數字化音樂圖像技術及其運用探索

樊楊潔

（山西戲劇職業學院，山西 太原 030002）

隨著當今世界科學技術的迅猛發展，計算機多媒體技術與藝術學科更加緊密的交織在一起，極大地推動著藝術學科的發展。音樂圖像是音樂史學科研究的重要領域，對于研究歷代遺存的音樂文物以及記錄現今音樂作品的表演具有極大的學術價值。自20世紀開始，音樂界學者已將平面攝影技術、數字音頻技術運用到音樂圖像的研究中。在新世紀，為了推進音樂圖像科技的發展，將數字化技術更好地應用到音樂圖像學研究中，本文試對目前音樂界正在嘗試運用的幾種數字化音樂圖像技術進行分析，以提出一個數字化音樂圖像發展之設想。

一、數碼攝像音樂圖像技術

隨著21世紀計算機數碼技術的廣泛應用，音樂圖像與數碼攝像技術結合的研究成果越來越多。它將攝像機、數碼相機、計算機等現代技術手段運用到音樂圖像的采集拍攝中，是集合文字、影像、動畫、聲音等多種信息的表現手段。

（一）使用儀器設備

音樂圖像的數碼攝像技術首當其沖的設備應是數碼攝像機。根據圖像質量與拍攝需要，筆者把它分為了廣播級、專業級和家用級。廣播級數碼攝像機具有拍攝畫面還原性高的優點，但也有體積大、價格高的不便。這類數碼攝像機有SONY的BETACAM系列、BETACAMS——X系列、松下DVCPRO50系列等（圖1）。專業級數碼攝像機的畫面穩定性不如前者高，但可在企事業單位、教育領域廣泛運用。如SONY的DVCAM系列、松下DVCPRO（圖2）系列。家用級數碼攝像機的運用范圍較小，各項性能也均不如前兩者，但因其體積小，方便攜帶和拍攝的特點深受大眾的喜愛。

圖1 SONY DVW-970P 數字Betacam攝錄一體機

圖2 松下DVCPRO50

在音樂圖像的數碼信息采集中，還需單反相機、三角架、話筒、錄音筆、場記板、LED補光燈等設備。單反相機用來對現場畫面進行拍攝，以在后期豐富畫面或替換素材時使用。三腳架用來固定攝像機或相機，使拍攝畫面更加穩定。話筒的準備是為了在采訪環節對聲音有高音質的收錄（圖3）。錄音筆是為在采訪過程中防止話筒出現意外狀況而準備（圖4）。在拍攝分鏡頭腳本時，為使后期剪輯工作條理和清楚，使用場記板記錄場次、鏡次的資料就顯得尤為必要（圖5）。當拍攝環境光線不充足時，使用LED補光燈可以解決這一問題（圖6）。

圖3 索尼ECM-VG1極體電容話筒

圖4 錄音筆

圖5 場記板

圖6 LED補光燈

（二）數碼攝像技術的音樂圖像拍攝

按照音樂圖像學研究需要，所拍攝的音樂圖像要包括以下音樂信息內容：

1. 音樂事物的環境信息

音樂圖像的數碼拍攝技術首先要記錄的是音樂事物所處的環境信息，包括其發生地的歷史情況、地理環境、氣候條件、交通情況、經濟狀況、文化傳統、民俗習慣等內容。因為沒有任何事物是可以孤立存在的，音樂事物的出現與周圍的事物也一定有著千絲萬縷的聯系，數字化音樂圖像若能真實地記錄音樂事物的環境信息，后代學者便可從中清楚地認識到該音樂事物的發生原因、發展動力、社會功用、音樂觀念、發展規律，從而窺見音樂事物本身存在著的某些必然聯系。

數字化音樂圖像的數碼拍攝技術要求記錄音樂事物的環境信息，這在傳統的音樂圖像中尚未達到，故其學術意義就在于它使得音樂圖像記錄的內容更加客觀、全面及科學。

2.音樂事物的本體信息

音樂事物的本體信息是指描述以表現音樂或與音樂有關的各種圖像為對象的信息，如古代流傳至今或考古發掘的關于樂器、樂譜、演奏、歌唱及舞蹈圖像的描述。音樂事物的本體信息是音樂圖像學研究中的主體部分，只有對本體信息的掌握越詳細、全面，對音樂事物的研究方能越準確。下面僅以樂器與樂譜兩類音樂圖像為例加以分析說明。

（1）樂器類音樂圖像的本體信息

樂器是音樂事物中最基礎的類別之一。拍攝樂器類音樂圖像前需先制定一個詳細、可實施的拍攝計劃，包括樂器的質地、大小、色澤、附件的使用情況等內容。然后再從所拍攝樂器的正面、側面、背面及內部進行拍攝取景，對其有研究價值的部分要拍攝特寫鏡頭。拍攝全套的樂器（如編鐘）時，為使觀看者能看到全套樂器的大小比例及每件樂器的特點，在拍攝時不僅要取全套樂器的畫面，還要等距拍攝每一件鐘體的形制、紋飾，鐘體上刻有的文字資料也要記錄在內。在管類樂器的圖像資料采集時，要記錄管長、管口直徑、開孔位置及各孔之間的距離。弦樂器要記錄馬、千金及品相的位置，對于有品的樂器，相與品之間的距離決定弦發音的音高，故在圖像采集時要將有品樂器品位的精確位置與弦長拍攝清楚，并將具體尺寸數據加入后期制作中，為律學研究者提供依據，也為古樂器復原工作提供第一手資料。

（2）樂譜類音樂圖像的主體信息

樂譜是記錄音樂作品的方式，后代學者通過保存至今的古代遺存樂譜不僅可以了解古代音樂的發展狀況，還可以復原古代音樂作品并對其進行理論研究。完整地保存樂譜對于音樂作品的演奏、研究等至關重要。因此對樂譜類音樂圖像進行拍攝是數碼攝像技術的新使命。

樂譜類音樂圖像記錄內容應包括樂譜整體圖像、封面、封底、樂譜全部譜面、重要譜字與符號的特寫等。其中樂譜整體圖像將作為樂譜版本真偽的辨別依據；封面封底的紙張、字跡、圖案、印章等將是樂譜文物斷代的依據；樂譜譜面則是譯譜、學術研究的藍本。此外數字化音樂圖像可以有效地解決紙質樂譜易破損、難保存、難借閱的問題。

3.音樂事物的表演與表現信息

音樂藝術在時間的流動中展開，我們欣賞音樂首先從細節、局部開始，直到全曲結束才會給我們留下整體印象。因此音樂藝術是一種時間藝術。同一個音樂節目，不同藝術家表現出的思想感情也不盡相同。由于音樂藝術這種有別于其他藝術形式的表現方式，在記錄方式上便需要做全程的表演拍攝記錄。縱觀過去以膠片拍攝音樂圖像的技術，限于當時科技手段局限，音樂圖像的拍攝水準、記錄內容尚有不完善之處。當今，我們便可利用數碼攝像音樂圖像技術來記錄音樂事物的表演與表現信息。

忠實地記錄音樂事物的表演與表現信息，為后人留下可供參考的第一手資料，供研究學者做有關音樂事物的推論。

4.音樂事物的研究信息

隨著音樂圖像學這門學科的不斷完善與發展，研究方法至少應包括“圖像學描述”及“圖像學闡釋”的內容。數碼攝像音樂圖像技術作為新時代的產物，有能力記錄當今學者對過去時代音樂事物研究的成果、推測、疑問等內容。如相關重要著作、論文結論、知情者口述史料記錄、研究人員采訪等。有關音樂事物的研究信息記錄，是數碼攝像音樂圖像技術的特色品質。

（三）數碼攝像技術的音樂圖像制作

21世紀時代不斷發展，記錄音樂圖像的技術也發生著變化。從20世紀簡單的平面攝影技術（以《中國音樂文物大系》為例，圖8）到數字音頻技術的興起（王子初《中國音樂史教學參考圖庫》光盤 ，圖9），使音樂圖像學的研究走向專業化、細致化的道路。而數碼攝像技術的出現，將音樂圖像學的發展推向了一個新高度。以歷代音樂文物、音樂遺跡中存見的音樂圖像為例，此類音樂圖像制作時需要以下一些步驟：

數碼攝像音樂圖像的總體規劃

數碼攝像音樂圖像解說詞的撰寫

數碼攝像音樂圖像的分鏡頭設計

數碼攝像音樂圖像的拍攝實踐

數碼攝像音樂圖像的后期編輯

數碼攝像音樂圖像的完成需要以上五個環節的相互支撐，缺一不可。此種音樂圖像攝制前的總體規劃、解說詞撰寫、腳本分鏡頭設計均為攝制前的準備工作，準備工作是否科學合理直接影響拍攝工作的進行。后期編輯是數碼攝像音樂圖像制作的最后一個步驟，起至關重要的作用。前期的拍攝素材將在這一環節中得到篩選、整合，之后配以錄制好的解說詞、特效、音樂及字幕等手段，音樂圖像的數碼攝像技術方得以完成。

圖8 《中國音樂文物大系》

圖9 《中國音樂史教學參考圖庫》光盤

（四）數碼攝像音樂圖像的學術效果分析

1.數碼攝像型音樂圖像之擅長

使用數碼攝像技術記錄歷代遺存的音樂圖像意義十分重大。時間流逝，這些文物本身及存在的環境都將發生變化，因此音樂圖像的數碼攝像采集工作，對音樂文物本身就具有搶救性的意義，同時對于我國音樂類非物質文化遺產的保護工作也會起到難以估量的作用。

數碼攝像型音樂圖像技術是將圖像、解說詞、聲音、動畫等多種媒體信息綜合處理的一種信息類型。多種手段緊密結合，觀者可從聽覺、視覺上產生聯覺而對音樂事物有更深刻的體會。數碼攝像型音樂圖像技術與二十世紀產生的黑白、彩色膠片型音樂圖像技術相比，優點在于前者對音樂信息的保存更加真實、全面及客觀，可較強應用于音樂圖像的研究與教學工作、音樂數據庫的建立與保存及音樂節目的錄像等方面。

隨著計算機多媒體時代的到來，利用現代技術綜合展示古代音樂史研究中的音樂圖像將成為時代發展的必然要求，也為音樂圖像的研究開啟一個全新的展示空間。數碼攝像音樂圖像技術具有較好的應用性。

2.數碼攝像型音樂圖像之瓶頸

數碼攝像型音樂圖像在拍攝前期需要有大量、充分的準備工作，包括確定選題、初步田野考察、撰寫解說詞、創作分鏡頭腳本。這些工作需足夠充分細致，才有助于后期拍攝剪輯工作的順利進行。后期素材編輯、制作過程中技術較為復雜，需要改進。盡管如此對于音樂專業院校和音樂科研單位來講，人力、物力、設備與技術基本可以達到，可以報樂觀態度。

拍攝一個音樂事物，不同的拍攝者會依據各自主觀的學術思想而認識不同，從而帶來學術觀念的主觀性，而影響后代學者對其做出正確合理的判斷。

二、三維激光掃描音樂圖像技術

三維激光掃描技術是20世紀末出現的一種新型技術主要用于測繪行業。該技術使用激光測距原理，獲取被測物體的幾何圖形數據和影像數據。如今隨著學科、行業之間的界限被打破，我們可將這一技術應用于音樂圖像的采集和保護中。

（一）三維激光掃描音樂圖像技術

對于考古發掘、年代久遠的音樂圖像而言，復雜的文物結構及長期受氧化風蝕的損毀，傳統的音樂圖像記錄和測量方法會存在局限而造成無法挽回的損失。傳統音樂圖像記錄采用近景攝影和手工測量方法來獲取音樂圖像的影像資料和文字記錄。此種方法工序復雜，耗費人力，獲得的數據精度低而不能滿足音樂圖像的深入研究與三維重構。

三維激光掃描系統依據記錄音樂事物大小、空間不同而分為航拍式激光掃描儀（圖14）、地面型激光掃描儀（圖15）、手持式激光掃描儀（圖16）三種，航拍式激光掃描儀利用無人機搭載激光掃描儀、數字相機等裝置，對音樂事物的外部環境采集數據點獲取三維坐標。地面型三維激光掃描儀是在地面用激光掃描裝置采集數據，適用大場景的音樂事物如石窟造像。手持式激光掃描儀是采集小范圍內的音樂圖像數據，如一件樂器、石刻上有關音樂圖像的局部圖像采集等。三種激光掃描方式均采用非接觸式高速激光，通過儀器接收而獲得高精度的三維點云數據，后期通過專業軟件進行點云技術拼接及紋理貼圖，最后還需對音樂圖像進行糾正與還原處理。此外在獲取三維激光數據時，需用高分辨率的數碼相機拍攝音樂事物數字影像，以便后期用做紋理貼圖。

圖14 航拍式激光掃描儀

圖15 地面型激光掃描儀

圖16 手持式激光掃描儀

中國人民大學芝加哥藝術中心用三維激光掃描技術為天龍山道教石窟神像所拍攝的音樂圖像（圖17），便是個很好的范片。天龍山道教石窟位于山西省太原市西南方約36公里，共有8窟，是目前我國規模最大的元代道教石窟群。用三維激光掃描技術拍攝的是一座交腳坐彌勒菩薩坐像，佛像形體端莊，面容尊嚴，鬢發線條清晰，服飾莊重簡練。圖像真實地保存了文物原貌，最為可貴的是文物各方面數據十分精確，如佛像的高度厚度、衣服各部位褶紋的尺寸、佛像坐落石窟的空間等在圖像中均可查，這是其他型音樂圖像難以做到的。圖像還可以虛擬展示佛像360度造型，具有高度真實感。

圖17 天龍山道教石窟造像

（二）三維激光掃描音樂圖像之學術效果分析

1.三維激光掃描音樂圖像技術之擅長

音樂圖像三維掃描技術有著無需接觸被測物體、測量速度快、數據精準度高、設備方便操作與攜帶的優點，作為音樂圖像學術性研究，此技術可為學者提供準確、完整的一手資料。點云數據本身具備可測量性，可在計算機上測量任意兩點之間距離，根據測量的數字做深入推敲。對于后人還原古代音樂場景、復原古代樂器有一定作用。對大眾而言，用現代數字虛擬技術展示古代音樂事物的三維數字造型，使人們如身臨其境般真實品鑒文物，比在博物館單純觀賞展柜里的文物要更全面立體。三維激光掃描音樂圖像技術可用于數字化音樂博物館、貴重音樂文物的異地展出等。

2.三維激光掃描音樂圖像技術之瓶頸

三維激光掃描技術用于音樂圖像的掃描和記錄尚處于起步階段，對顏色不具分辨功能，因此音樂圖像的色彩則需后期加工貼圖完成。如此對音樂類非物質文化遺產的保護工作而言，顯得缺乏真實性。另外音樂圖像的三維掃描技術對于如何記錄樂器的音響效果、添加解說詞、采訪信息及研究信息等方面還存在遺留問題，有待于隨著三維激光掃描技術的成熟而得到改進。

以上本文對目前音樂學術界正在嘗試的數碼攝像音樂圖像技術、三維激光掃描音樂圖像技術及其完成的音樂圖像的學術效果進行了分析。從目前情況看，這些數字化音樂圖像技術各有擅長與短板，所以我們應根據音樂圖像的研究目的而做相應選擇，取長補短，以達到理想的研究目的。我們完全相信，隨著各種數字化圖像技術的提高，它們會逐步突破瓶頸、日臻完善，為音樂圖像保存服務。

為了使音樂圖像學能夠做可持續性的發展，音樂圖像技術要與時俱進。利用先進科學技術發展音樂圖像學這門學科，為它增添新的活力，這是音樂圖像學者攜手努力實現的目標。