ARRI大拿强势评测:终于摸清楚了胶片镜头与数字摄影机镜头的区别

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胶片时代的镜头和数字时代的镜头有差别吗?伴随着LPL等全新卡口镜头的普及,以PL卡口为代表的,胶片时代沿袭而来的镜头是否会面临危机呢?


这篇文章来自ARRI的电影镜头专家Art Adams,他做过26年的自由DP,最近他针对这一问题,完成了一次有趣的镜头评测,并写下了许多有价值的思考。



以下为正文。



我用过很多摄影机,但无论如何,只要有机会,我最后总是会回归到ARRI摄影机,当然这只是我个人的喜好。


其实我对镜头的选择,更加不确定,因为任意一款电影镜头都可以安装在任何一台电影摄影机上,之前我一直觉得,在数字时代,电影摄影机所带来的巨大变化,是比镜头本身还要深远的。

但现在,我的这种想法在逐渐发生改变。


我仍然认为摄影机的选择非常重要。它从底层定义了图像的风格。制造厂商如何构建它们的传感器,又如何对信号进行处理,这些与最后表现的色彩、动态范围的大小和分布都有着密不可分的联系,而这正是DP所要了解的工作基本范畴。


在我漫长的职业生涯里,我尝试过很多很多镜头。在我加入ARRI做电影镜头专家之前,我一般会在Cooke S4s和ARRI Zeiss Ultra Primes这两款镜头之间来回选择。一款用厌倦了,就换另一款。之前我还使用过ARRI Zeiss Master Primes、Cooke Speed Panchros、Canon CE Primes、Leica Primes、Sigma Primes、Cooke、Canon、Sigma和Angenieux的变焦镜头等等。

这么多年过去,我对它们各自的影像风格已经非常熟悉了。我也越来越明确一个事实:摄影机身对影像风格的塑造固然重要,但不透过镜头,摄影机是无法感知这个世界的。所以镜头才是数字影像生成链的第一步。



当然,不同镜头之间的差异并不总是高下立判、清晰可见的,它们内在的本质其实已通过感光元件的高位深采样融入了画面的深处。


我之前在使用摄影机时,并不会刻意放大图像,去研究镜头的细节。现在,我在ARRI的镜头研发部门工作,所以我开始注意到这一切。


在了解关于镜头的大致情况后,我简直大开眼界。原来关于镜头有如此多的选择,它们之间又是如此的不同。每个镜头都有它们各自绝佳的使用场景。



最大的区别——卡口


去年,ARRI推出了一项针对古老的PL卡口的更新,理由很充分——胶片摄影机时代,为了允许镜间快门高效旋转,在镜头卡口与胶片平面之间留出了相当大的空间,但同时这一距离使镜头设计变得相当复杂。

进入数字影像时代,无论是摄影机制造厂商还是照相机厂商,都在转向研究法兰距更短的设计方案,因为这样可以制造出更好的镜头。这也从侧面解释了相机领域掀起的无反革命。


因此,当ARRI考虑制造全新系列的全画幅电影镜头时,我们的光学团队决定抛弃PL卡口,开始重新设计——为什么要为一个并不存在的旋转快门而白白耗费精力呢?


PL卡口的法兰距为52mm。光学团队认为40mm可以为他们未来的镜头设计提供最大的灵活性,但他们最终在44mm上妥协,这是为了给PL转LPL转接环留出空间。这些改变看起来不是很多,但把镜头移到距离传感器更近8mm的地方,可以让镜头设计时需要的光学元件更少,在减轻镜头重量的同时还极大地降低了呼吸效应的控制难度。


PL卡口镜头的后部对于大尺寸感光元件来说过于狭窄。大尺寸感光元件的景深会被牺牲,有时还会覆盖上一层缩放透镜以提高画幅利用效率。除此之外,光线以陡峭的角度入射,还会造成光晕和颜色失真。为了让光线以90度角垂直射入感光元件,镜头的后部必须和感光元件一样大。PL的直径只有54mm,而LPL要大得多,为62mm。

“Telecentricity”一词就是指镜头可以使光线以正确的角度射入感光元件的专有名词。Telecentricity会带来很多好处,其中一点就是可以在很大程度上消除色差。


ARRI已经将LPL卡口授权给所有希望参与构建这一体系的人。这意味着它将成为未来数字时代的镜头卡口标准,就好像40多年前ARRI的PL卡口成为胶片时代的标准一样。


接下来,我安排了两颗不同的镜头——一颗是传统的PL卡口镜头,另一颗是新设计的LPL卡口镜头,并对它们进行一系列严格的测试。



评测选用的镜头


代表胶片镜头界的,我选择的是50mm Zeiss Supreme Prime。这一系列镜头面世以来深受欢迎。它们来自蔡司,所以我们可以大致预见它的表现:自然舒适的色彩、对比和锐度。它们基于传统的PL卡口设计,又鉴于PL卡口是服务于胶片时代摄影机的,所以我将其称为胶片风格的镜头。

代表数字镜头界的,我选择了47mm ARRI Signature Prime。Signature Prime系列是仅支持LPL卡口的新镜头组,我将其称为数字风格的镜头。

我决定只研究两个主要问题:色差和镜头的呼吸效应。有人曾告诉我,LPL卡口可以很轻松地消除这两者,我决定测试一下看结果究竟如何。



色差


在伯班克的ARRI创意空间里有一张旧的分辨率图表,是用来测试镜头性能的。我启用了我们内部的Alexa LF,将它设置为Open Gate/ProRes 4444XQ模式。并在几个不同的T值下通过对同一点对焦进行两个镜头的测试。


色差一般只有在对焦点才能被完全纠正。在焦平面前或后,都会存在色差。大多数的胶片镜头会在绿色或品红色上发生偏移,这取决于物体是在焦点前还是后面。老旧的ARRI Zeiss Super Speeds镜头在焦点位于明亮的背景前时,会产生强烈的绿色色彩偏移。所以我要做一个实验,看看这两种镜头在类似的情况下时如何表现的。


结果如下。


与PL的蔡司镜头相比,基于LPL的ARRI Signature Prime镜头表现出相当优秀的色差控制能力。下图的矢量图,显示了光圈在T2时,每个聚焦方向上两款镜头的色彩偏移情况(示波器的增益设置为2倍,方便观察)。

The Supreme Prime/PL镜头同我所预期的一样,表现出了传统胶片镜头所应有的色差,这一部分没有什么惊喜。但Signature Prime/LPL数字镜头所表现出的更少的色差,这对我来说着实是一个惊喜。


而且,与Signature Prime镜头偏向绿色、品红色不同,新的LPL镜头是偏暖或偏冷的,这对我来说更自然,我之前从未在其他镜头上见到过。


这给我的感觉是,ARRI的光学设计师拥有更多选择的机会,而蔡司Supremes则是典型的胶片镜头。



镜头的呼吸效应


不久前的假期里,我有机会带Alexa LF去兜风,中途我站在海边的悬崖上,可以透过几簇树丛眺望大海,于是我即兴录制了一些测试镜头呼吸的素材。


前文提到,降低法兰距有助于更轻易地消除镜头呼吸。在我拍摄时,我就已经惊讶得说不出话来。即使从取景器里看,我也能明显感到镜头的呼吸是如此的小,焦点的转移是如此自然,不引人注意。在这之前,我已经习惯了在聚焦时看到画面大小的变化,可能唯有ARRI Zeiss Master Primes是个例外。而现在的Signature Primes至少和Signature Primes一样顺滑自然,甚至更胜一筹,同时还兼顾更小的体积与更轻的重量。

在更可控的条件下,我在ARRI Burbank创意空间里找到一份国际象棋,设计了一个运用焦点转移的画面,看看我能否观察到Zeiss Supreme Prime与ARRI Signature Prime在镜头呼吸的表现上有什么差异。


差异显然是存在的。


镜头呼吸所产生的画面大小变化,很多人都已经适应了,因为它们是如此的常见。在Zeiss Supreme Prime上,呼吸已经被抑制在可接受范围,这是电影镜头所应该具有的素质。而到了Signature Prime镜头,你是感觉不到镜头呼吸的——因为它们根本不存在。



焦外成像


再多提一句,我还观察到了它们焦外成像的不同。


蔡司的Supreme Prime在焦外柔和的高光边缘会产生绿边,这种色差阻碍了焦外高光与其他部分的平滑过渡。ARRI Signature Prime则没有表现出任何色差,高光部分柔和自然。


LPL卡口似乎确实对镜头的设计产生了很大的影响,我很想知道其他镜头制造厂商在采用这一新标准时,是如何看待它的。与此同时,值得注意的是,传统的胶片风格PL镜头作用于感光元件的效果是人们所熟悉的,而LPL消除了很多这类人为的缺陷,会给人一种新的沉浸感。所以,这两者目前都是可用的选择,只是取决于你项目的需要。


原文链接:https://www.provideocoalition.com/film-lens-vs-digital-lens-what-are-the-differences/


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