深度“欺骗”

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摘 要：在电影发展史上，每一次科技进步都拓宽了电影艺术天地。当今电影面对视听新媒体不断涌现的挑战，IMAX电影形式作为新的科技力量又一次推动了电影的迅猛发展，再一次证明了电影科技是整个电影产业的先导。这种置观众于电影情节中的电影体验，引导影院系统发生革命性的变化，并最终成为电影主流的IMAX电影新形式，究竟是如何实现这种“身临其境”的呢？本文从视域、听觉和整体性三个方面进行了阐述。2012 年 10 月，数字电影倡导组织（DCI）了《高帧率数字电影推荐实施细则》，此举为高帧率数字电影技术的未来发展及应用指引了方向和铺平了道路，电影的视听体验必将迎来一个全新的时代。

关键词：IMAX电影；数字技术；视听体验

电影是“欺骗”的艺术。这从电影的发展历史中就可判断，它始终在以技术的创新“欺骗”着人类的眼睛。而IMAX电影把这样的“欺骗”带到了一个全新的高度。IMAX的创意可以追溯到1967年，三位加拿大发明者构思出这种前所未有的电影形式。他们的梦想是创造一种置观众于电影情节中的电影体验，引导影院系统发生革命性的变化，并最终成为电影的主流。46年后的今天，IMAX已成为“终极电影体验”的代名词，IMAX电影技术也被公认为当代电影技术的最高水准。近年来， IMAX在全球发展很快。据最近的数据，全世界已有近500家IMAX影院，遍布47个国家和地区，观众人数累计超过十亿。尤其是2009年12月首映的《阿凡达》IMAX3D版，成为全球《阿凡达》观众的首选，所有IMAX银幕创造了超过2.28亿美元的票房，同时也推动IMAX成为家喻户晓的国际品牌。《阿凡达》的IMAX 3D版是“在别处无法获得的让观众身临其境的体验”。那么它是如何实现这种“身临其境”的“欺骗”的呢？笔者以为有以下几个方面：

1 视域的最大化

要实现视域的最大化，就如IMAX英文名称Image Maximum表述的那样，关键在于“图像最大化”。每当我们走进一座IMAX影院，第一感觉就是与众不同的巨大银幕。标准的IMAX银幕为22米宽，16米高，这样的银幕设计，目的就在于不给你的视野留下非影像的空间。大坡度无视线遮挡的座位设计，使得每个观众都尽可能靠近银幕，享有宽广的毫无障碍的视域。这样的影院设计是为了让电影画面充分覆盖观众的视野，使观众的注意力完全被电影所吸引，从而感受到置身于电影之中的效果。我们知道，在人的视野中，双眼的水平集中视角为40度，垂直集中视角为35度，而可视视角却可达120度。人眼各视域范围的3个虚拟区域是：（1）集中视野区，是视觉最集中的区域，也是IMAX原创片的最重要区域；（2）主要视野区，虽然不是视觉集中的区域，但观众无需转动眼球就能注视到，其重要性仅次于集中视野区；（3）次要视野区，是余光所能顾及到的区域，需转动眼球或头部方能看清，因此它作为辅的视野范围。IMAX的巨幕正是根据这样的特点，以超过人的视域的方式设计成超级巨幕，包围住了人眼的整个视域范围，观众如果不转动眼球或头部就看不到银幕的四周边缘，极大的提升了现场置身感。除了巨幕外，在影像的处理上更是充分考虑了视域的特性。由于人眼垂直视角上下不对称的特性，IMAX原创片就是根据这样的认识来划定影像的分布，将中心排观众的水平视线定位在巨幕下部的1/3处，于是把影像中的地平线也设置在此处，以保证大部分观众在观影时不必仰头，增强临场感，而这仅仅是“欺骗”的第一步。没有高质量的图像就不可能达到身临其境的感受，因此，IMAX从诞生之日起就对图像质量和清晰度有非常严格甚至苛刻的要求。IMAX采用特殊的65mm底片来摄制图像，然后冲印成70mm正片用于影厅放映。无论是底片还是正片，每幅画面的宽度都占15个齿孔，通常称为15/70胶片格式，或IMAX胶片格式。由于一幅15/70 IMAX格式画面的面积是普通35mm电影格式画面的10倍以上，可以生成更清晰的图像，因此IMAX的摄影机能拍摄到电影史上前所未有的高质量图像。从影片拍摄经过后期制作到最后15/70拷贝印制，IMAX在每一个会影响图像质量的环节上都严格要求，精益求精。在数字技术全面运用的今天，最新的IMAX的DMR技术包括由数百个CPU处理器组成功能强大的并行集群数字处理系统的硬件，独特的数字图像增强计算方法以及先进的分析控制软件。当一部影片的数字中间片的图像数据输入处理系统时，控制软件就会自动对每帧图像进行随机分析，根据分析结果选用最佳的计算方法对图像数据进行优化处理，并将大量的图像数据按计算负载合理分配到数百个CPU处理器同时处理。处理后的图像质量最后要由有经验的质量控制人员来审查，以保证达到最佳的视觉效果。处理后的图像还要经过最后色调匹配，以保证在IMAX影厅的标准亮度下还原最佳的色彩。巨大的银幕、超清晰的影像，使得对眼睛的“欺骗”更为深入。

2 听觉的最优化

IMAX电影技术的发展目标，就是要确保实现身临其境的完美电影体验，概括起来说，就是为观众提供最宽广的视野、最清晰的图像和最震撼的音响效果。作为视听艺术的电影，光是眼睛的“欺骗”还只完成了一半，挑起另一半江山的就是耳朵的听觉效果。无论是2D还是3D，胶片系统还是数字系统，实现身临其境的IMAX体验的另一个重要因素是逼真的音响效果。IMAX的影院音响技术采用未经压缩的五声道或六声道，通过五到六组分立的扬声器群，准确、真实地呈现优于普通影院音响系统的动态范围。更重要的是，IMAX采用专有的均衡点声源扬声器技术，每一座IMAX影院都要求根据影院特定环境设计优化的声学模型，并按照模型使用激光技术对每个扬声器组进行精确定位校正，以保证实际的音效达到最佳模型的要求，确保观众席上的每个座位都可欣赏到优质的音响效果。IMAX专有的点声源技术能够使观众判别声音的来源，甚至来自观众的身后。而近来IMAX采用了更先进的数字音效优化技术，在影厅多个位置收集音响数据，通过数字处理器对数据进行复杂的随机分析，对音响进行实时校正，以达到清晰逼真的音响效果。IMAX对影厅结构的声学处理也非常讲究，背景噪声的要求比其他普通数字影院更为严格。IMAX有相当完美电声设计，为保证准确、真实地再现IMAX电影原声，尽量减少对其改变及渲染，故在影厅建声设计时就设计成中性声学环境，将影厅因体型和材料选择而引起的回声、声聚焦、颤动回声和强前次长延迟反射声等声音缺陷降到最低。IMAX影厅的空间高，体积大，单座容积高达20m3，其值大大超过了35mm影厅的控制指标，给建声设计特别是混响时间频率特性的控制带来很大难度。IMAX影厅并非现场表演类空间，声学标准不同于传统剧场及音乐厅，故而，（1）最佳混响时间：当频率f=500Hz时T60=0.5s（≤400座），及0.7s（>400座），其值可上下浮动25%；（2）混响时间频率特性：混响时间应随频率升高而递减，500Hz以下时递减应平缓且渐次，无明显的峰值和间歇；（3）声场均匀度：声压级最大与最小值之差不超过6dB，最大与平均值之差不超过3dB；（4）本底噪声：当所有放映设备、空调和电器系统同时运行时，应满足影厅内本底噪声允许值NC≤25噪声评价曲线；（5）隔声：应对影厅的建筑围护结构（墙、顶、楼板等）采取隔声措施，严格控制外部侵入影厅的噪声值。从建声到声音还原，六声道超级音响系统及专门为IMAX影院设计的Sonics声源均衡喇叭系统使影院内每个地方的音量和音质几乎完全相同，观众无论坐在哪儿都能享受同样质量的音响效果，因此，每座IMAX放映厅播放的声音都极其清晰，听众们不仅能听到一根针掉落到地面的轻微声音，而且能辨别这根针掉落的位置。由此，IMAX完成了视听的完美结合。IMAX是否就此止步，回答是否定的。它通过不断的技术提升，及整体性能的最佳化搭配，使得这样的“欺骗”达到“乱真”的地步。

3 整体性能的再提升

除了“巨幕”和真实的声音还原之外，IMAX不断进行技术创新，把这样的“欺骗”不断的深入，与3D的完美结合就是最生动的例证。它充分运用人两眼差距的原理，制造视觉的“幻象”。我们知道，人的视觉之所以能分辨远近，是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5～6公分，两只眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。虽然差距很小，但经视网膜传到大脑里，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的纵深距离却不易分辨。根据这一原理，如果将同一景象，用两只眼睛视角的差距制造出两个影像，然后让两只眼睛分别看到自己一边的影像，即左眼看到左边的像，右眼看到右边的像，透过视网膜就使大脑产生景深的立体感。IMAX 3D电影就利用了双眼立体视觉原理，它使用两盘IMAX70毫米胶片，通过立体眼镜给两只眼睛分别提供两个单独的图像，结合巨幕，从而产生逼真的全视野立体效果。IMAX首次尝试3D电影是在1985年的日本筑波世博会，用单台IMAX放映机在巨大的球幕上用传统的红蓝光谱分像法放映一部仅十一分钟长的3D短片，片名叫“我们生为明星”。尽管电影不是全色的，但3D在巨幕产生的逼真效果是无可怀疑的。真正代表IMAX 3D效果的第一部电影是在1986年温哥华世博会上首映的短纪录片，名叫“切换”。这部影片使用专门设计的支架，由两台摄影机同步拍摄，左眼和右眼图像分别记录在两条不同的15/65胶片上。放映时两盘拷贝由两台放映机同步播放，采用先进的偏振光分像法，开创了前所未有的3D电影体验。在以后的20多年中，IMAX研制推出了多种适合不同影厅需要的IMAX 3D影院放映机产品。其基本设计思想是双镜制式，即左眼和右眼的图像使用单独的光源，通过单独的光学通道同步放映。尽管IMAX的影院最初不是为3D电影设计的，但它所提供的宽广视野以及高亮度的图像恰恰是实现最佳3D视觉效果的重要条件。前文的《阿凡达》（Avatar），导演卡梅隆采用真人3D摄影技术，他开发出了专门用于《阿凡达》拍摄的3D虚拟影像撷取摄影系统，用两台HDCF950HD摄像机来创造出具有立体实感的环境，并利用特效计算机使效果炫到了极致。新摄影技术让画面保持稳定，画面色泽丰富，外星上的怪兽，漂亮的神奇生物，星罗棋布飘浮在空中的群山，色彩斑斓充满奇特植物的茂密雨林，让观众们目不暇接和惊叹不已，观众还可以随着主角在潘朵拉星球逃亡时紧急跳千丈瀑布，或是凌空骑巨鸟等等，让这种“欺骗”达到了一个新的境界。所以，当IMAX与3D相结合的时候，你已经不是在看电影，而是进入了电影本身。IMAX充分利用技术革新，挖掘人的生理机能，把两者进行有效结合，终于完成了深入的“欺骗”。2012年10月，数字电影倡导组织（DCI）了《高帧率数字电影推荐实施细则》。该条款是针对高帧率数字电影母版制作、发行和放映的近期建议条款，而在之前DCI 数字电影系统规范（DCSS）对高帧率并无相关规定。其中，建议 2K/2D 的 DCDM 高帧率可为 60fps、72fps、96fps、120fps，2K/3D 和 4K/2D 建议高帧率为 60fps。压缩比特率为最大 500Mbps。放映 3D 的白色峰值亮度为 24cd/m2±6.9cd/m2，亮度均匀度等与现行 SMPTE 技术标准保持一致。另外还规定每一帧都需嵌入数字水印，3D 放映时左右眼均需嵌入数字水印。影院放映系统要能够自动对所允许的格式进行节目编排，每个节目在放映时需以其原始帧率进行放映。推荐实施细则的公布，为高帧率数字电影技术的未来发展及应用指引了方向和铺平了道路，电影的“欺骗”必将迎来一个全新的时代。

参考文献：

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