“4K”技术带来的变化

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[摘 要]“4k”是数字影视发展的必然趋势，也是相关技术领域研究开发的指路牌。本文从“4K”的技术特点着手研究、讨论的不仅仅只是分辨率的变化，更多的是“4K”出现对相关行业和观众的影响及引发的变化。

[关键词]“4K” 技术 设备 行业 变化

“4K”是种新兴的数字电影及计算机视频的超高分辨率标准，常见的分辨率有3840×2160和4096×2160像素2种规格。“4K”名称得自其水平方向的像素数。“4K”的出现带来的不仅仅只是分辨率上的改变，它同时也在改变着整个数字影视领域。2002年制定的《数字影院规范》草案中制定了“2K”、“4K”两种模式的图像构架。其中“2K”成为了当前数字电影的主流模式，而“4K”则成为数字电影未来的发展方向。

经过数十年的发展，“2K”已经成为目前数字影视领域的主流，但随着技术的创新及市场的需求，越来越多的人将目光投向了更为先进的“4K”领域。所以在“2K”数字电影为主流的时代下，“4K”技术也在飞速的发展，数字拍摄、数据管理及传输、后期制作。数字存储及播放等环节都已实现“4K”。2012年4K液晶电视在国际消费电子产品展览会上亮相后，国内外的“4K”产品逐渐进入到人们的视野中来，如“4K”摄像机，“4K”电视、“4K”投影仪、“4K”影院播放系统等，除了这些设备外，越来越多的电影院安装了“4K”放映系统，大规模的“4K”设备的出现及普及这些预示着“4K”时代正在来临。

“4K”带给我们的是超过高清4倍的分辨率，在保证了清晰度不变的基础上，提供了更加宽阔的观看角度及更大的观影面积，使观众获得了更加震撼的视觉体验。但“4K”的出现不仅仅只是改变了观影体验，也推动了相关领域的变革。

一、设备的改变

1、拍摄设备。“4K”因其高解析度的原因，要求非常高的视频码流，并具有很高的高光宽容度，所以在“4K”节目制作过程中选择一款符合“4K”拍摄要求的设备就尤为重要了。

目前，获取“4K”级别的画面素材在影视领域已经是很简单了，许多的大型设备厂早已开始这方面的研究。如2007年推出的RedOne数字摄像机就可以拍摄“4K”级别的画面素材。随着技术的不断进步，一大批高端数字摄像机相继推出，现在录制“4K”画面已然成为了摄像设备的标配。2013年，电影行业更是掀起了一股“4K”设备的风潮，各大公司推出了“4K”拍摄设备。诸如佳能的EOS C500、索尼的F5/F55、Red Epic，“4K”设备呈现出井喷式发展。除摄像机外，高端数码相机CanonEOS1Dc、微型摄像机GoProHero3Black等民用化的设备也将“4K”作为标配，随着设备的普及，“4K”拍摄设备以强劲的势头进入了主流的影视创作领域。

2、后期制作。“4K”节目在后期制作方面和“4K”节目制作没有什么区别，目前绝大多数后期制作系统都能够支持。系统虽然支持，但“4K”作品庞大的数据量带给了后期制作不小的麻烦。从技术角度来说，“4K”数字影视作品的分辨率为4096*2160，而目前的数字影视作品放映大多为“2K”级别，也就是2048*1080。通过这组数据，我们可以算出“4K”数字影视作品的清晰度是“2K”的4倍，清晰度的提升也就意味着数据量的增加，也就是说在提升了观影效果之外也增加了数字影视作品四倍的数据量。在“2K”级别时流畅，但在处理“4K”节目时将会慢得令人难以接受。因此，从保证工作效率的方面出发，许多厂商都推出了专门针对“4K”节目特点开发的工作站。如大洋D3-Edit 4K超高清后期制作系统，西班牙SGO Mistika 4K后期制作系统等等。这些工作站虽然来自不同的品牌，但它们都有以下几个共同特点：强大的处理器、超大容量的存储设备、满足调色要求的监看设备、渲染CG特效所需要的大内存。

3、播放设备。“4K”的播放设备主要的特点体现在放映面积、高分辨率、更宽广的光域及光输出率。而一般的放映设备因其自身的技术限制无法满足“4K”作品的播放要求，为了充分体现出“4K”的特点，其放映需要采用“4K”专用的设备。

市面上主要的播放设备有两类，分别是“4K”电视和“4K”投影仪，这两类产品针对的市场不同，“4K”电视更多地是面向家庭用户，而“4K”投影仪则更多地是服务于商业领域。目前“4K”放映设备已经非常丰富，投影设备如JVC的DLA-XC5800RB、SONY的VPL-VW1000ES和巴可的DP4K-32B等。生产“4K”电视的厂商则更多，LG、长虹、SONY、三星、创维等厂家都有推出“4K”电视。

二、行业的变革

电视、电影、广告以及纪录片的影视作品使用“4K”都能获得超越以往的品质。除了设备与技术不断的升级，对于制作团队及工作人员素质要求也越来越高，需要能够负责打通整个工作流程的高级技术工种，他们不仅仅需要对摄影器材的熟悉，还要辅助导演及相关工作人员。如，对化妆，道具，灯光，后期调色的要求都“4K”因自身特点都要高于高清。以往“2K”节目的处理方法在“4K”节目处理中已无法胜任。还比如因“4K”庞大的数据量，“4K”电视的制作也可能会出现以往电影制作中的工作环节，即将高码率原片转换为低码率数据的工作。为了能在现场进行精确的样片观看和剪辑，由于RAW文件的低反差、低饱和度的曲线和全色域拍摄，还可能会需要LUT（Look up table）及CDL（Coler Decision List）设置，这些都是电视制作很少涉足的范围，需要工作人员更加专业和理解“4K”节目的制作要求。

三、观影体验的变革

中国首部“4K”电影《归来》的拍摄团队中的一位工作人员在微博中这样写道：“在拍摄现场，在监视器前，4k让工作中的DIT（Digital Imaging Technician：数字影像工程师）感受到，技术的提升并没有让文艺片的气质丝毫减损。文艺片的呼吸感、压迫感，所有的猝不及防都不可救药。IMAX/4K的《归来》势必引爆文艺张力。”这一句话充分地预示了“4K”将会给我们的观影体验带来巨大的变革。

从最初的标清到现在的超清，观众的眼中角色越来越清晰，画质越来越细腻，效果越来越震撼，观影体验的改变都源于不断突破的影视分辨率。不仅如此，“4K”还给我们带来了更多的观影可能：

1、分辨率的提升。数字影视作品的关键制作环节就是将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。根据奈奎斯特取样定律――离散信号的取样频率若低于连续信号最高平率的两倍将造成其还原出的模拟信号混淆失真，也就是常见的图像边缘锯齿化――增加像素（也就是提高取样频率）能使图像更加柔和细腻。

2、观影面积改变。“4K”将画面的分辨率从“2K”提升了四倍，在保证了清晰度不变的情况下，观众的视角由“2K”设计的30度提升到了60度，从而获得了更加真实的感官体验和临场感。科学研究表明，观影面积越大，观众的临场感和立体感越强，在保证清晰度的前提下，“4K”能给观众带来更大的观影面积，这正满足了观众越来越高的观影需求。

3、对“3D”画面的推动。“4K”的发展对于“3D”能起到一定的助推作用。目前的“3D”是基于现有高清技术基础上，除了立体，并没有其他的提升，影像质量还可能因为观看技术的原因，比高清还有所衰减。而“4K”技术将会给“3D”带来强有力的支持，如果能在“4K”大银幕上通过两路HD信号同时展现“3D”，未来“4K”、“3D”结合，对于“3D”影像的提升将会是巨大的。

四、“4K”发展的前景

“4K”的出现，给我们带来的不仅仅只是分辨率这一点变化，而是影像质量的全面提升，行业的升级以及观众的全新体验。虽然“4K”时代还未真正到来，但它对影像行业已造成了不小的影响。随着“4K”技术的不断发展，行业及观众对“4K”的认可和接受，越来越多的人将会加入到“4K”这股新浪潮中。

参考文献：

[1]李虹珊.4K数字电影技术应用研究[J].现代电影技术.2012（08）.

[2]田霖，杨玉洁.“极清”的诱惑―4K时代下的影视内容制作[J].影视制作.2013（10）.

[3]孔彬.4K电视最新发展动态研究[J].广播与电视技术.2013（11）.

【本文系湖南省教育厅科学研究项目阶段性成果，编号14C0351。】