前言
不用找,没有音频。
今天发的是志愿者思源一篇关于高帧率的技术文。思源从事的是VR渲染工作,关于此前《双子杀手》和高帧率的问题他也有观点想和大家分享。上周《双子杀手》的节目发布后,他看到了不少听友的回复,有批评的也有所谓“勘误”的,那今天就围绕当时的几个焦点问题,单辟一篇,由思源来主笔回复。
其实关于电影技术的讨论绝对需要进行下去。如果每次这类话题都只在某新片的首周才有热度,“高帧率”也是以奥运会的周期,每几年才跳出来“引领未来”一回,这本身就反应了一种尴尬现状。
主笔:思源;编辑:效愚/波米;收听《双子杀手》节目请点击文末"阅读原文"按钮。
Q: 游戏和电影的成像原理都不一样,比较帧率有意义吗? A:正是因为二者成像原理不同,我们点出不同之处在哪里,才能通过游戏来更好的观察电影技术。
听友们说的倒是没错:摄影机是“影像搬运工”,电脑游戏是“影像生产者”,但恰恰是“搬运工”在搬运过程中带来的“动态模糊”现象,才让电影画面有别于游戏。因为电脑产生的画面本身是没有动态模糊的,所以我们能得出一个结论:在同等帧率下,电影显然会比游戏感觉流畅。
那什么是“动态模糊”呢?这其实是一个摄影现象。如果曝光时取景框内的画面在移动,所以无论快门速度多快,理论上总会留下模糊的运动轨迹。最终的结果相当于把按下快门曝光时的数张画面融合在了一起。所以,当看到某幅画面时,即便只有一帧,我们神奇的大脑也会把这种模糊的运动轨迹再转换为运动本身,这就是电影即便帧数远低于游戏也不会让人感觉不流畅的原因。
所以,节目通过对比游戏领域,是为了提出一种疑问:在运用高帧率的游戏等领域,我们完全可以看到使用高帧率的必然性,然而电影使用高帧率的必然性真的存在吗?
Q: 现在很多游戏也有人为制造的“动态模糊功能”,你怎么解释?
A: 的确,现在大量游戏都在人为制造“动态模糊感”,但这里我想强调一点:游戏不同于电影,“动态模糊”在游戏中的使用更多出于一种美学选择,它与游戏运行的流畅度没什么关联。因为实时给电脑的静止帧计算动态模糊效果是一件很费力的事情,往往会把游戏的帧率拉低不少;游戏帧数低而加入动态模糊企图拉高流畅度的行为往往是得不偿失的。所以,很多游戏即便人为制造出“动态模糊感”,基本都是为了让游戏更有“电影感”,确切说是模仿胶片电影质感。愿意深入了解这种“美学选择”的,可以直接跳到倒数第二个问题。
(以下广告,由微信平台自动插入,我们编辑文章时看不到内容,每位读者看到的也并不相同)
Q: 但游戏又有刷新率和显示帧率的分别,比电影复杂多了,怎么比呢?
A: 游戏有刷新率和显示帧率之别,电影也有拍摄帧率和放映帧率之别啊,所以没什么不能比的,只要明确我们的比较标准和目的是什么。游戏本身的刷新率和显示器的帧率确实是两个东西。而它们之间的关系像是吃回转寿司,游戏是做寿司的师傅,显示器是吃寿司的人。游戏每一次刷新都会产出一个新的图像(把一个新寿司放在转盘上),而显示器的每一帧的显示就是把转盘上的寿司拿下来。如果师傅做的速度没有吃的快,游戏就会卡顿。但是师傅做得太快也没有用处,因为60hz的显示器一秒钟最多只能吃60个寿司。而这个道理放到电影领域也是一样,只不过摄影机变成了做寿司的师傅(当然原材料的来源不同/做法不同),而影院的放映终端变成了吃寿司的人。比如说,《双子杀手》也有24帧版的放映拷贝(其实大部分都是),那当片方把以120帧率采集的图像转换为只有24帧率的放映拷贝时,这个“寿司原理”就和游戏完全一样了,所以两者的显示终端帧率没什么不能比的。当然,游戏的“刷新率”又是一个无底洞话题了:比如CPU和GPU的刷新率也不一样,每一个线程的刷新率又不一样。如果我们就指的是推给frame buffer的频率的话,不同的硬件又会根据buffer里面的不同帧做不同的处理……而这些早就无关电影了。
Q: 你们就别扯帧率了,游戏和电影本来就是两种东西,没有可比性!如果你在上面的图片中看到了一个白方块,那么你的答案应该是“可以比”。
这一切都可以追溯到传播学祖师爷麦克·卢汉那个老生常谈的理论:每一个媒介都由另外一个媒介构成。一部电影其实是无数张画,一幅画其实是无数个颜色,每一个颜色是无数光波的反射,每一束光波又是无数光子的移动。如果按照这样推理下去,世界上所有的电影都是一个样,这就变成一个玄学问题了……麦克·卢汉其实提出过一个传播学的奠基观点:媒介不是一个物理属性,而是人的感知。而电影,是人类把线性关系变成一个整体的转换。(the message of the movie medium is this transition from "lineal connections" to "configurations.")所以如果你没有把上图看作4个豁口的圆而是一个方块的话,你就要承认游戏(抛开其互动性不谈)和电影,甚至一切移动影像,都是同一个媒介。
A:根据下图Jameset al. 在Nature的子刊《Scientific Reports》的研究[1],人类可以识别150帧左右的明暗分布均匀的画面,和500帧的明暗分布不均的画面。而除了少部分3D放映系统(并非所有3D放映系统的原理都一致),大部分电影放映系统的电影画面并不是左右明亮一直在切换的。
而要更严谨的回答这个问题,我们其实需要解释一下人眼的构造。
人视网膜两种感官细胞:视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞的反应慢恢复快,分布在视网膜的中间连接视神经的位置,可以感觉红绿蓝三种颜色;而视杆细胞的反应快恢复慢,分布在视网膜的两边,负责感知亮度。反应快,指的是看到一束光,把神经电信号发给大脑的时间快;恢复慢,指的是在接受到了一束光之后,要等一会才能接受下一束光。
因为视网膜的神奇构造,所以人能够分辨的帧率其实取决于画面的构成。根据上段的解释,因为分辨亮度的视锥细胞的反应速度比分辩颜色的视感细胞快,人眼对于明暗闪烁比颜色的变化更加敏感。但是因为视杆细胞的恢复速度慢,所以画面明亮区域的不同对于人的感知也会有很大区别。如果整个画面都是亮的,那么所有的视杆神经都被亮光激活,它们都会要歇一会等待恢复,才能识别下一束光线。但是如果画面只有左边是亮的右边是暗的,那么只有一半的视杆神经被激活识别了亮的光线,这个时候如果迅速转换变成右亮左暗,即便左边的神经还没有恢复,右边的神经也可以识别光亮的变化,所以帧率可以变得更高。
当然,或许所有回答都是错的。因为《一秒钟》被禁了,我们一帧都看不到。Q: 不都说游戏马上就要全面取代电影了吗?真有游戏去追求什么“电影感”吗?
A: 说起来你可能不信,其实游戏和电脑动画从业者有着世界上最自卑的审美。计算机通过精细计算生成的图像太完美了,没有丝毫的错误,以至于它近乎嫉妒地崇拜胶片身上的一切所谓的“技术瑕疵”。一切胶片没有而游戏有的特点,都是游戏的丑。这里用个极端的比喻吧,这种审美自卑所导致的就是给画面“整容”,很多游戏在问世前必须走进整容医院,每个病人都要重新整成白人......A: 或许还真是。来自瑞典的的科研人员们( Loertscher et al.)[2] 用实验解释了胶片美学为什么高级。他们找了几百个人分成了四组,一组看用胶片拍摄胶片放映的电影;一组看数字拍摄数字放映的同一部电影;一组看数字拍摄胶片放映的同一部电影;最后一组看数字拍摄数字放映,但是后期加入噪点和抖动的电影;并且让每一个实验对象给电影评分。最后的结果是:三组胶片质感的平均分相同(p<=0.05),并且大于纯粹使用数字放映的平均分。由此可能带来一个结论:胶片的美并不是胶片本身,而是它带来的噪点和抖动。Loertscher et al. 就此延伸,就是因为噪点和抖动带来的“不完美”和“缺失的信息”,提供了大脑想象的空间。每一个观众的大脑自动把电影缺失的信息补上的自己喜欢的内容,所以最终所谓的“不完美”介质、所谓的“技术缺陷”反倒比所谓“完美”的数字介质更加受人喜欢。按照这个观点:120帧视频的所谓“还原现实”,其实是剥夺了每一个观众想象的权利,从而可能降低电影在观众中的受欢迎程度。
援引:
1. Davis, James, Yi-Hsuan Hsieh,and Hung-Chi Lee. “Humans perceive flicker artifacts at 500 Hz.” Scientific reports 5 (2015): 7861.2. Loertscher, Miriam &Weibel, David & Spiegel, Simon & Flueckiger, Barbara & Mennel,Pierre & Mast, Fred & Iseli, Christian. “As Film Goes Byte: The ChangeFrom Analog to Digital Film Perception.” Psychologyof Aesthetics, Creativity, and the Arts (2016)
《少年派的奇幻漂流》官方笔记本,中奖者共一位,@造房子(请对照下图头像)
《理智与情感》画册,中奖者共两位,@晓容
@江源
请以上获奖听友于10月31日上午11时前回复地址及手机号码,过时自动放弃中奖资格,届时会重新选取。
扫描左侧小程序码进入“反派影评微店”,《红高粱》《孩子王》《黑炮事件》《盗马贼》普通版蓝光预售中。