淺談《紅高粱》4K高幀率的修復方案

王 崢 （中國電影資料館 100082）

孫 帆 （中國電影器材有限責任公司 100088）

關鍵字：修復流程；畫面精致修復；高幀率制作

一、電影修復流程

（一）膠片物理清潔

《紅高粱》這部影片年代較近保存完好，因此沒有經過物理修復環節，但膠片在運輸過程中接觸到室外，會出現細微顆粒物、灰塵等附著在膠片表面上，使用超聲波清潔機對膠片進行清洗就可清除全部問題。

（二）膠片數字化掃描

本次畫面掃描使用的設備是德國阿萊公司生產的膠片掃描儀，它是通過三次單色面陣技術掃描，并且配有專為掃描老膠片而設計的慢速掃描模式，在傳動方面對膠片的損傷最小，并能保證高碼率的畫面質量。

（三）初級調色

初級調色是讓褪色不均勻的膠片統一色調、讓每個鏡頭銜接順暢，將對比度及灰度調整到正常范圍，畫面反差適中，色彩正常。同樣可以讓膠片的傷痕更加明顯，以此來提高畫面數字修復的效率。

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

圖1 未調色畫面與初級調色畫面對比

（四）畫面精致修復

畫面修復的流程大概分為畫面質量檢查、自動修復、手動修復這三個部分。首先要對需要修復的畫面進行畫面質量檢查，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方案和任務安排。針對不同的問題采取不同的修復方法，修復完成后會再一次進行畫面質量檢查。循環往復，直至畫面修復完成。

《紅高粱》這部影片膠片保存較好，主要是運動鏡頭過多。鏡頭高速運動，幀與幀之間畫面區別較大，計算機不能分析出足夠的數據而產生錯誤的計算，這讓畫面產生了缺失、馬賽克等現象。因此，《紅高粱》的13.5萬幀畫面素材只能通過修復師人工逐幀修復完成。

（五）聲音修復

聲音修復首先要將原始記載聲音的介質數字化，中國電影資料館保存有《紅高粱》原始的聲底素材，數字化后音質較為飽滿，但有部分由于介質劃傷而產生的爆破音，我們通過音頻修復軟件去除了全部問題。完成修復后，音頻修復師要將全部聲音調整到統一的音量標準。

（六）藝術修復（二級調色）

藝術修復是將數字修復完成的影片做最終的顏色還原及創作，中國電影資料館本著“修舊如舊，尊重主創”的原則，特意邀請到了《紅高粱》的攝影顧長衛老師親臨現場指導，確保影片最終達到最理想的效果。

圖2 顧長衛老師指導《紅高粱》藝術修復

（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，相比傳統的24幀電影畫面，高幀率可以帶來更清晰、更穩定的畫面。而《紅高粱》修復完成的畫面是每秒24幀的，我們通過分析每一個關鍵幀的運動規律，找出每幀之間的運動向量，再分析兩幀之間的相同與不同。通過插幀來彌補大量的動態缺失鏡頭信息，將影片修復版從每秒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。

這是基于每一個像素都要進行的計算，還同時需要判斷場景中目標有無運動，有的話則需要按其運動向量做插補，無的話如果插補了，則反而會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動比較明顯，因此插補更多的是在右上角。而這種插補需要大量的運算，用普通的計算機很難實現，因此應該利用云計算的優勢，在云上可以同時啟動幾千臺計算機，以便于發揮海量計算技術的優勢。

圖3 對比圖

（八）字幕制作

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

（九）聲畫合成

聲畫合成是把聲音和畫面合成在一起，并對整部影片的聲音、畫面、調色、字幕等所有問題來質檢。在這一過程會制作數字放映測試包（DCP），在專業影廳里放映，修復師、調色師都會在這里檢查問題，顯示器的屏幕是有限的，在大熒幕上，每一個問題都會被放大，原本細小的不被注意的問題會在這里被捕捉、記錄，然后再解決。

圖4 《紅高粱》修復完成鑒定

二、影片修復難點

（一）4K修復畫面是2K畫面的4倍

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

一部4K修復電影的圖像文件數據量約在6TB，在修復過程中很多環節需要進行實時（Real time）處理，因此需要很先進的圖像處理器才能滿足修復需求。

（二）數據量大，運算量大

一部4K修復電影的圖像文件數據量約在6TB，在修復過程中很多環節需要進行實時處理，因此需要很先進的圖像處理器才能滿足修復需求。修復一部電影往往需要保存多個修復的版本，原始素材、調色素材、修復過程等，尤其《紅高粱》還用到了48幀，一部影片就需要50T左右用于存儲數據同時進行修復。

（三）高幀率制作要保持“電影感”

《紅高粱》從24幀提升到48幀后，相當于每幀畫面之間增加了一幀內容，觀眾單位時間內獲得的信息更多了。更高幀頻不僅提升了電影的亮度，還減輕了畫面在運動時的抖動，從而降低了觀眾的眩暈感，提供一種沉浸式的觀影體驗。視頻高幀率技術與“電影感”保持技術兩者首次移植于膠片數字化修復當中，這在國際修復領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）修復時間緊迫

修復時間極為緊迫，但是即使是這樣，也要在有效時間內對影片進行盡可能地最大程度修復。

（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

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

四、總結

時間緊迫以及現階段技術的發展水平導致這次修復可能留有一定遺憾，但是隨著技術的發展，電影修復工作也越來越智能化，會給許多之前無法修復的電影帶來更多的可能，減少修復時間，大大解放了人力，從業者可以有更多時間進行藝術思考，會給修復行業帶來更高的提升，電影修復行業也將進入一個新的階段。