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HD RGB—中间的数字中间体!

2003-10-16 Quantel公司供稿 依马狮网


    我们全都确切地知道电影究竟是什么,也都知道数字视频究竟是什么,但如果你让10个人来定义“数字中间体”,最终可能得到10种不同的答案。当然,目前有多种各不相同的工作流程,例如:在胶片上拍摄,以数字方式进行后期制作,再回输到胶片;或者拍摄HD,以数字方式进行后期制作,再回输到胶片或回输到用于数字投影的磁带等。所以,下面是一个囊括所有可能性的新定义:“好得足以用于大屏幕投影的高分辨率图像的数字后期制作。”
    这样,我们就必须立即探讨“好得足以用于大屏幕投影”究竟是什么意思。在电影院里银幕尺寸与观看距离之比通常远大于看电视时电视屏幕与观看距离的比值。即使是在28英寸显像管上看上去都很好的图像,在电影银幕上看上去仍然模糊而褪色—一切都取决于原作品的质量。有三个主要的因素影响数字图像的质量:分辨率、彩色空间和比特深度。尽管在某些领域里,有转向4k RGB 10比特数字图像处理的要求,但大多数人仍认为,2k (2048×1536)RGB 10比特图像的确非常接近于电影的原始质量,尤其是到了拷贝发行阶段。所以,在讨论数字媒介时,一般都同意10比特2k RGB是讨论的主题。

2k质量需付出很大代价
    那么,HD视频适合于什么地方呢?电视彩色空间是YUV,基于4:2:2取样,也就是说,对每4个亮度样本,它对色度仅进行2次有效取样。这不仅适用于SD(480线和576线系统),而且适用于HD(1920×1080)。简单地说,它意味着,彩色的空间分解力与其能力是有距离的,而这在大屏幕上易于察觉。RGB是4:4:4,每个分量都被取样4次,这就意味着在后期制作中能获得更好、更可信的效果。比特深度(每次取样中采集到的信息量,即“细度”或精确度)既可以是8,也可以是10;而且尽管10听上去并不比8多多少,但实际上,8比特表示256级,而10比特表示1024级,显然不在一个数量级。既然这样,那就干脆全在2k RGB 10比特处理好了。但遗憾的是,其中仍有一些难题。
    第一个难题就是,描述每个2k RGB 10比特图像所需要的数据量,大约是描述一个HD YUV 10比特图像所需要的数据量的2.25倍。第二个难题就是,尽管存在诸如HD-SDI之类的能在后期制作室内部实时传输HD视频的互连线路,但并不存在容量大得足以对2k数据流进行这种传输的通用管道。事实上,绝大多数的数据扫描器、工作站、彩色校正器和录影机无论如何都不能实时处理2k,目前唯一有能力做到这一点的系统就是Quantel公司的iQ媒体平台(这也就是它已成为事实上的全球通用数字媒介标准的原因)。

HD RGB——联姻或只是同居?
    这就是HD RGB被越来越多地指为一个富有生命力的中间驿站的原因,许多人认为它非常适于数字电影处理,同时比2k具有更大的“可用性”。HD RGB的分辨率与相应的YUV的相同,但由于它采用4:4:4取样,所以每帧可使用的彩色信息量翻了一番。这比YUV每帧仅增加了50%的数据。利用双SDI链路,它仍然可以在后期制作室内部实时传输,也可以被电视电影机和彩色校正器实时处理。
    HD RGB实际上是如何与2k较量呢?尽管其1080像素的垂直分辨率大约只有2k的垂直分辨率1536像素的2/3,但其1920像素的水平分辨率却接近于2k的水平分辨率2048像素,这是很可能会被人们接受的,因为在实际中,你不一定都使用所有的垂直分辨率(取决于要求的胶片格式),尽管这样做会导致2k给出的重新成帧灵活性有所损失。由于两者都采用4:4:4取样,所以,只要采用10比特的比特深度,彩色处理能力就会相同。
    简言之,HD RGB为高分辨率(相对于HDTV)后期制作提供了另外一个切实可行的选择。其质量接近于胶片和2k,同时,尽管它缺乏这些格式所具有的某些灵活性,但它却是一种需要后期制作室审慎处理的容易得多(而且也经济得多)的形式。它还与以汤姆逊公司的Viper摄像机(10比特RGB)为首,其它制造商的同类设备(如Sony的F950等)紧随其后的新一代高清数字摄像机实现了完美的匹配。电视电影机上现在也已经开始有HD RGB(实时)输出,目前已经有一种能够对它进行处理的VTR(汤姆逊的Voodoo),其它制造商马上也会推出更多这样的产品。而且,由于这是一种视频格式,所以素材可以直接从磁带在监视器上观看,而不必像2k之类的数据格式那样,需要先装入工作站中,这在现场工作中非常有用。

完美的联合
    有一种专门为HD RGB配置的Quantel iQ机型。iQ具有为获得最好质量所需要的64比特内部处理能力、与电视电影机和彩色校正器的10比特实时接口、大量即时可用的存储器、极好的编辑与特效界面和工具箱、内置式Paintbox,此外还有一个经济实用的上下文分级软件包(QColor)。它的速度很快,用于客户参与型工作绰绰有余—导演、摄影指导、特效监制和摄影师可以在其制作上与你及iQ平台以交互方式合作,并可当场观看展现在他们眼前的具有全分辨率的结果。
    这种格式也有缺陷。我们前面已经提到,它缩小了重新成帧的活动空间,而这在后期制作中可能是一个非常重要的因素。在谈到HD RGB时要小心,到目前为止我们所讨论的都是10比特的。如果链路中任何相连的系统只有8比特接口,则整个链路中的图像质量都会下降(将会丢失25%的色度和亮度信息)。此外还要小心,不要在成像链路中引入任何形式的压缩。这样做将不可避免地降低图像的质量,而丢弃所有有用的额外信息是令人非常失望的。事实上,比失望更严重的是,某些关键处理,如键控和彩色校正等,将实实在在地遭受损害,仿佛它们使用的是8比特数据似的。
    回到我们关于“数字中间体”的原始定义,HD RGB就是“在许多应用的大量时间里进行的、好得足以用于大屏幕投影的高分辨率图像的数字后期制作。”换句话说,就是中间的数字中间体。

宽泰 iQ

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