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4K電影的“前世今生”

4K電影的產業鏈已不存在技術瓶頸,但為什麼4K電影的發展拖瞭4K產業的後腿?

2018年10月1日中央廣播電視總臺CCTV-4K超高清頻道正式開播,北京歌華、廣東、上海東方、浙江、四川、貴州、重慶、江西、安徽、陜西、江蘇、內蒙古和深圳天威等13個省、區、市的有線電視網也已開通中央廣播電視總臺4K頻道。

10月25日,中央廣播電視總臺、原中央電視臺分黨組成員薑文波在ICTC2018超高清論壇上透露,2018到2021年,中央廣播電視總臺將完成全臺4K超高清頻道技術系統建設,具備每天約100小時的4K節目制作能力,2021年更要開展8K超高清技術試驗。

看到4K電視的發展在2018年高歌猛進,不禁疑問,為什麼一直以高質量、大銀幕著稱的電影院在4K電影的發展之路上停滯不前?是影院不為所動,還是制片方舉棋不定?本文逐一揭秘。

關於4K電影技術

什麼是“4K”電影?

4K電影指擁有4096×2160(寬×高)分辨率的數字電影,即橫向有4096個像素,縱向有2160個像素,其總像素超過瞭800萬,是2K投影機和高清電視分辨率的4倍(2K數字電影的分辨率與高清電視的分辨率大致相當,而高清電視的分辨率為1920×1080)。

真正意義上的4K數字電影,是指用4K攝像機拍攝並用4K放映機放映的數字電影。當使用4K數字投影機將圖像投射在大熒幕上時,典型的“陰影”現象就會消失,而且絕對再也看不到單個的像素點瞭。

對比來說就是:在傢裡看到的高清電視是207萬像素的畫面,而在傳統數字影院裡看到的是221萬像素的畫面,在4K影院裡,能看到885萬像素的高清晰畫面。

使用4K數字投影機將圖像投射在大屏幕上時,即使是在距離屏幕高度1倍的近距離觀看也不會看到像素結構。高精度的細膩影像對各種色彩和光亮的表現更豐滿,甚至電影中的火焰似乎真的能使人感到熱浪襲來。

“4K”如何實現?

4K技術的實現需要一個完整的產業鏈,涵蓋從4K影像的采集(拍攝)、處理、編解碼、存儲、分發(傳輸)到顯示等多個體系。

4K視頻的高分辨率對拍攝設備提出瞭更高的要求,普通攝影機無法完成4K影像拍攝,必須用到專門的4K攝影機,隨著技術的發展,目前具有4K影像拍攝的攝影機已經較為普及。一般4k內容的數據量龐大,是2K數據量的4倍,這就要求各環節都要滿足高傳輸帶寬,高存儲需求和高處理速度的三高要求。

影響4K影像最終觀看質量的一個關鍵環節是編碼技術。就傳輸而言有人做過分析,在現有條件下,每傳輸1秒鐘的4K數據(大約5GB數據量)需要50秒,傳輸1分鐘4k數據(300GB)就需要50分鐘,壓力較大。而4K電影數據量更大,普通的網絡承受不住這種負擔,當下,萬兆位的傳輸也不能滿足4K的制作要求,所以必須要借助網絡技術的升級,這是其一。其二是通過更高效的視頻壓縮算法來降低數據量緩解網絡帶寬和存儲的壓力。事實上,很多網絡上流傳的4K內容都是采用高壓縮比的4K視頻,在質量上或多或少有瞭損失。

關於4K內容的播放,這裡涉及兩個方面。一是解碼和輸出4K視頻的播放設備,二是用來呈現4K內容的顯示設備。影院的4K放映系統,同樣由4K數字放映機和4K數字電影服務器組成。顯示設備普遍的有4K電視機、投影機、電腦液晶顯示器、LED顯示屏以及新近湧現出來的OLED等。普通用戶可以通過電視盒子、藍光光碟或電腦安裝相關軟件來看4K節目內容。就播放設備來說,電視采用4K的機頂盒、網絡視頻采用的是4K盒子,電影采用的則是播放服務器、電腦采用的是軟硬解碼等。

4K電影發展現狀

1999年,Sony第一次定義瞭4K清晰度的概念。2004年7月1日,DCI正式提出4K分辨率的標準,目的是確保數字電影相對於高清晰度電視在技術層面的優勢,這種優勢是電影與電視競爭的主要力量。

在4K技術誕生初期,由於4K數字放映機的局限,隻有很少一部分影院有能力將其分辨率完整地呈現出來。然而,十幾年過去瞭,4K電影還是沒有像人們期待的那樣,成為影視行業中的主流。

現如今,在4K放映機方面四大主流放映機廠商(巴可、NEC、科視、索尼)皆已推出瞭4K放映機產品。可以說,放映4K電影的技術條件已然具備。不過需要指出的是,從觀影效果來看,相較4K網絡視頻和4K電視,4K在影院大屏幕放映的效果肯定更佳。

但4K技術卻並沒有在影視方面有很好的發展。從片源上看,全球隻有約20%的影片是用4K格式發行的,除去一些老電影的轉制,這個數字會更少。2016年英國參與發行的800多部電影中,隻有34部電影在交付影院時使用瞭4K分辨率的版本,其中還有6部是老電影轉制。2017年僅有9部電影交付瞭4K 版本,這其中包括《敦刻爾克》和《王牌特工2:黃金圈》。在放映端,截止2017年11月,全球擁有27500臺4K放映機,隻覆蓋瞭全球17%的屏幕,絕大部分影院放映的電影,仍然以2K分辨率呈現。2018年這些數字也並未獲得較大提升。

國內現狀來看,數字影院放映的影片仍以2K為主流,但也已有不少4K影片及4K影廳落地,完成瞭在影院的放映。像張藝謀導演執導的《歸來》就采用瞭4K技術,轟動一時的李安執導的影片《比利林恩的中場戰事》更是采用瞭4K、120幀、3D等,這些4K電影與觀眾的見面,撇開內容,觀眾對4K電影的清晰度感受還是一致叫好的。

總體來說,4K在電影領域的應用雖在各個部分都能獲得技術支持,但從全產業鏈來說還不夠成熟,由於有限的4K電影片源數量,4K電影的普及度還較低,影響力也有限。但技術的更新換代是必然現象,4K作為未來影視的趨勢值得期待。

4K電影面臨的瓶頸

4K電影的產業鏈已不存在技術瓶頸,但為什麼4K電影的發展拖瞭4K產業的後腿呢?問題的核心主要在於4K電影還未找到一條成熟的商業路徑。

高昂的成本

4K電影的代價是不菲的,4K級別的分辨率可提供880多萬像素,每一幀的數據量都達到瞭50MB,因此無論解碼播放還是編輯都需要頂級配置的機器。

制作一部4K電影,以Sony公司的F65攝像機為例,F65 MXF原始素材的大小為1秒1.9GB,即1分鐘1.9×60=114G,1小時114×60=6840G,一小時的素材在渲染後生成無壓縮文件大小是6840×2.6=18TB。按一部4K影片的DCP大約有1T左右的數據量,這麼大數據量對於當下的衛星、網絡、硬盤等傳輸方式來說也有較大壓力。

這麼大的4K電影素材數據量,對後期處理設備性能也是有水漲船高的要求,同時對存儲器的容量也不可小覷。而對放映服務器來說,拷貝下載時長、存儲器容量都得升級加碼,4K放映機比2K放映機也要增加10萬元左右的成本。

這就表明,4K電影從拍攝制作發行放映各個階段,都要比現有2K電影的成本高出許多。

缺乏成本回收機制

成本高瞭,能否在電影票價上體現呢?有機構曾對此進行瞭調查,結果並不令人滿意,有高達8成的被調查者表示不願意為4K電影提高的票價買單。

大部分觀眾認為現在電影的清晰度可以瞭、也有人認為應該由影院挖潛消化提高的成本、不在乎4K還是2K,更關心節目的內容等。

普通觀眾對於亮度、色彩改變所帶來的畫質提升比較敏感,但對分辨率提高所帶來圖像清晰度的改善反應比較遲鈍。對於大多數普通觀眾來說,如果視覺上不刻意強調的話,他們其實並不能夠準確分辨出哪個是4K,哪個是2K。

當然,如果距離屏幕較近的話,還是可以看到區別,但是僅憑這點,實在是很難將觀眾吸引到4K影廳來,也沒有充分的理由提高票價。

也有一說,影院可以通過放映4K影片,減小最小視距,可以比2K電影多排幾排座位,以此增加收入。但在目前上座率普遍不高的情況下,也很難增加票房。

影院面臨較大競爭壓力的情況下,隻有高的投入,沒有回報的路徑。是4K電影的發展落後於其他4K產業的原因所在。

4K電影生存之道

樹立影院競爭優勢

我們知道,優質畫面主要體現在高亮度、高分辨率、高幀率(HFR)以及高動態范圍(HDR)等因素,分辨率雖然隻是其中一個方面,但卻是保證完美畫質的基礎。

對整個行業發展而言,有瞭更高的分辨率,HDR、HFR技術才有現實的意義。而站在影院的角度,畫質的提升也是在為觀影效果加分。

近年來,影院密度越來越大,競爭也越來越激烈。除瞭降低票價,我們也發現不少影院開始在銀幕尺寸上下功夫,出現越來越多的“巨幕廳”。

在這樣的背景下,影院更需要保證放映影片的高質量。利用4K高分辨率提升觀眾的觀影體驗,勢必能增加影院在競爭中的砝碼。

增加座位、提高收益

上文中提到,電影分辨率達到4K,可以適當縮短觀看距離,在保證畫質的情況下還能增加觀影沉浸感。除此之外,這一優勢還將為影院帶來更直接的效益。

一直以來,影廳最小視距都作為影院建設中的一項十分重要的指標。對於10米左右或以下的小銀幕,以2K為標準的影廳最小視距通常是銀幕寬度的0.6倍;而20米以上的巨幕影廳,最小視距起碼要達到銀幕寬度的0.5倍左右。

按此標準也就意味著,如果一個廳銀幕寬度為20米,第一排座位到銀幕的距離至少相隔10米,這對影院而言,無疑是空間的浪費和經濟上的損失。

而采用4K分辨率縮短最小視距的同時,也可以增加影廳內的座位數量,無形中為提升影院票房收益創造條件。這在重點賣座影片和黃金場次尤為明顯。

倒逼上遊4K內容制作

一開始4K放映機動輒要接近百萬,如果說影院是出於成本考慮而不敢冒險采用4K放映的話,如今成本的壓力已大大降低。

據業內知情人士介紹,影院4K放映設備成本與2K相比差距正在逐漸縮小,也許這對部分存量影院4K放映設備的升級改造而言還有一定壓力,但與增量影院動輒數千萬的投資相比,可謂九牛一毛。

當影院大都已經具備放映4K電影的條件時,內容上的短板成為當前最大的阻礙,正所謂“巧婦難為無米之炊”。4K電影的發展需要整個行業的共同努力。

影院作為電影的終端環節,一直是觀影質量的改革者,一系列包括IMAX、中國巨幕在內的技術變革都由影院推動發生。影院作為下遊放映終端,或將倒逼上遊4K內容的制作生產,讓更多人看到4K電影的優勢,並重新拾起對制作4K格式影片的興趣和信心。

在這一過程中,4K電影會對影院帶來積極影響,同時這也將促進4K生態構建,技術成熟、成本降低,更多4K影片給影院自身的發展也帶來益處。

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