2K、4K、8K......关于这个K你真的搞懂了吗?

9月10日 11:19
4K 8K
肖煊、张迪 等人看过

  

本期是《美国电影摄影师杂志》的专栏,超级详细的带你到拍摄现场,下载影视工业网幕后英雄 APP,免费阅读完整的中文版《美国电影摄影师杂志》。


如果你是一名摄影师,你就会遇见各种各样的K,它们有时让人非常困惑。



关于K的讨论已经成为一种热门话题。一些展会和交流平台需要以K为最小单位计算人流量。制片人需要考虑预算中每个K的使用。摄影师们认为他们是最理解K值的人。看到这里,你可能摸不到头脑,那么让我们尝试来理一下思路。


首先,有很多事情可以用“K”表达。我们逐个来看看。


K可以代表开尔文,是日常用于表示色温高低的测量单位。日光约5,600K,钨灯约为3200K。这些数据是基于威廉·汤姆森(WilliamThom-son)创造的体系。开尔文勋爵(1824-1907)曾假设,如果你拿一个纯净的,吸收所有的光并不散射的黑色物体,慢慢加热它,它会开始发光,先是红色,然后是橙色,黄色,蓝色,最后,白色。“开氏温标”开始于绝对零度(-273°C=0K),所有分子在这个温度下停止活动。当彩色电影发明时,钨丝灯光和日光的色温被决定成为两个“白色”光的目标温度。就日光而言,5600K是正午的阳光和天光在晴朗天气下的平均值;根据光源的不同,日光有时也以5,500K或者6,500K表达。


其次,K可以指千瓦,电灯功率的术语之一。Kilo来源于希腊文字的“千”。所以,当我们说道1K菲涅尔灯,或4KPAR灯,再或者18KHMI灯,这些数字以千计瓦——千瓦。所以说的就是1,000瓦特的菲涅尔灯,4000瓦特的PAR灯和18,000瓦特的HMI灯。瓦数是电力的四个主要特性之一——其他三个分别是安培,伏特和欧姆,灯具的瓦数是恒定不变的。1000瓦灯具将永远需要1000瓦的功率去点亮。瓦特是安培和伏特的产物,他们本质上是电力运转的测量单位。


到目前为止,之前所说的都是非常易于理解的,但是接下来的K则时常让人不解。关于数字图像,K是像素或感光点的计量单位——这个词已经被运用为营销术语,用来判定一台摄影机的实力。在这场“K的战争”中,所有摄影机制造商争相提高K值以提高竞争力。但是它到底代表着什么呢?


首先,我们来谈谈显示器或投影系统中的像素。在数字领域,K不再代表1000,甚至不再代表以10标准基数的数据。相反,数字系统使用二进制或者说以2为基数,因为我们处理的是数字信号。在二进制系统中,每一比特只能定义两个标准的信息:数值0或1。这意味着1千比特不是1000比特,而是1024比特——2的十次方。这是一个重要的区别,而且经常被忽略。


所以,在数字图像中,1K代表1024像素或感光点。这个测量值最初用于数字电影扫描的规格,并继续用于描述其他数字电影系统如摄影机,投影仪和显示格式。



在展示系统中,2K和4K是我们除1080高清显示外最常见的像素数。需要理解的一个重点是2K和4K代表的是不同尺寸的图像类别。为了实现不同的宽高比,每个尺寸都有严格规定的不同的像素点数量。数字电影先导组织是由迪斯尼(Disney),福克斯(Fox),米高梅(MGM),派拉蒙(Paramount),索尼(Sony),环球影视(Universal)和华纳兄弟(WarnerBrothers)等主要电影制片厂于2002年组建的,为数字显示制定标准和规范,他们为每个K值类别中的不同的宽高比定义了像素数。


2K中

1.78:1(16:9)  1920x1080*

1.85:1      1998x1080

1.9:1       2048x1080

2.39:1      2048x858

 

4K中:

1.78:1(16:9)  3840x2160*

1.85:1      3996x2160

1.9:1       4096x2160

2.39:1      4096x1716

 

*在技术上不是DCI规范,而是DCI兼容。


在电视标准中,超高清(UHD)——也就是很多人称为“4K”的——是3840x2160。UHD也经常被称为“四倍全高清”或者“QFHD”,因为它由四个1920x1080部分组成——两部分在上部,两部分在底部。在数学的角度我们可以直观的看出,每边的像素点分别是1920x2=3840和1080x2=2160。一些摄影机也可以以这种格式拍摄。


还跟得上吗?坚持住,还有更难的。K也可以指在数字摄影机的传感器上感光点的数量。这才是难缠的概念,也是K真正的难点。


自RedOne摄影机面市以来,摄影机厂商们进行着一场围绕K值的血战。RedOne可以录制高达4480x2304的感光点(1.9:1)的4.5k影像。在1.78:1的长宽比中是4096x2304;在长宽比为2:1时,成像则为4096x2048。


再次,请记住,2K,4K,6K和8K只是类别。他们不是确切的数字,而且往往在此类别中并达不到它们所代表的K值的数字。具体每个类别的感光点计数也取决于摄影机制造商和你拍摄时选择的具体宽高比和格式。



当然,除此之外还有更多别的数字摄影机,但我希望这能够给到一个大致的概念,这些不同种类的录制格式是什么样的。


由于2K和4K传输已经建立了DCI标准,因此大多数摄影机制造商都试图通过提高K值来达到这些标准。然而,当我们进入到充满未知的6K和8K非标准化世界,就一切皆有可能了。让我们来举例看一下所谓的“6K”摄影机的清单,我们会看到非常不同的数据。


Red Weapon Helium和Panavision DXL摄影机有7K选项: 



请注意:感光点和像素数,这些我们正在看的数字并不是分辨率。


“分辨率”一词一直被滥用。分辨率取决于系统处理细节的能力;在摄影机系统中,大部分是拜耳模式色彩阵列,最大的理论分辨率是感光点计数的2/3。参考奈奎斯特-香农(Nyquist-Shannon)的采样定理,它甚至比这更低。在这里,我们只讨论像素或感光点数值。


值得一提的是,视频格式往往是由垂直边的感光点/像素数确定的:

1920x1080被称为1080

1280x720被称为720


但当我们提及电影格式时,通常由它们的水平边感光点/像素数来定义:

2048x1080是2K

4096x2160是4K


为什么?因为这样听上去更厉害些。


除了感光点计数,电视行业规格中的每个类别都有他们行业特定的像素数。


电视规格: 

2K 1920x1080

4K 3840x2160 (UHD/QFHD) 

5K 5120x2880

8K 7680x4320 (8K UHD, 4320p) 


那么,多少K才足够?答案几乎完全取决于你询问的对象。一些电影摄影师认为,摄影机的较高感光点计数等同于Imax等大型播放场地中更好的比例压缩,更少的伪影,更平滑的层次以及更佳的图像完整性。另一些人则认为我们已经到了一种需求溢出的状态。人眼根本看不出有什么不同,尤其在考虑到播放尺寸以及观众与屏幕距离的情况下。


Netflix和亚马逊等一些播放平台要求最小为4K的原件以供他们解码;Netflix特别要求摄像机的传感器宽度至少为4096像素,以达到4096x2160(1.9:1)或3840x2160(1.78:1)的标准。那些流媒体巨头知道,4K电视已经上市,并且消费者渴望最新科技。


当被要求一定的K值时,摄影指导需要理解其原因。而当K值并不确定时,摄影指导需要跟制片人商谈对于特定的拍摄项目,需要用什么格式和K值。请记住,更多并不一定更好。有时候更大的尺寸只代表更冗余的数据,更大的驱动器空间,更多的存档以及更高的后期制作需求。


从传感器尺寸中区分K值也是至关重要的。这又是另一个主题了,并不是所有尺寸相同的传感器都具有相同的感光点数量。


你的下一个拍摄项目需要多少K?你必须根据具体的需求来确定,不要一味地模仿别人。 

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