淺談電影膠片數(shù)字化修復(fù)轉(zhuǎn)換4K超高清電影

張西鋒

摘要：膠片電影開(kāi)啟了電影史萬(wàn)人空巷的時(shí)代，畫質(zhì)圖像高度貼近現(xiàn)實(shí)，很多珍貴的膠片成為寶貴財(cái)富。然而隨著科技發(fā)展，膠片電影淡出歷史，但其承載的寶貴音像應(yīng)當(dāng)被拾起。本文重點(diǎn)介紹35MM膠片電影修復(fù)成4K超高清電影所需的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作過(guò)程。

關(guān)鍵字：35MM電影膠片 ;修復(fù) ;4K超高清

一、35MM電影膠片數(shù)字化修復(fù)轉(zhuǎn)換4K超高清電影概述

35毫米電影膠片陪伴觀眾走過(guò)了電影歷史的許多階段，從無(wú)聲電影時(shí)代到有聲時(shí)代。電影所到之處萬(wàn)人空巷，上至老人下至孩童無(wú)不被電影的魅力所折服。電影上演員的穿著、說(shuō)話方式、生活態(tài)度等一直是年輕人學(xué)習(xí)和效仿的榜樣。現(xiàn)如今隨著數(shù)字時(shí)代的飛速發(fā)展，膠片電影逐漸退出人們的視野，但膠片卻記錄了寶貴的歷史資料。它是國(guó)家文化珍貴財(cái)產(chǎn)的重要組成部分。然而，這種保存在膠片上的珍貴文化財(cái)富，卻面臨消亡的命運(yùn)。

隨著時(shí)間的推移，老的膠片電影出現(xiàn)了老化、霉變，收縮、開(kāi)裂、粘連、污染和褪色現(xiàn)象等諸多問(wèn)題，目前急需進(jìn)行搶救，盡可能地恢復(fù)到最初被“捕捉”時(shí)的模樣，需要對(duì)這些電影膠片進(jìn)行修復(fù)、數(shù)字掃描、高質(zhì)量安全存儲(chǔ)存儲(chǔ)管。

二、35MM電影膠片數(shù)字化修復(fù)轉(zhuǎn)換4K超高清電影的難點(diǎn)

電影膠片修復(fù)，目前面臨的膠片損傷類型，分別是噪聲、劃痕、斑塊、閃爍和抖動(dòng)。

1. 噪聲。無(wú)論多么精準(zhǔn)的設(shè)備，記錄的信號(hào)總會(huì)被噪聲影響。在影片拍攝、制作、保存過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有很多噪聲源。例如，構(gòu)成電影膠片的物質(zhì)主要是鹵化銀顆粒，而這些鹵化銀顆粒在曝光的時(shí)候會(huì)帶來(lái)谷粒噪聲，在將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)錄到磁帶的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生脈沖噪聲，CCD 等感光器件會(huì)產(chǎn)生光量噪聲，電子放大器會(huì)帶來(lái)熱噪聲等。

2. 劃痕。劃痕指在電影放映中觀察到的黑色或白色線條狀損傷，有時(shí)可能貫穿多幀。造成這種損傷的原因通常是由于處理不當(dāng)，在電影膠片存取、播放的各個(gè)環(huán)節(jié)中，外界存在的堅(jiān)硬、鋒利異物與膠片表面發(fā)生摩擦而形成，在膠片正面和背面的劃痕分別顯示為黑色和白色的垂直線條。在 SDTV 格式下（720×576），劃痕通常有3-10個(gè)像素寬，傾斜度小于 5 度，亮度呈衰減余弦函數(shù)分布。

3. 斑塊。電影膠片在使用保存過(guò)程中產(chǎn)生的臟點(diǎn)、污點(diǎn)和霉斑，統(tǒng)稱為斑塊。例如，在膠片顯影的化學(xué)變化過(guò)程中，由于漏光等操作不當(dāng)而在片基形成斑塊，這種污點(diǎn)已經(jīng)成為片基的一部分而無(wú)法用傳統(tǒng)方法去除。還有膠片表面會(huì)產(chǎn)生靜電，空氣中的微塵、細(xì)毛和其他纖維吸附在膠片表面，形成污點(diǎn)。此外，由于存放影片的環(huán)境要求非常苛刻，如果溫、濕度控制不當(dāng)，在膠片的表面會(huì)形成霉斑，還會(huì)引起所謂醋酸綜合癥。而且在膠片存取或放映中，由于操作不當(dāng)造成的摩擦碰撞也會(huì)形成斑塊。

4. 抖動(dòng)。抖動(dòng)是指影片放映時(shí)臨近的幀會(huì)發(fā)生的圖像位置改變，給人一種跳動(dòng)的感覺(jué)。例如，在拍攝中未能使攝像機(jī)固定，或者膠片本身質(zhì)量欠缺使其大小厚度不一致，還有在膠片的拷貝過(guò)程中由于設(shè)備的抖動(dòng)或者拷貝機(jī)的尺寸與原始膠片尺寸不一致，都會(huì)使電影鏡頭產(chǎn)生縱向或者橫向的抖動(dòng)，如果抖動(dòng)較為頻繁或劇烈的話修復(fù)起來(lái)將非常困難。

5. 閃爍。閃爍一般是指從一幀圖像到下一幀圖像不自然的亮度變化，產(chǎn)生閃爍的原因有多種，例如，由于膠片存放過(guò)長(zhǎng)，保存不當(dāng)，而使膠片發(fā)生亮度缺失，還有如果在拍攝時(shí)膠片本身曝光不規(guī)則，場(chǎng)景的燈火有變化等，也會(huì)形成閃爍，這種閃爍一般發(fā)生在整個(gè)畫面，在連續(xù)播放時(shí)能夠明顯感覺(jué)相鄰幀在色彩或亮度上發(fā)生跳躍，這種損傷也是目前最難修復(fù)的類型。

三、電影膠片數(shù)字化修復(fù)轉(zhuǎn)換4K超高清電影流程

電影修復(fù)過(guò)程是首先把原始膠片清潔干凈、然后做物理修復(fù)，修復(fù)完成通過(guò)掃描儀進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，隨后開(kāi)始數(shù)字化修復(fù)、后期合成和輸出等過(guò)程。

1、膠片物理清潔與修復(fù)

第一步是對(duì)電影膠片的損傷進(jìn)行初步的物理修復(fù)。如果膠片出現(xiàn)了折斷和漏幀等嚴(yán)重的破損現(xiàn)象，則要通過(guò)修復(fù)工人手動(dòng)進(jìn)行拼接和粘貼，以使斷裂的膠片連續(xù)，為下一步數(shù)字化的掃描做準(zhǔn)備。

在影片修復(fù)過(guò)程中，先通過(guò)物理清潔的方法把影響數(shù)字化修復(fù)的因素最大程度地去除掉，將有利于膠片影像的數(shù)字化而后進(jìn)行影片信息的重建有利于恢復(fù)影像和聲音的原始狀況。其中最主要的影響因素就是膠片臟污，主要污染物包括灰塵、油污、霉斑及水跡斑等。針對(duì)這幾種污染物，目前的清潔方法基本上是專用潔片機(jī)清潔、洗片機(jī)水洗和手工擦洗三種。

2、膠片掃描

第二步是把物理修復(fù)過(guò)的膠片，通過(guò)膠片掃描儀轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這其中包含畫面和聲音信號(hào)分別的數(shù)字化掃描。

采用4K膠片掃描儀，將膠片圖像掃描成數(shù)字圖像、音頻掃描成數(shù)字音頻文件。可以實(shí)現(xiàn)35mm和16mm膠片以30fps的速度實(shí)時(shí)掃描，同時(shí)支持Ultra 4K分辨率。

35mm膠片擁有4K影像的超高動(dòng)態(tài)范圍和原生分辨率，膠片掃描儀搭載35mm規(guī)格的保護(hù)板，可實(shí)現(xiàn)HDR掃描，締造高動(dòng)態(tài)范圍的數(shù)字母版，令色彩更明艷、質(zhì)感更細(xì)膩、細(xì)節(jié)更豐富。

3、畫面修復(fù)、聲音修復(fù)

第三步是數(shù)字修復(fù)部分，該部分是數(shù)字化修復(fù)的核心，它包含畫面數(shù)字修復(fù)和聲音數(shù)字修復(fù)，這個(gè)環(huán)節(jié)主要是利用專業(yè)電影修復(fù)軟件設(shè)備對(duì)影片進(jìn)行修復(fù)。依據(jù)畫面損傷類型，修復(fù)工作主要分為斑點(diǎn)、抖動(dòng)閃爍、劃痕和噪聲五大類。一般修復(fù)軟件都提供自動(dòng)修復(fù)和手動(dòng)修復(fù)功能，可以首先使用軟件的自動(dòng)修復(fù)功能處理一遍影片，對(duì)畫面進(jìn)行初步修復(fù)。但自動(dòng)修復(fù)一般不會(huì)達(dá)到要求的效果，之后還需要輔以大量的手動(dòng)修復(fù)工作。在修復(fù)過(guò)程中還要根據(jù)修復(fù)效果進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，以消除數(shù)字修復(fù)算法產(chǎn)生的誤檢測(cè)和誤刪除等現(xiàn)象。另外，關(guān)于聲音的修復(fù)也是非常重要的環(huán)節(jié)，和畫面修復(fù)一樣，它也可以通過(guò)軟件進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，降低噪音，提高信噪比，改正聲調(diào)及調(diào)整聲音的播放速度等，主要通過(guò)調(diào)音師的聽(tīng)覺(jué)來(lái)判斷損傷和修復(fù)。

4、畫面調(diào)色

修復(fù)過(guò)的圖像文件，根據(jù) “修舊如舊”原則，還原畫面色彩方面，很多時(shí)候比修復(fù)畫面損傷更加棘手，它并不是越亮麗越好，而是需要貼近影片原來(lái)的質(zhì)感。

5、AI圖像質(zhì)量提升

第六步是采用AI技術(shù)，提升圖像質(zhì)量，黑白還原彩色、修補(bǔ)畫面缺陷，增強(qiáng)視頻效果。

6、圖像聲音合成

第六步是合成，這個(gè)環(huán)節(jié)主要是利用數(shù)字非編設(shè)備，將分解的畫面和聲音進(jìn)行合成，實(shí)現(xiàn)聲畫同步，同時(shí)還需要打入字幕等效果，最終將各部分統(tǒng)一生成所需要的影片。