從人眼視覺特性角度提升放映質量

馮子成

(中影巴可(北京)電子有限公司,北京102200)

回首2019年全國總票房642.66億,新增銀幕數8219塊,全國總銀幕數已經達到67816塊,總觀影人次17.3億,增幅進一步減緩(2018年總觀影人次17.2億),單廳平均上座率繼續下降到11.1%(2018年是12.5%),實際上近幾年的市場數據已經可以說明,電影院從幾年前就已經開始在不斷地失去人流。當今社會快速發展,網絡的普及,新媒體的崛起,我們可以通過電腦、手機、電視等顯示終端無時無刻地獲取各種各樣的內容信息。這種高效、多樣、大量而且快速的信息獲取方式,也使得擁有著較高時間占比的 “看電影”在一定程度上成為了一種 “奢侈品”。同時即使是線下娛樂(看電影也是線下娛樂的一種),人們的需求也越來越多樣化,例如傳統類的演出、體育賽事、展覽、游樂園、戶外涌動,以及新興的聚會游戲、體驗空間、沉浸式娛樂等,也都不斷在消費體驗上進行改進、創新、整合,同時沖擊著傳統的電影院消費市場。

原定2020年春節檔上映的 《囧媽》,在疫情的影響下,直接轉為網絡平臺免費放映,使得 《囧媽》片方提前收回了成本,同時老百姓可以 “提前”在今日頭條、西瓜視頻、抖音等APP上欣賞到原定春節檔的院線影片。雖然這個行為可能只是受到特殊時期的影響,但是毋庸置疑網絡平臺相對于影院,尤其在發行、放映,甚至在觀影方式和受眾范圍方面等,都有著先天的優勢。而且大家可能對于這種模式也并不陌生,近到Netflix和Disney+入駐流媒體服務,遠到消費類電商平臺對傳統實體店的沖擊。對于未來頭部影片的流失可能也會使得一直“靠片吃飯”的影城雪上加霜。

不過從整體來看除了疫情的影響,影院也一直面臨越來越強的競爭,如何幫助影院與其它娛樂方式在流媒體、顯示終端等之間形成差異化,把觀眾吸引并留在影城,消費他們的時間,應當是影院在后疫情時代可能面臨的最棘手的問題。說到這里就不得不提到,吸引人流的三要素 “情懷、社交、觀影體驗”。如果 “情懷”和 “社交”可以認為是純主觀行為的話,觀影體驗則被認為是可被主觀評價和客觀量化的行為,而且也是最重要的一個環節。因為一個觀眾去電影院90%的時間都會用自己的眼睛去享受電影畫面所帶來的視覺感知,這種視覺感知也就成為了除電影故事情節以外非常重要和吸引、留住人流的關鍵因素。

說到電影畫面和畫面帶給人眼的視覺感知,離不開電影放映系統,其實電影放映系統就是完全基于人眼自身視覺特性來設計、制作和放映的。所以為了提升視覺體驗,吸引并留住觀眾,我們就需要先了解人眼的視覺特性,才能知道什么樣的放映系統能帶給觀眾更好的觀影體驗,從而把他們留在影城。讓 “看電影”這件事情變得更加純粹一些,用眼睛去感受影院給你帶來的有別于手機、電視、電腦等顯示終端的高端視覺體驗。

1 人眼亮度感知

首先人眼是由角膜、虹膜、晶狀體、視網膜等構成的,其中角膜、虹膜和晶狀體幫助我們構建光學成像系統,類似鏡頭。視網膜上的桿狀細胞與錐狀細胞則幫助我們獲取光學信息給到大腦,類似膠片,如圖1。1億2千萬個桿狀細胞只能區分亮度,無法分辨顏色,700萬個錐狀細胞則可以同時分辨亮度和顏色。人眼的亮度感知可以分成三個特性:

圖1 人眼構造

圖2 亮度過低會降低人眼對于色彩和物體細節的感知

(1)明視覺響應:當人眼適應大于或等于3cd/m的視場亮度后,視覺由錐狀細胞起作用。

(2)中間視覺響應:隨著視場亮度從3cd/m降到3×10cd/m,人眼逐漸由錐狀細胞轉向桿狀細胞響應,此時兩種細胞共同作用。

(3)暗視覺響應:當人眼適應小于或等于3×10cd/m的視場亮度之后,視覺由桿狀細胞起作用,沒有顏色分辨能力。

亮度是一切視覺感知的基礎,有了亮度我們才能分辨物體細節和感知不同的顏色。過低的亮度和過高的亮度,都會降低我們對于色彩和物體細節的分辨力,如圖2。

2 人眼分辨力

人眼的分辨力代表著人眼可以分辨物體細節大小的能力,人眼視網膜上光敏細胞間的物理距離決定了人眼分辨力的極限,人眼的理論分辨能力是20角秒,可是由于感光細胞的分布以及本身的缺陷(年齡、視力下降、物體對比度等),實際分辨能力大致在1～1.5角分左右,所以小于1.5角分的物體就可能和背景融在一起,無法分辨了。

人眼分辨力舉例說明:

1角 分=1/60度=(2π/360)/60=0.000291弧度,弧長=弧度×半徑=0.000291×1000mm=0.291mm。

圖3 圖示為物體大小和人眼觀看視距的關系

如果有一個人的眼睛分辨力大約是1角分的話,在1m處能夠看到的最小物體(約等于弧長)大約在0.291mm。比如人眼分辨力同時也被畫面分辨率和觀看距離所決定,擁有更小像素的4K畫面會在人眼感受中比2K畫面更加細膩無 “顆粒感”。

3 人眼顏色感知

圖4 人眼視網膜上三種顏色的錐狀細胞

人眼在明視覺范圍可以利用錐狀細胞感受波長在380nm至780nm之間的光信號。波長不同的光呈現出不同的顏色,所有顏色中錐狀細胞對綠色尤其敏感。錐狀細胞又分成三種可以感受短波(藍),中波(綠)和長波(紅)的不同細胞,所以我們可以通過紅綠藍三種顏色來還原所有的顏色,如圖4。

圖5 CIE1931色彩空間

人眼的錐狀細胞理論上可以在日常的日光下(5500～6500K色溫)識別大概1000萬種以上的顏色。圖5為CIE1931色彩空間,馬蹄形色彩區域為人眼在自然界中能看到的所有顏色。越接近邊緣顏色的人眼感受的顏色飽和度越高,越接近中間區域顏色復合性就越高。畫面中擁有更多的顏色和更高的飽和度可以增加人眼感知顏色信息量,同時也會增加畫面的明亮感,如圖6。

圖6 更多的顏色更高飽和度的表現對比

4 人眼對比度感知

對比度在人眼中的感知就是明暗物體刺激錐狀細胞或者桿狀細胞量的差值,當然這種刺激可以是很多種方式的,我們可以簡單把他們分成四種不同呈現形式的對比度。

(1)人眼的亮度感受范圍(見圖7)在虹膜的幫助下是非常大的,人眼大致可以感覺到10～10cd/m的亮度范圍,但是這種對比度對人眼的明暗刺激在時間上是分開的。

圖7 人眼亮度范圍

(2)兩個發光物體相鄰時,同時出現在我們眼中,這兩個物體的差異對于人眼感知的刺激,我們也稱這種對比度為同時對比度(見圖8)。

圖8 同時對比度

(3)當人眼在同時觀察物體背景和物體本身時,它們之間人眼所能感受到的亮度差異,也會影響到我們對物體本身的感知。這種對比度我們稱之為韋伯對比度(或者叫感覺閾值),見圖9。

圖9 韋伯對比度

(4)相鄰兩個物體的亮度差異會對人眼分辨力產生影響,相鄰兩物體明暗差異越大,我們看得越清楚,差異越小我們可能就看不清楚,這種對比度我們也稱之為邁克爾遜對比度,見圖10。

圖10 邁克爾遜對比度示意圖

人眼感受亮度范圍,可以由于虹膜的調節使我們感受到不同的物體的亮度,從而讓我們感覺到不同場景的亮度變化和差異。同時對比度和韋伯對比度都可以增加我們人眼感知物體的層次細節,圖像更加清晰醒目,同時也可以豐富畫面的色彩使之更加鮮明艷麗;反之,則會讓整個畫面都灰蒙蒙的。邁克爾遜對比度則會和人眼分辨力共同作用影響到我們能看到或者分辨的最小物體,這對于畫面細節的提升、清晰度等起著關鍵性的作用。

亮度、顏色、分辨力、對比度這些都是人眼非常重要的特性,每個觀眾走到影廳中所能感受到的觀影體驗都是通過這些從畫面上被捕捉到眼睛中的數值所影響著,它們也都直接地決定了觀影者的觀影體驗。所以放映系統是否能真正在觀眾觀影時表現出合適的亮度、顏色、分辨力、對比度等就顯得尤為重要。

后疫情時代,影院將面臨的挑戰會有流媒體的沖擊,觀眾消費結構習慣的變化,如何差異化各種感官體驗等問題。當人們對于存在了幾十年的 “大銀幕”“聲音大”產生審美疲勞時,也許更多維度上的視覺體驗的提升可以更進一步提升放映與觀影品質,成為影院吸引和留住人流的關鍵因素。?

注釋

①電影市場數據來自 《2019中國電影市場報告》。②文章圖片均來自網絡。