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数码与胶片,哪一个更接近真实?

0 2007-12-17 16:51:47   蜂鸟网   作者:刘宽新 [合作]
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  我们经常听到一句话是,胶片拍的照片比数码的要真实。真实的概念太大,我们仅从接近实景的概念——色彩平衡稍作分析,看一看数码和胶片的曲线。

  先看胶片。胶片的影像是模拟数据,判断胶片影像的性能,最基本的一个办法是利用光楔曝光,经密度计测量后,绘制特性曲线。图1-7的左边是一条已经曝光并冲洗的胶片。采用标准曝光仪,对胶片进行若干级别的光楔式曝光,分为19级或21级,经标准冲洗后,用透射密度计测量每一个级别,得到YMC值并在曲线表上一一标示出来,再用曲线把这些点连接在一起,取得近似值的三条特性曲线。上边的曲线是黄层,中间的曲线是品红层,下边的曲线是青层,它们分别生成红、绿、蓝染料影像。完美意义上的胶片的曲线,应该是3条线完全平行,可以形成纯正的白场、灰场和黑场。在洗印放大时,使用滤色镜使这3条线重和,曲线完全重合的是完美的胶片。完美的胶片拍摄出的照片不会偏任何的颜色。这就是我们常说的最优的色彩均衡。

数码与胶片,哪一个更接近真实?
图1-7

  图1-7反映的是生产合格、正常销售的某名牌胶片,曲线表现不错。笔者绘制过世界很多品牌的胶片曲线,形状大都类似,可以认为这已经是胶片的最佳曲线。分析图上的曲线:黄色的曲线肩部角度明显要大于趾部,整个的角度大于下面的两条。这3条线如果要重合到一起,在高光能够重合时,那么在趾部会低于其他的两条线,造成色彩不平衡,拍出的照片就会偏色。假如拍摄一个18级灰阶,在高光白色平衡时,在暗部就会偏向高光的补色;高光正常时,暗部就会轻度偏蓝。

  了解胶片生产工艺的人知道,胶片做不到严格意义上的色彩平衡。由于生产乳剂制备的批号不同,同品牌、同感光度的胶卷,每一批胶卷都存在差异。此外,生产彩色胶卷要用到130多种工业原料,工业化生产的大批量原料的微量品质控制极其困难。每次投入标准配方生产,无法保证每批原料绝对一致。此外,还要受到涂布工艺的误差、后期冲洗胶卷形成的曲线波动、扫描和电分的误差等因素的影响,这些都会影响到胶片的真实的还原。所以,“胶片的还原是最准确的”这句话本身就不准确。自然界真实场景中,太阳自身的亮度大约为1 000 000 000cd/m2。阳光照射下的景物的亮度可达100 000cd/m2,而星光的亮度大约在0.001 cd/m2以下,二者相差上亿倍以上,动态范围达到D8。现实世界的动态范围如此巨大,人类肉眼在同一时间所能分辨的动态范围大约只为10 000:1;一个窗外阳光照射下景色的室内场景所具有的动态范围大约为100 000:1,换算成摄影界的D值相当于5。负片的最大密度为2.5D,正片的最大密度也只有3.5D。胶片并不能“真实还原”所见场景。另外,不同品牌的胶片由于生产工艺和原料配方不同,同样是负片或反转片,色彩还原也不尽相同,如图1-7所示。

数码与胶片,哪一个更接近真实?
图1-8

  图1-8所示为一个色彩平衡交叉的负片特性曲线,这是一个不合格胶片的曲线。形成这种曲线的原因有多种,生产、保存、冲洗不当都可能发生曲线扭曲或交叉。该曲线的品层和青层(即下面两条线)已经有了弯曲,呈现小幅度的S形,黄线在肩部基本上还是直的,但是到了暗部,它出现了往下的塌陷弯曲,已经低于第二条品线。整体形成了一条线已经越过了另一条线的交叉关系。这样的胶片拍摄,会形成严重的色彩不平衡。照片的高光部颜色是准确的,到了暗部的时候就会明显偏向补色,实际上也就拍不出来黑色,画面没有黑色可言。这个曲线实例虽属个别,但在正常销售的胶卷中有时偶尔也能够碰到。为了避免损失,在拍重要的题材之前,需要对胶片进行感光测定和期限测定,对这批胶卷做到心中有数,然后再成批量地购买胶片进行拍摄。这在电影拍摄中已经成为标准工序。

  这里谈及这些,绝不是否定已经有160年历史的胶片,而恰恰相反,我们谁都不会忘记胶片给摄影带来的巨大贡献,但是我们也要清楚地看到胶片的局限性。正是因为有了这样的理念,影像采集才有可能在技术上进步和发展,改善和改变胶片存在的某些局限。

  数码影像从传统摄影基础肩膀上起步,在继承中瞄准局限,力求突破,可以说,数码的起步点很高。那么,数码到底在色彩的真实还原上与胶片存在什么不同?它的进步在哪里?

数码与胶片,哪一个更接近真实?
图1-9

  图1-9所示为数字色彩的色度图,基本囊括了肉眼能够看到的全部色彩。色度图是色彩模型的平面展示。人们运用数学关系,把数学模型和色彩模型结合起来,建立数字色彩模型关系。有了数学的色彩模型后,就能够把任何颜色精确地定位于色彩空间内。在这个图上有红、绿、蓝、白4种颜色的表示。上面是绿色,它的数学形式定性x轴为0.2803,y轴为0.6035;红色为x轴0.6231,y轴0.3379;蓝色为x轴0.1527,y轴0.0741。白色为x轴0.2832,y轴0.2969。请注意,定位的精度为保留到小数点后4位数,也就是万分之一,精度极高。以红色为例,x轴0.6231,y轴0.3379,在这个交汇点上,这组数据即定为红色。只要数据不变,这个红色就永远不会变。换句话说,落到这个点上的颜色就一定是红色,具有唯一性。数码数据不受生产工艺、乳剂制备、涂布、扫描、电分等因素的影响,数据非常准确和稳定。除了人为修改和计算机故障,人们很难找到改变数码曲线的不可控因素。

  用数字来描述颜色的精度大大高于传统的模拟影像。在传统摄影时代,我们描述颜色只能用“这是红、这是绿”、“黄一点、蓝一点,亮一点、暗一点”等模糊的语言来表示,数码影像则可以用精确的数字概念和数字语言来表达色彩。

数码与胶片,哪一个更接近真实?
图1-10

  RGB三维立体色彩模型,从顶位、底位、侧位4个方向来看它,每一种颜色在这个立方体里面都占有一个固定的位置,这个位置可以用数字来精确地表示。x轴、y轴和z轴(明度轴)三维的交汇点能够准确地定位和表述颜色。图1-10是显示器的RGB立体色彩模型,和普通RGB描述文件立体色彩模型相同,两种模型分别服务于显示器和普通的RGB描述文件。我们可以用相同的色彩模型来统一拍摄和显示颜色,在后期的显示、制作、输出中掌握和控制色彩数据,只要是模型不变色彩也不会变。

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