùn)輸過程中接觸到室外，會(huì)出現(xiàn)細(xì)微顆粒物、灰塵等附著在膠片表面上，使用超聲波清潔機(jī)對(duì)膠片進(jìn)行清洗就可清除全部問題。

（二）膠片數(shù)字化掃描

本次畫面掃描使用的設(shè)備是德國阿萊公司生產(chǎn)的膠片掃描儀，它是通過三次單色面陣技術(shù)掃描，并且配有專為掃描老膠片而設(shè)計(jì)的慢速掃描模式，在傳動(dòng)方面對(duì)膠片的損傷最小，并能保證高碼率的畫面質(zhì)量。

（三）初級(jí)調(diào)色

初級(jí)調(diào)色是讓褪色不均勻的膠片統(tǒng)一色調(diào)、讓每個(gè)鏡頭銜接順暢，將對(duì)比度及灰度調(diào)整到正常范圍，畫面反差適中，色彩正常。同樣可以讓膠片的傷痕更加明顯，以此來提高畫面數(shù)字修復(fù)的效率。

以下這兩張圖片，左右兩邊是掃描完未經(jīng)過調(diào)色和經(jīng)過初級(jí)調(diào)色的畫面，通過比較左右兩張畫面可以看出，右邊的圖片中的臟點(diǎn)、劃痕會(huì)更加清晰的顯現(xiàn)出來，而畫面的對(duì)比度以及清晰度都有很大的提升，給人的觀感更舒適。

圖1 未調(diào)色畫面與初級(jí)調(diào)色畫面對(duì)比

（四）畫面精致修復(fù)

畫面修復(fù)的流程大概分為畫面質(zhì)量檢查、自動(dòng)修復(fù)、手動(dòng)修復(fù)這三個(gè)部分。首先要對(duì)需要修復(fù)的畫面進(jìn)行畫面質(zhì)量檢查，來得到影片的膠片的損傷情況、疑難問題等具體信息，然后通過這些具體信息制定膠片的畫面修復(fù)方案和任務(wù)安排。針對(duì)不同的問題采取不同的修復(fù)方法，修復(fù)完成后會(huì)再一次進(jìn)行畫面質(zhì)量檢查。循環(huán)往復(fù)，直至畫面修復(fù)完成。

《紅高粱》這部影片膠片保存較好，主要是運(yùn)動(dòng)鏡頭過多。鏡頭高速運(yùn)動(dòng)，幀與幀之間畫面區(qū)別較大，計(jì)算機(jī)不能分析出足夠的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生錯(cuò)誤的計(jì)算，這讓畫面產(chǎn)生了缺失、馬賽克等現(xiàn)象。因此，《紅高粱》的13.5萬幀畫面素材只能通過修復(fù)師人工逐幀修復(fù)完成。

（五）聲音修復(fù)

聲音修復(fù)首先要將原始記載聲音的介質(zhì)數(shù)字化，中國電影資料館保存有《紅高粱》原始的聲底素材，數(shù)字化后音質(zhì)較為飽滿，但有部分由于介質(zhì)劃傷而產(chǎn)生的爆破音，我們通過音頻修復(fù)軟件去除了全部問題。完成修復(fù)后，音頻修復(fù)師要將全部聲音調(diào)整到統(tǒng)一的音量標(biāo)準(zhǔn)。

（六）藝術(shù)修復(fù)（二級(jí)調(diào)色）

藝術(shù)修復(fù)是將數(shù)字修復(fù)完成的影片做最終的顏色還原及創(chuàng)作，中國電影資料館本著“修舊如舊，尊重主創(chuàng)”的原則，特意邀請(qǐng)到了《紅高粱》的攝影顧長衛(wèi)老師親臨現(xiàn)場指導(dǎo)，確保影片最終達(dá)到最理想的效果。

圖2 顧長衛(wèi)老師指導(dǎo)《紅高粱》藝術(shù)修復(fù)

（七）高幀率的制作

高幀率電影是指以每秒48幀畫面頻率拍攝的電影，相比傳統(tǒng)的24幀電影畫面，高幀率可以帶來更清晰、更穩(wěn)定的畫面。而《紅高粱》修復(fù)完成的畫面是每秒24幀的，我們通過分析每一個(gè)關(guān)鍵幀的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，找出每幀之間的運(yùn)動(dòng)向量，再分析兩幀之間的相同與不同。通過插幀來彌補(bǔ)大量的動(dòng)態(tài)缺失鏡頭信息，將影片修復(fù)版從每秒24幀提升到每秒48幀。在原始的A幀和B幀之間，“無中生有”的插入一幀：A’B’幀。

這是基于每一個(gè)像素都要進(jìn)行的計(jì)算，還同時(shí)需要判斷場景中目標(biāo)有無運(yùn)動(dòng)，有的話則需要按其運(yùn)動(dòng)向量做插補(bǔ)，無的話如果插補(bǔ)了，則反而會(huì)增加整體的模糊程度。

像圖3的這兩幀可以看到，只有右上角的部分運(yùn)動(dòng)比較明顯，因此插補(bǔ)更多的是在右上角。而這種插補(bǔ)需要大量的運(yùn)算，用普通的計(jì)算機(jī)很難實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)該利用云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，在云上可以同時(shí)啟動(dòng)幾千臺(tái)計(jì)算機(jī)，以便于發(fā)揮海量計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

圖3 對(duì)比圖

（八）字幕制作

影片的修復(fù)不僅僅是對(duì)畫面、聲音的修復(fù)，同樣包括片頭、片尾字幕、對(duì)白字幕、唱詞字幕等字幕，我們要調(diào)取字幕的底片數(shù)字化掃描成同樣的數(shù)字格式，先修復(fù)字幕上的問題，再通過視頻摳像技術(shù)將字幕合成到修復(fù)完成的畫面上。

（九）聲畫合成

聲畫合成是把聲音和畫面合成在一起，并對(duì)整部影片的聲音、畫面、調(diào)色、字幕等所有問題來質(zhì)檢。在這一過程會(huì)制作數(shù)字放映測試包（DCP），在專業(yè)影廳里放映，修復(fù)師、調(diào)色師都會(huì)在這里檢查問題，顯示器的屏幕是有限的，在大熒幕上，每一個(gè)問題都會(huì)被放大，原本細(xì)小的不被注意的問題會(huì)在這里被捕捉、記錄，然后再解決。

圖4 《紅高粱》修復(fù)完成鑒定

二、影片修復(fù)難點(diǎn)

（一）4K修復(fù)畫面是2K畫面的4倍

4K修復(fù)首先要把膠片數(shù)字化掃描為分辨率4096*3112的序列幀圖像文件，再通過4K數(shù)字中間片制作方式對(duì)影片進(jìn)行修復(fù)。而談到4K修復(fù)，首先要了解2K修復(fù)技術(shù)，2K分辨率是2048*1556，單幀（一秒鐘為24幀）文件為12MB。4K修復(fù)的工作量相當(dāng)于2K修復(fù)影片的4倍，而4K修復(fù)單幀文件為48MB。

一部4K修復(fù)電影的圖像文件數(shù)據(jù)量約在6TB，在修復(fù)過程中很多環(huán)節(jié)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)（Real time）處理，因此需要很先進(jìn)的圖像處理器才能滿足修復(fù)需求。

（二）數(shù)據(jù)量大，運(yùn)算量大

一部4K修復(fù)電影的圖像文件數(shù)據(jù)量約在6TB，在修復(fù)過程中很多環(huán)節(jié)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，因此需要很先進(jìn)的圖像處理器才能滿足修復(fù)需求。修復(fù)一部電影往往需要保存多個(gè)修復(fù)的版本，原始素材、調(diào)色素材、修復(fù)過程等，尤其《紅高粱》還用到了48幀，一部影片就需要50T左右用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

（三）高幀率制作要保持“電影感”

《紅高粱》從24幀提升到48幀后，相當(dāng)于每幀畫面之間增加了一幀內(nèi)容，觀眾單位時(shí)間內(nèi)獲得的信息更多了。更高幀頻不僅提升了電影的亮度，還減輕了畫面在運(yùn)動(dòng)時(shí)的抖動(dòng)，從而降低了觀眾的眩暈感，提供一種沉浸式的觀影體驗(yàn)。視頻高幀率技術(shù)與“電影感”保持技術(shù)兩者首次移植于膠片數(shù)字化修復(fù)當(dāng)中，這在國際修復(fù)領(lǐng)域是一次嶄新的突破性嘗試。

三、目前存在的問題及解決方法

（一）修復(fù)時(shí)間緊迫

修復(fù)時(shí)間極為緊迫，但是即使是這樣，也要在有效時(shí)間內(nèi)對(duì)影片進(jìn)行盡可能地最大程度修復(fù)。

（二）保存方式面臨的問題

在理想情況下，電影膠片是能保存一百年的，而虛擬的數(shù)碼文件很容易損壞，比如硬盤故障，其格式也可能在短短幾年間被淘汰，只有以實(shí)物形式存在的膠片和底片保存起來才是最安全的。

（三）使用人工智能解決

在時(shí)間緊迫的情況下，使用人工智能技術(shù)先處理臟點(diǎn)、劃痕等問題，然后再處理大的其他問題，減少了時(shí)間成本，極大地提高了電影修復(fù)的效率。人工智能技術(shù)還可以做到無中生有、填充畫面缺少的細(xì)節(jié)，它的藝術(shù)手段比傳統(tǒng)的修復(fù)更豐富了。

四、總結(jié)

時(shí)間緊迫以及現(xiàn)階段技術(shù)的發(fā)展水平導(dǎo)致這次修復(fù)可能留有一定遺憾，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，電影修復(fù)工作也越來越智能化，會(huì)給許多之前無法修復(fù)的電影帶來更多的可能，減少修復(fù)時(shí)間，大大解放了人力，從業(yè)者可以有更多時(shí)間進(jìn)行藝術(shù)思考，會(huì)給修復(fù)行業(yè)帶來更高的提升，電影修復(fù)行業(yè)也將進(jìn)入一個(gè)新的階段。