为什么说48帧率是电影的未来

刘海明 · 发表于 2013-2-24 09:24:33

2013-02-20 20:29:26

【译者注】：此文是《霍比特人》在美国上映不久时，外媒对48帧率(HFR、高帧率)的一篇强大讨论，翻译出来跟大家一起交流。文章从电影技术、神经学原理等多方面，深入讨论了HFR现在面临的问题，以及争论产生的原因，更讨论了我们能否适应以及是否应该去适应HFR等等。作为48帧率的拥趸，希望这6500字能让更多影迷选择支持这项技术的革新，不要让它像70年代那次一样，前功尽弃。翻译有删改，下面是正文：

作为影迷，你大概看过不少电影。据我们的统计，你们多数人已经看过《霍比特人》了，而且看到的是每秒48帧的《霍比特人》。几乎你们所有人都会觉得这种高帧率看起来有些奇怪，至少开始的时候会有这种感觉。然而，《霍比特人》导演彼得瀠克逊宣称48fps会是电影制作的未来。评论家们对此深表怀疑，说那是“华而不实的高清画面”、“不仅直白单调，过于真实也是不可饶恕的”。

杰克逊对48fps（又称高帧率，High Frame Rate，HFR）的推进，已经引发了一场出乎意料的热议，而作为热议主体的48fps原本看起来是相对简单的技术革新。尽管我第一次看《霍比特人》时感觉有些奇怪，但是我仍是48fps的信徒。在本文中，我会分析关于48fps的争论、反对声音背后的神经学因素以及如何才能使高帧率得到广泛的认可。

【最离谱的事】

开始前，我推荐各位听一下这段来自Radiolab的《音乐语言》（Musical Language）节目片段，这个节目片段主要讨论了对伊戈尔斯特拉文斯基（Igor Stravinsky，美籍俄罗斯作曲家）的《春之祭》（The Rite of Spring）音频的测试结果（译者注：音乐略，见下段描述，不耽误理解）。

《春之祭》剧照

简单回顾：1913年5月，伊戈尔在巴黎首映了芭蕾舞剧《春之祭》。伊戈尔的作曲听起来与观众熟知的瓦格纳（德国歌剧家，作曲家）那种传统优美的音乐不同。尤其是，他用了一种刺耳的弦音，整个过程中一遍又一遍使用。观众很是反感。他们变得烦躁不安，开始叫嚷、厮打，最后演变成一次暴乱。这场暴乱肯定不仅仅是因为人群中那种不满的情绪。一定还有其他原因。

神经学家乔纳莱勒解释说：“成群的神经细胞中，每个神经元的作用是转变那个刺耳的声音，分析它，分离它，并且试着去理解它。Radiolab表示，在《春之祭》那刺耳的声音一遍遍到来时，那些神经细胞无法搞清楚它们听到的是什么意思。识别失败后，导致了大脑化学过程（尤其是多巴胺层）的改变，进而使那些观众临时变得有点儿疯狂。

然而，在1914年4月，《春之祭》第二次公演时，观众陆陆续续地来观看并且喜欢上它，当然肯定有一部分人是来看看是怎样的音乐导致了那场暴乱的。他们报以热烈的欢迎。《春之祭》成为了古典音乐的一部分，仅仅20年后，它便已成功地出现在了迪斯尼儿童电影《幻想曲》中。莱勒称之为“证明大脑惊人的可塑性的最好证据”。

我们的大脑对新的信息是一直开放着的。开始的时候，会难以接受，我们讨厌它。之后，我们慢慢知道了来龙去脉，接受了新的信息，并且学习去评价它。我相信48帧率能遵循同样的路线，从争论变成理所当然的革新。但是下面的讨论也是必要的。

【为何要增加帧率？】

胶片

电影通过拍摄、投影单张静态的画面模拟动态运动。早期无声电影大多是16至24帧率的，之后随着有声电影的出现，电影的帧率标准被定为24帧。电影制作者们想要更高的帧率，这样可以更好的捕捉动作、获取合适的音质。可是电影采购者们却支持低帧率，因为高帧率意味着需要更多的胶片，胶片是昂贵的。最终的结果是折中的24帧，这一帧率对于上个世纪来说足够了，但是未必是最理想的。见鬼的是，据说电影先驱托马斯ㄠ迪生亲自推荐46帧率，因为少于这一帧率会使眼睛疲劳。

道格拉斯礠腲姆布（Douglas Trumbull）在70年代末开始研发“休斯坎”技术（Showscan，采用60帧率的高品质画面冲印技术），这种技术被用在主题公园里（迪斯尼乐园的星际之旅、香港的环球影城主题乐园都使用60fps），但是一直没在电影院里流行起来。詹姆斯愠蕓虨宖甀爀氀=http://www.variety.com/article/VR1117983864/?refCatId=1009]早在2008年[/url]就开始宣扬高帧率的好处：

詹姆斯·卡梅隆

“经过了75年的2D电影制作技术，我们已经习惯了24帧率带来了频闪效果。同样的东西，我们在3D状态下看，这种频闪的效果就会更明显，不是因为它本质上更糟糕了，而是因为所有其它的地方都变得更好了。（3D技术使）画面突然看起来如此的真实，好像你就跟角色站在同一间屋子里一样，但是当摇动镜头时，会有一种奇怪的虚影。可能你以前从没发现过，事实上它一直被隐藏在最显眼的位置。一些人管它叫做抖动，也有人管它叫频闪。我把它叫做“烦人的东西”。它也很好解决，因为数字电影可以实现立体再生，而且它也提供了解决频闪问题的方法。”

卡梅隆很是沮丧，因为即使是《阿凡达》之前，我们技术上也是有这个能力来改为48fps的：
“如果需要，提高放映机和服务器的计算能力不是什么难事儿。我已经测试了立体48fps，效果很棒。摄像机可以实现，放映机（做轻微的调整）也可以实现。所以作为一个产业，我们为什么不去做呢？”

卡梅隆已经表达过他想用48fps来拍摄《阿凡达》系列的意向。于此同时，稀有的技术控电影创作者之一，在电影工业中有跟卡梅隆几乎相同大的能力的彼得瀠克逊，带头开始了这场48fps的战役。如下是杰克逊在2011年4月拍摄《霍比特人》期间，发表在他facebook上的一段宣扬高帧率的内容：
“成品看起来是正常的速度，但是画面的清晰度和流畅度大幅提高了。看24帧率的也许没啥问题，而且在过去90年中，我们已经看过了数以千计的像这样的电影。但是（当主体）快速移动时，画面经常有模糊，而且如果是摄影机快速移动时，画面会有抖动和频闪。用48fps拍摄及放映可以很大程度上解决这些问题。48帧率看起来更逼真，更容易观看，尤其在3D的情况下。这几个月里，我们已经观看了《霍比特人》的测试片段及样片，并且我们经常连看两个小时也没有普通3D带来的眼睛的疲劳。”

所以高帧率听起来倒像是基本的自然的技术发展。那问题出在哪呢？我们大抵可以把批评的声音分成两类：1.看起来像廉价视频。2.看起来太真实。

【肥皂剧效果】

“感觉就像在看日间肥皂剧，糟糕的BBC广播，或者是《神话剧场》（约1985年的剧集），只不过非常清晰然后再加上些霍比特人。”——-Jen Yamato, Movieline。

除了帧率问题，我们也必须要考虑到闪烁率或者是刷新率。当放映电影时，放映机每关闭一次快门（“闪烁”），换上一个新的一帧。所以24帧率的放映机需要每秒至少闪烁24次（Hz）。现在多数的放映机已经是在48hz下播放24fps的影片，意味着对于每一个新的帧，快门要打开关闭两次。一些放映机甚至已经支持72hz（每帧3下快门）或者更高。这已经超过了一个观看者确认光是稳定的的临界闪光融合率（CFF）。（比如一个60Hz的灯泡。灯泡并不是一直都有光，而是不停地闪烁着，只是60Hz已经足够使人眼分辨不出它在闪烁了）。

刷新率也已经是一台电视的销售点。基本标准是60Hz，每秒刷新60次，但是更新的电视已经达到120hz、240hz，甚至已经达到480hz。通常视频是隔行显示的，即把每一帧的画面拆分开，分别填充到画面的奇偶行中。所以一个60hz的电视会以30fps的频率来显示隔行扫描的视频，每行每秒刷新30次。这种方法使用了全部60次刷新，但是可怕的“肥皂剧效果”用的是更高的刷新率。

由2个临近帧计算得到中间插入帧

拥有120hz或者更高刷新率的电视，有一个“插入帧”的功能设置。这个功能不是简单的重复一个相同的帧，而是通过计算相邻的两个帧的平均明暗和颜色，得到一个新的帧，把这个新帧插入到两个原来的相邻帧中间。对于那些意识到这种效果的人，会觉得看起来不自然，因为它本来就是人造的。计算机算法会估算实拍情况下的中间帧，然后给这个多少会有失真的中间帧添加信息。尤其是摄像机快速移动时，两个连续帧的差别较大，计算后插入的帧也就会不太精确。

肥皂剧是以30fps的帧率拍摄的隔行扫描视频，会有廉价视频的感觉，不过它也多少在努力营造一种电影的感觉。插入帧人工地提高了帧率，来改善这种肥皂剧般的廉价视频（之类的画面）。

可是采用48fps拍摄是完全不同的。48fps没有廉价或是虚假之感，它是通过实际拍摄时，记录两倍的视频信息来达到插入帧的目的的。高帧率是完全真实的生活，或者说是比24fps更真实的生活。

【太真实】

“它让一个画面看起来如此的清晰以至于看起来不再真实。或者如此的真实以至于让你出戏。好像……你就在片场” -Mike Ryan, Huffington Post

其它主要对48fps的抱怨是，它的画面展示了太多的细节，看起来太真实。高帧率在两个帧之间增加了视频信息，所以我们在每个画面上看到了非常多的细节。但是由于高帧率减少了动态模糊，每一帧都那么逼真，它制造出了如此清晰透彻的电影画面，以至于有人说，它已经把电影屏幕转换成了一扇窗户。虽然一些尖锐的批评者也都承认：“这个（高帧率）对动画、体育和自然摄影是有用的”。但是这看起来与《霍比特人》追求的沉浸感不对路，或者说争论还是存在。

超精细的画面

这就带出了一个问题，一个虚幻的电影应该是什么样子的，以及通常所说的“看起来像电影”到底是什么意思。《霍比特人》不是48fps理想的测试用例，它是一个虚幻的电影没有错，但它是在一个“非常熟悉的”虚幻世界里拍摄的。我们之前都在《指环王》上花了很多时间，所以已经熟知了杰克逊的中土世界。但是《指环王》是35毫米、2D、24fps的胶片电影。一下子都换成数字的、3D、48fps，确实会显得有些突然。如此巨大的变化是难以被接受的，于是当大多数评论者说故事不好的时候，这个高帧率技术很容易会被当成阻碍观众感知这个电影的罪魁祸首。

我相信只有24fps才是电影是绝对的谬误。觉得24fps才是电影，是因为在过去的世纪中，主要电影都是用它，但是我们不该假设使用24fps是因为它定义了电影的理想标准。电影仍是一种相对较年轻的艺术形式，它因技术而生，所以我们仍该继续通过实验来定义电影到底能成为怎样的东西。20年代有了声音，30年代有了颜色，50年代有了宽荧幕，70年代有了环绕声，90年代有了CGI，而现如今什么都可以数字化。当下，我们正在搞IMAX，3D，4K投影，最后终于开始着手弄帧率了。

现在，我们把高帧率使用到高清体育和纪录片中。但是伴随着胶片到数字的必然转变，这种使用（的局限性）是可以被打破的。杰克逊想提供这个神奇的体验，但是2012年，48fps在实现这个目标上，不像是工具，更像是绊脚石。48fps会使任何细节上的错误都无法被掩盖，这也许会迫使电影制作者们改变他们设计场景、道具、服装以及化妆的方式。如果做出这种改变，他们会找到一条（新的）出路，而且杰克逊会邀请你进入一个虚幻的世界，那里没有“动态模糊”这样的东西。

当然，48fps的成功完全取决于我们适应高帧率的能力。

【我们能适应得了高帧率吗？】

Movieline之前有一篇文章，大胆揭示了高帧率的原理，或者说是为何采用48fps的《霍比特人》看起来很糟糕。文章中，电影人James Kerwin基于量子论提出了一个理论：

眼睛接收外界信息，后台大脑同步处理

“大多数研究者认为，人类每秒有40个有意识的瞬间。换句话说，我们的眼睛看到很多，但是我们每秒只能识别其中的40个瞬间。所以，如果一个帧率达到或者超过40fps，它看起来就是真实的。反之如果远低于这个标准，比如24fps、哪怕是30fps，就会有间隔，就会有不同，我们会立刻意识到我们看到的东西是不真实的。有人说，你看（低帧率）时间长了以后，就不会再有肥皂剧的感觉了。这是没道理的，不科学。这不是习得行为。它是一种我们大脑固有的观察事物的方式。

我对此半信半疑，而且当有人下定论说人类大脑每秒只能识别某个数量的“帧”时，你应该也会怀疑的。Vulture联系到约克大学人类知觉反应的专家Rob Allison，Rob否认了这个说法：“人类不是每秒接收24个帧，也不是每秒处理24个帧。我看到网上那些愚蠢的说法，说人类每秒处理40个帧，但是（人类知觉）是没有“接收限制”这回事儿的。

Tim J. Smith，伯克贝克大学视觉认知专家，对Tested确认：光连续不断地从实物上反射到我们的视网膜上，不是像电影那样是一系列分离的帧，所以无论怎样增加帧的频率也不会超过（眼睛看到的）实物的“帧率”。

人类大脑有着足够的能力，来处理现实生活中连续运动的无穷的帧。所以应该不会有适应48帧的生理问题。然而，我们已经在影院里训练了自己几十年，来认同24fps（和相关产物）。我问过Michael J. Berry II，普林斯顿大学神经科学研究所的副教授，我们能否同样地训练自己适应48fps。他回复到：“可以，我认为我们可以适应。我们的视觉系统毫无疑问有能力处理更高帧率，因为所有闪烁地传来的视觉刺激物所带来的信息量，都比我们能够处理的现实世界的信息量要少。所以这真是个“先入为主”的问题。认为那（24fps）就是电影该有的模样。

这个观点得到了加州大学伯克利分校验光与视力科学教授Marty Banks的支持。他对Vulture解释到：“电视或者显示器里的颜色（与现实相比）不那么多，画面不那么流畅，亮度不那么好。可我们已经适应了，也接受了。所以当我们看见一个比我们之前所习惯的更接近现实的画面时，我们会有“过度真实”的感觉。我认为这就是正在发生的事儿。（《霍比特人》）看起来太过清晰，然而我们看到的其实是更接近现实的。如果人们失望，是因为它看起来跟我们认为的常态不符了。想想有色电影开始出现的时候人们的反应，或者高清，或者杜比音效！最初对这些技术也都有消极的反应。但是现在如果少了这些，你不会满意的。”

所以，好消息是，没错，我们能适应（高帧率）。永远不要低估大脑惊人的可塑性。只是需要点时间。

【我们应该适应吗？】

（2012年）4月份，杰克逊预估观众能够在看完他电影的前10分钟后，开始逐渐适应48fps。事实是，对于很多人来说，是需要花超过10分钟的时间的。Allison则比较保守：“等你看到第4个或第5个高帧率影片时，你就能适应它了”。这跟Berry的推测是一致的，Berry推测说“适应48fps电影的过程，是逐渐发现这种电影的种种细节的过程”。不过他也提醒到，“我希望要有几分克制，还需要通过继续看24fps的电影，来加强我们当前对“普通”电影的认知。”

当下是关于48fps未来的关键时刻。与3D不同，高帧率放映是没有附加费的，所以电影公司和电影院不会因为推进48fps而得到更多的收入。华纳兄弟选择小范围放映高帧率3D版的《霍比特人》来试水。根据这些高帧率放映的销售情况，华纳兄弟会决定是否要把《霍比特人》系列接下来分别会在2013年12月和2014年7月上映的两部影片推广到更多的影院。2年内3部电影也许不足够（让影院、影迷和电影制作者）调整好来适应48fps，但是如果观众（通过他们手中的钱来投票）仍然广泛地抵制这项技术，高帧率会再次停止，就像上世纪70年代那样，尽管有特鲁姆布的努力（前文有提到）。

那场暴乱是评论家与音乐爱好者们，用来批评和埋葬《春之祭》的好理由，借此希望回归那些更熟悉的旋律。《春之祭》的转折点是在它的第二次公演，当一个好奇的观众不抱任何成见来到影院，才发现了Stravinsky的作品之美。《春之祭》的成功让其他作曲家开始去尝试Stravinsky所为，Stravinsky也在古典音乐的改革中开辟了一条新路！

彼得·杰克逊

如果我们把电影转变成48fps也会有缺点。杰克逊在他的facebook里写到：“实际上我现在已经习惯48fps了，已经到了看其他（低帧率）电影会觉得有点粗糙的地步。我周日看了一个新的电影，中途被摇晃和闪烁弄得不断出戏。我们被（48fps）宠坏了！”

Badass Digest的Devin Faraci提出了一个合理的问题：如果对48fps的适应导致了24fps的观影体验变得糟糕，这也会是另一个跨在未来电影和一整个世纪的传统电影之间的障碍。他说：“我不傻，旧电影对于新一代人来说总是难做的买卖。八九十年代的电影对于Kurt Cobain自杀以后出生的人来说，会显得过于陈旧。但是高帧率的广泛采用只不过是让这种差异更加明显、更加深化而已。有些老电影比如《绿野仙踪》（The Wizard of Oz）或者《阿拉伯的劳伦斯》（Lawrence of Arabia），即使用现在的眼光来看，也依然受用于当代观众。想象一下这样的未来，那时不仅有美学上（与传统）的疏离，而且还有表述格式（译者：如24fps到48fps的格式转变）上的差别。对我来说，这样的未来会是一条非常鲜明的分割线，就如无声电影和有声电影之间的分别，一边是人们在当下看的电影，另一边是100多年的电影历史。”

我们离全部48fps化还要有几年的时间，所以最后24fps对我们所有人是否会看起来很奇怪还有待观察。即使出现了这种不大可能的情况，使我们每看到24fps都会使眼睛疲劳，也不能作为拒绝48fps的理由。电影，必须总是在它所处时代背景下被观看，不管它是默片、黑白、老式表演风格还是粗糙的效果。也许有一天，低帧率也会是上述这一系列名词之一。而用48fps带来的好处，来完成下一次电影技术的改革，是值得的。有顾虑时，（就告诉自己）不要为了保护旧事物而拒绝新事物。

批评家在为他们所爱所认知的艺术争斗，我对此表示尊重。但是这不是一个可以单纯基于我们自己的第一次主观体验来判断的问题。24fps陪我们幸福得度过了过去的那些岁月，但是48fps带来的是更棒的东西。作为影迷，给48fps一个机会是我们的责任。摒除所有成见，然后试着去看看那些喜欢高帧率的人们所看见的世界吧！

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刘海明 · 发表于 2013-2-24 09:26:12

2013-02-23 11:18:11 后视镜
帧数和分辨率是画面效果直接影响因素，技术进步总会带来一些问题。
画面方面更易理解，以前看dvd觉得画面已经很好了，后来有了720p，已经让人大开眼界，原来世界这么清晰，再接着1080p，在兴奋地同时也为巨大的体积发愁，现在IMAX带来了8K的画面，好吧，已经超出我的上限了，另外，最近4K电视也开始发力，忽略价格（因为这个因素只是暂时的），另一个就是片源，最让我担心的就是早年的电视剧和电影，如何转制成4K是个问题。反过头来的问题就是，你还会把你珍藏了多少年的铁盒DVD当宝贝吗？
帧率方面我没有直接的概念，48fps应该也只是个过渡，感觉60fps才是最终的标准，毕竟3D通常是按120fps分的60+60，纯属个人猜测。对于《指环王》这种级别的电影，增加帧数会带来巨大地工作量，IMAX通常是一部电影用几分钟至几十分钟，这是可以选的，但是48FPS是没有选择的，用或不用，工作量是直接翻倍的（假定的，实际带来的工作量可能不只是翻倍），IMAX、48fps还是IMAX+48fps，导演会怎么选呢？

刘海明 · 发表于 2013-2-24 09:25:52

2013-02-22 04:50:41 VagrantA
48帧好东西啊，对功夫片来说很好哟～！当年李连杰拍《龙之吻》，跟Cyril对打那场戏，吕克贝松说你俩慢点儿打呀慢点儿打，摄影机反应不过来...那后辈很可能会说，你们那时候的武打慢死了，就会用暴雨剪辑

2013-02-22 10:54:50 大仙贝 (日出可否别要催)
与3D不同，高帧率放映是没有附加费的，所以电影公司和电影院不会因为推进48fps而得到更多的收入。←这才是被抵制的重点吧，观众都是啥流行看啥，你硬是只放映3D电影，久而久之大家就习惯于之前被他们认为并不舒服的3D电影

2013-02-22 11:26:12 冰冰icecream
“Vulture联系到纽约大学人类知觉反应的专家Rob Allison”
Rob Allison是York大学的人类反应的副教授，不是纽约大学吧

刘海明 · 发表于 2013-2-24 09:25:32

2013-02-22 00:23:24 三千世界 (爱与其他不可能的追求)
好文，谢谢分享。我非技术控，我觉得，48帧率，更确切的说，应是未来院线电影的未来。电影的魅力 ... miumiu-li
有一定道理，但不能一概而论。电影院的作用并不光是提供“震撼的”音响画面。好内容当然重要，但内容也不是全部。举个例子（可能这个例子不是很恰当），你用手机看和在电影院的iMax3D分别看哈勃望远镜那个纪录片就知道还是有很大区别的。恶劣的画质是会造成一定的影响的，可以不用追求硬件啊画质啊什么的，但是也要看什么情况了。

刘海明 · 发表于 2013-2-24 09:25:14

2013-02-21 22:59:56 CyberKnight电子骑士 (百万宝贝)
文章非常好，很赞同其观点，同时文中也给出了很多有趣的例证和思路。自从1895年电影诞生起至今，从技术、形式上出现过了四次重大变革：无声到有声；黑白到彩色；普通银幕到宽银幕；2D到3D，我在之前的文章《48帧的秘密》中认为48幁可能算第五次电影革命，现在修正下，我认为应该算第4.5次革命！
48幁也许还有争议，这都很正常，但很多人的否定态度其实是一种“电影原教旨主义”的表现。

刘海明 · 发表于 2013-2-24 09:24:49

http://www.douban.com/note/263241846/

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为什么说48帧率是电影的未来

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