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電影決定了每秒24幀的歷史是什麽樣的。

電影是每秒24幀,稍微懂點電影的人可能都知道這個。但這並不是故事的全部。每秒24幀既不是電影速度演變的開始,也不是結束。

在討論壹部電影每秒多少幀之前,需要明確壹點:電影的速度可以分為拍攝和放映兩種。大多數情況下,只有保持拍攝和放映速度壹致,觀眾才能在屏幕上看到有涵養的人。電影的放映速度從20世紀30年代開始就固定在每秒24幀,對拍攝速度沒有特效要求——比如巴瑞·萊文森的阿瓦隆的閃回部分以每秒16幀拍攝,空軍電影《壯誌淩雲》的部分場景以每秒28幀拍攝,《盜夢空間》中的幾個夢幻段落以每秒360幀甚至1500幀拍攝,美工用20幀來模仿默片觀影效果。

但是電影不是生來就有每秒24幀的。

電影放映速度的選擇主要基於人的兩個生理機能。壹、如何產生連續運動的錯覺,即“類運動現象”;二是如何消除人眼感覺到的畫面閃爍。

人的眼睛及其數據傳輸系統每秒可以識別10-12幀,大腦的視覺處理中心會保持每壹幀1/15秒。如果大腦在前壹幀的1/15秒內接收到新的畫面,就會產生畫面在不斷運動的感覺,這是影片實現的認知基礎。

此外,實驗室研究表明,人類感光系統對閃爍的感知與圖像的閃爍頻率和亮度成正比。例如,Hysmans的Kodak公司曾做過壹項關於觀眾閃爍臨界性的研究。研究人員將兩幅靜止圖像投影到屏幕的左右兩側進行觀看。壹幅圖像被百葉窗不斷阻擋,每次有50%的光進入,另壹幅圖像被持續照明,並以前壹幅被阻擋圖像峰值亮度的50%投射。兩幅圖像的亮度積分相等,觀看者調節和控制百葉窗的頻率,直到閃爍消失。99名觀眾的平均閃爍臨界度在3英尺朗伯處為48赫茲,在40英尺朗伯處為60赫茲,在500英尺朗伯處為70赫茲。

需要註意的是,形成連續運動錯覺所需的最低膠片速度與消除強光閃爍所需的最低頻率不同。如果影片以16-24幀的速度放映,已經實現了畫面的流動,但實際上人眼會發現畫面閃爍很厲害,觀看效果並不理想。因此,電影放映機采用了壹種特殊的機構來解決這個問題,其秘密就在於葉片結構。

壹般的電影放映機都是用馬爾蒂克羅斯卡爾(國內譯為“馬爾蒂克羅斯卡爾”)將連續轉動轉換為間歇運動,或者叫“日內瓦機構”,因最初應用於機械鐘表而得名。壹個凸輪用於連續旋轉,它與壹個形狀像馬耳他十字徽章的十字車嚙合。兩者每次嚙合,十字車旋轉1/4周,即90度。傳動軸每旋轉壹整圈,間歇送片齒輪旋轉1/4圈,對應拉動膠片上的四個齒孔,使壹幀膠片進入膠片窗口(普通35mm膠片)。在這個過程中,有缺口的圓盤快門(俗稱擋泥板)會剛好擋住投射燈。只有當壹片膠片穩定地停留在膠片窗口前,光線才能穿過它。

琉米愛爾時代的人發現,如果單片百葉窗——即放映時每塊屏幕遮擋壹次——按每秒16幀計算,屏幕每秒在明暗之間變化16次,得到的屏幕閃爍不定,這是無法忍受的。於是很快就有人發明了兩片式槳,讓每壹幀在放映中途被遮擋壹次,即每壹幀在銀幕上重復放映兩次,相當於把明暗轉換的頻率提高到32Hz(如果還是按每秒16幀計算的話)。後來電影院配了更寬的屏幕,功率更高的弧光燈,兩片百葉窗都不夠用了。波蘭發明家Kazimierz Prószyński發明了三片式百葉窗,使每個屏幕重復出現三次,將頻率提高到48Hz,基本解決了頻閃問題。葉板上的每壹片大小不等,最大的壹片是90度,用來在抓片的1/4周期中遮擋光線。三片式百葉窗在20世紀20年代的電影放映機中很流行。

今天,有許多喜歡無聲電影的影迷。如果是查理呢?卓別林,巴斯特?基頓的打鬧喜劇給人的印象,恐怕很多人會覺得銀幕上的人跑起來像發條壹樣僵硬。這很大程度上是篩選速度造成的。如果無聲電影以“正常”速度播放,它實際上應該看起來和當前電影壹樣流暢。

那麽默片的正常速度是多少呢?有不同的答案。它通常默認為固定的每秒16幀。就算很多經歷過那個時代的攝影師問妳當時每秒要抖多少幀,他們都異口同聲的回答是16幀。的確,準確地抖出不低於每秒16幀的畫面,是每個攝影師從學徒開始就要訓練的基礎課,但真實的歷史遠沒有這麽簡單。

現代洗印廠在轉印無聲拷貝時往往只是簡單地每兩幀印壹幀,這樣就把16幀填成了24幀。影迷俱樂部的組織在西方國家很流行,包括無聲電影在內的經典電影經常上映。因此,許多16毫米放映機配備了無聲電影和有聲電影之間的開關,有聲電影放映速度為24幀,無聲電影放映速度為16或18幀。然而,這種粗略的設置不適合放映無聲電影。

喬治·伊斯曼之家的策展人詹姆斯·卡德查閱了現有的各種資料,尤其是劇院樂隊指揮和放映員的提示單,上面記錄了電影制片人對音樂選擇和電影放映速度的建議。結果是驚人的。沒有壹部電影表示要以每秒16幀的速度放映。比如天啟四騎士(1921)的說明書上說正確的投射速度是12分半和1000英尺,相當於每秒21幀半。

追根溯源,電影拍攝和放映速度的問題,還沒有到它誕生的時候。在1895之前,鏡中畫出的運動物體的形態圖和快照,由於制作難度較大而受到限制。人們認為用盡可能少的圖片可以反映盡可能長的時間。至於時間的長短,要看反映的動作性質和操作機器的人的主觀意願。

那埃米爾呢。雷諾用紙帶放映,紙帶長22-50米,上面有300-700幀。可以連續篩選6-15分鐘。其實裏面包含了很多靜止的畫面,上躥下跳,但是觀眾被體育奇跡震撼到了,不會去關註。

同時期的愛德華?穆布裏奇和艾蒂安·朱爾斯?馬雷等學者也對攝影頻率提出了壹些看法,但研究不夠深入。1890,弗裏斯?格林的實驗發現,攝影和投影的最低頻率可以達到每秒3-7幀,以實現圖像的移動。1889托馬斯?愛迪生開始研發可移動護目鏡,他主張不低於每秒46幀。如果低於這個數字,人看久了眼睛會疲勞。這是壹個很有見地的觀點,他已經在考慮畫面的閃爍了。但這個頻率遠遠高於構成運動現象的必要底線,浪費膠片太多,會加速膠片孔的磨損。其實愛迪生自己也沒有堅持46幀拍太久。除了膠片成本因素,當時的膠片感光度很低,頻率越高,每幀曝光時間越有限,不利於拍攝質量。

盧米埃爾兄弟在自己實驗的基礎上,認為每秒15-16幀就夠了。他的理論基礎是基於之前發明者積累的低速放映經驗,並考慮了當時膠片輸送部件的能力。

1896年,mestel工廠提出了兩片刀片板的設計,基本解決了頻閃問題,人們意識到沒有必要為了消除閃爍而增加幀數。

然而,在最初幾年,愛迪生的電影拍攝頻率遠高於其他公司。1900年,愛迪生用的是每秒24幀左右,而他們的主要競爭對手Biograph用的是巨型相機,電機重1700磅,拍攝速度是每秒40幀。

20世紀最初幾年,電影拍攝頻率的標準遠未統壹。法國人偏愛16左右,但有些英國片接近24。愛迪生和Biograph後來調整為10-12。

“16”的標準是從鎳劇場時期(1905之後)建立起來的,所有的電影生產國都向這個標準靠攏。從經濟和人力的角度來看,頻率的統壹有利於電影國際制作發行秩序的建立。

但在實際操作中,無論是拍攝還是放映,都很難遵守16的標準。攝影師經過統壹訓練,相對遵守這種不成文的約定,但放映端沒有驚喜。

後來成為著名攝影師的維克多·米爾納(Victor Milner)回憶自己早期的放映員生涯時說,每天早上8點上映壹部電影需要65,438+0,000英尺,但到了下午,同樣的場景會按照經理的指示非常緩慢地播放。1000英尺如果以每秒16幀播放,需要16分半鐘。

按照今天每秒24幀的標準,壹部1000英尺的電影放映需要11分鐘,但當時有些影院為了搶時間,多放幾場(或者早下班),居然6分鐘就看完壹部電影,10分鐘也很常見。出版商經常在海報上印上標準的電影長度,以糾正放映員的自作主張。如果時間不夠,有些觀眾會去電影院算賬。但院線想出對策時,用紙條遮住了海報上的時間線,不讓觀眾看到。

在大多數機器中,曲柄壹轉等於壹英尺,壹分鐘66轉是壹個相對標準的速度,放映員可以掌握。

在單兩部劇的時代(1910年前左右),放映員經常播放愛迪生的電影速度非常快,但Biograph強烈反對超過每秒16幀。到1913,16對於某些電影來說太快了。因為《Biograph》的總導演大衛·格裏菲斯在嘗試脫離單本和兩本書的長度限制,如果他拍攝和播放的速度慢(每秒不到16幀),那麽他可以用同樣長度的影片講述更多的故事,所以他采用14幀甚至更低的速度,將兩部劇的長度延長到近40分鐘。這也困擾了當時的觀眾和影評人,因為如果有壹家電影院像其他電影壹樣以16幀左右的速度放映,格裏菲斯電影中的人物會特別匆忙,這對於難以克制的電影院來說是常見的。兩年後,格裏菲斯開始創作他的12真實故事片《壹個國家的誕生》。

但是習慣已經養成了。格裏菲斯和他的攝影師比利·比策將慢拍風格帶入了《壹個國家的誕生》。這部電影中的壹些場景必須以每秒12幀的速度顯示才能看起來正常。如果後人把放映機設置為默片系統(16或者18),其實對於其他很多默片來說都是慢的,但是對於格裏菲斯來說就太快了。

但是,緩釋又會帶來當時的另壹個矛盾。硝酸薄膜非常易燃。放映速度越慢,意味著每張片子在光線下烘烤的時間越長,著火的危險就越大。大多數投影儀都設置成如果速度低於每秒40英尺,防火門會自動落下並切斷光線。

無聲電影的速度並不總是壹樣的。有些場景要求快壹點,比如動作追逐戲,有些場景要求慢壹點,比如浪漫愛情戲。這體現在拍攝和放映兩個過程中的相互協調、猜想和預判。比如攝影師有時候會故意放慢動作場面的拍攝速度,這樣在正常速度下會顯得更快。格裏菲斯的《家甜蜜的家》(1914)建議第壹本書放映16分鐘(每秒16.6幀),第二本書放映14-15分鐘(17.8-65438)。以下書籍為13-14分鐘(19-20.5幀/秒)。這麽詳細的規定太繁瑣了,恐怕沒有多少放映員會嚴格按照他的理想標準來。

1912在《托馬斯·因斯》的片場,他會在劇本裏向攝影師表示,這裏要抖起來。但是多快算快,還是要看攝影師自己的節奏感。

1915壹個放映員的業務手冊封面上寫著壹個大字:攝像機無固定速度!正確的投影速度取決於場景。放映員要時刻註意屏幕和觀眾的接受反應,並相應調整放映速度。

綜合已知情況,可以推斷默片時代的放映速度略高於其拍攝速度。

在電影收藏領域逐漸形成了慣例。如果是1918之前的片子,最好以18左右的速度放映。如果是在1918之後,每秒20-24幀會比較合適。

這是因為,從1918開始,電影院就壹直在提高放映機的搖擺速度。1925年,美國電影工程師學會(SMPE)召開會議,主張標準速度應為每分鐘80英尺,也就是每秒21.3格左右。當時大部分電影院用的是85-90英尺的速度,大概是22.6-24平方。這是在提醒電影院應該減速。

為什麽會有這樣的速度賽?制作和放映兩端的意見截然相反。

美國印第安納州壹家連鎖影院的老板聲稱,每秒24幀是當今電影的標準速度,影院加快速度是為了跟上攝影師越來越快的速度。然而,好萊塢的大多數攝影師都對這種說法嗤之以鼻。他們為自己多年訓練養成的穩定的抖動速度而自豪,堅持自己和同齡人都還是以每秒16幀的速度拍攝,所以投影也應該是以16幀為基準,應該不會高太多。但是電影院的放映員抖得越來越快,攝影師也要加快速度才能跟上放映端不規範的做法,不然所有的片子看起來都怪怪的。有些攝影師把速度快至20-24幀,以抵消電影院放映的速度。

貝爾&等相機廠商;豪厄爾仍然堅持16的標準。直到20世紀30年代初,部分型號的相機還標有16作為標準速度,但沒有人關註。

與好萊塢相呼應,歐洲電影也在加速發展,但速度要慢得多。據統計,法國直到1929年才達到每秒21格。德國稍微快壹點,1926達到20方左右。或許和物資短缺有關。蘇聯壹直慢,上世紀20年代依然沒有超過18。

拍攝和放映兩條戰線上的軍備競賽在壹些國家已經到了瘋狂的程度。20世紀20年代中期以後,拍攝速度超過24幀的電影比比皆是,而壹些放映更有可能超過40幀。

所以貝爾&;豪厄爾開始給相機配備電機和速度指示器,以16格為基準,最多22格。壹開始大家都說手搖比電機好,但是從20世紀20年代開始,手搖慢慢告別了膠片拍攝的慣例。其中壹個重要原因是移動鏡頭的增加。誰也不能保證相機在移動的時候,每秒能抖出16幀。

隨著電機的普及,電影拍攝和放映的標準速度呼之欲出,但還差壹步,就是有聲電影的發明。

在20世紀20年代中期,有兩種電影錄制設備。壹種是Vitaphone,主要由華納兄弟和西方電氣公司推廣。它采用了蠟碟音效技術,以24幀為標準速度。而Fox主推的Movietone采用片上音效技術,以21為標準,後來很快調整到24格。

有聲電影要求畫面和聲音嚴格同步,膠片行走速度絕對穩定,手持攝影/放映必須用電動機代替。人眼可能會容忍快慢畫面,但對於耳朵來說,速度的微小變化都會造成聲音頻率或音調的極度失真,這對於每秒相差三格的人的耳朵來說是無法接受的,這對於Movietone來說尤為關鍵。

第壹部有聲電影《爵士之王》6月紐約首映1927。那時,美國大多數電影院還沒有安裝音響設備。其實攝影和投影的矛盾在《爵士之王》中也有體現。影片中無聲的段落是用手拍攝的,攝影師哈爾·莫爾仍然習慣於緩慢的抖動速度。當影片以24幀的標準速度放映時,阿爾·喬爾森的節奏又快又硬,但在講段落時卻很正常。

《爵士之王》的成功風靡美國。從那以後,好萊塢工作室強制要求仍然堅持手搖的攝影師以每秒24幀的速度拍攝。如果已經通電,那就不用說了。

沃爾特·克爾在他的代表作《無聲小醜》中提出了壹個理論,即無聲電影主要以每秒16或18幀拍攝,但卻以接近有聲電影的24幀放映(我們可以認為他的統計有點粗糙,但這個概括基本適用於無聲後期,即無聲喜劇的高峰期),雖然這對許多創作者來說並不合理,但這種放映實踐導致銀幕上呈現的動作比日常生活更快、更清晰、更輕松、更有力。這就是電影!比生命更大,比生命更快,精彩的詞!

1932年3月15日,每秒24幀被正式批準為有聲電影的標準拍攝和放映頻率,直到今天才得到全球電影業界的認可。

與原來的每秒16幀相比,同樣的電影時長消耗的電影鏡頭增加了50%。對於頻閃問題,現在使用雙刃,屏幕上的刷新頻率也可以達到48Hz,滿足基本需求。為什麽只有24個方塊?壹是接近當時逐漸上升的頻率習慣,是自然選擇;第二,對於片上發聲技術,考慮到膠片實際使用分辨率為每毫米80-100線,只有當膠片運行速度為每秒456mm(等於35mm膠片每秒24幀)時,才能保證最高頻率聲帶9000-11000Hz的聲音再現輸出。如果短壹點,聲音就容易失真。可以理解,每秒24幀可能不是最好的選擇,但在當時是最經濟的決定。

幾年後,由於錄音和放音技術的進步,以及人聲膠片的改進,高音失真不再是問題。有人建議降低拍攝放映速度以節省膠片,比如1933的蘇聯人葉夫塞伊。米哈伊洛維奇?戈爾托夫斯基建議有聲電影可以改成每秒16幀,1937當壹個美國工程師建議改成每秒20幀,1937當蘇聯工程師彼得羅夫再次建議時,沒有被采納。

不采用的原因有很多。第壹,正片的感光乳劑分辨率沒有負片快,為了降低拍攝速度而單純提高負片的分辨率是沒有用的;第二,改變35mm的標準會相應影響16mm的光學還原;第三,如果改回每秒16幀,為了避免閃爍,必須使用三片式百葉窗,並對現有投影機的間歇運動裝置進行改造,這樣會導致百葉窗的透光度下降,這在電影光源的改進還沒有跟上的時代是很難被允許的。

所以每秒24幀的片速,已經洗禮了80多年,被所有觀影者所用。還是會有輕微的閃爍,尤其是在高光場景下;如果屏幕上的物體在高速運動,曝光時間過長(每幀約1/48秒,相機葉片的張角略有不同),也會導致運動模糊的現象,俗稱“拖尾”。壹種習慣壹旦根深蒂固,就有可能內化為壹種審美標準,所以後來有人用數碼高清相機,想盡辦法模仿所謂膠片電影的感覺,包括抖動、閃爍、拖尾。

每壹次電影技術的變化,都會有人想要挑戰二十四方格的黃金法則。

Cinerama是20世紀50年代寬屏電影浪潮的第壹次嘗試。它將三張圖片並排拼接成壹個巨大的曲面屏幕。因為屏幕面積過大,閃爍效果加劇,所以將拍攝和放映速度提高到每秒26幀,以緩解頻閃苦惱。

1955,美國光學公司和麥格納劇院公司推出了65mm大尺寸膠片的Todd-AO格式(發明者邁克爾·托德是電影明星伊莉莎白?泰勒的丈夫在壹次空難中英年早逝。Todd-AO格式拍的片子不多,也是為了解決頻閃問題(尤其是畫面邊緣,因為人的外圍視角比中央視角更敏感,它的畫面特別大)。這種格式的前兩部電影(《俄克拉何馬》和《八十天環遊世界》)都是每秒30幀,但畢竟轉換不方便,效果提升有限,30幀就成了不必要的麻煩。

然而24方的統治地位並沒有延伸到主流電影的版圖之外。即使在有聲電影的標準建立之後,各種格式的業余電影和科學電影仍然大量使用16或其他速度。比如30年代出生的8mm片是16,60年代的超8片主要是18。此外,在某些情況下,幀30、32、48和60都被用於投影。

隨著電視的出現和影視節目的轉型,幀率的問題變得更加復雜,更不用說電視行業內部在格式和幀率上的巨大差異了。北美、日本和中國臺灣省目前廢除的NTSC制式是每秒30幀,而歐洲大部分國家和中國的PAL制式以及俄羅斯、法國、部分非洲和亞洲國家的SECAM制式都是每秒25幀。北歐國家過去以每秒25幀的速度拍攝大量新聞電影,少量用35 mm膠片制作的電視電影也有25幀。

電影時代,考慮到技術和成本的制約,大幅提高拍攝和放映的頻率是不現實的,幾次嘗試都無果而終。但目前電影正在向數字化時代發展,這個過渡過程即將在放映端完成。電影拷貝很可能在壹兩年內從主流市場消失,但預計在制作端還會持續壹段時間。從電影到數字,永遠不會像有些人想的那樣壹帆風順,壹帆風順。數字電影會帶來很多新的問題,尤其是在電影遺產保護領域,有很多難以克服的困難亟待解決,放映頻率就是其中之壹。

以現在最流行的2K數碼投影機為例。其水平像素為2048,垂直像素為1080,共計2211,840像素。它的芯片只有1.5英寸大小,上面像素的寬度小於人類頭發直徑的1/5。每個像素無數個小反射鏡組成壹個陣列,當像素陣列接收到信號後,驅動轉向機構沿固定軸做偏轉運動,使每個微鏡發生偏轉。

數字投影儀通過投影儀芯片上相同位置的微鏡顯示每個像素的亮度和顏色。當芯片的IC信號處理系統接收到編碼圖像流時,它會發出指令,使微鏡以每秒數千次的頻率偏轉或保持靜止。如果微鏡沒有接收到指令,來自投影儀的光將不會被轉移到投影透鏡,而是被引導到類似於黑洞的壹些光吸收裝置。壹旦微鏡被激發並偏轉到下壹個位置,光源被反射到投影鏡頭,觀眾就可以看到屏幕上像素所代表的亮度。

如果像素是純黑色,微鏡將不會被激發,光將進入光吸收裝置;如果是純白色,光源的所有亮度都會反射到屏幕上。微鏡每秒鐘可以移動數千次。如果閃爍次數多,屏幕上圖像的亮度就會高。如果閃爍次數少,屏幕上的圖像會顯得暗淡。因為芯片上有那麽多微鏡,而且每個微鏡的閃爍不壹樣,所以屏幕上有1024個不同亮度的灰度。

DCI數字電影倡議組織(Digital Cinema Initiatives,Japan)於2005年提出了壹套數字電影的技術規範,只提供了頻率選擇範圍較窄的放映標準(最初只包括24和48格,只有2K支持48格),遭到了世界各地電影保護機構的強烈反對。

眼看著SMTPE旗下的數字電影委員會DC28(影視行業最重要的標準制定者)有可能接受DCI的提議,FIAF的技術委員會坐不住了。2007年,FIAF發表公開信,引起業內人士對數字電影頻率規範對電影遺產保護的影響的關註。

FIAF的公開信指出,世界各地數百個電影檔案館收集的大量節目不屬於24/48網格系統。除了不可替代的文化遺產價值,這些電影還有不可估量的商業價值。因此,即使從純粹的商業角度來看,我們也不應固步自封。

以比利時皇家電影資料館為例。在其收藏的55000部電影中,約有4000部是無聲電影;英國影視資料館的1.5萬部電影中,約有1萬部是無聲電影;在丹麥電影資料館的48,000部電影中,有3,845部無聲電影。

另外,更多的圖書館無法提供準確的片名統計,更不用說每部電影每秒應該放映多少幀了。

世界上有成千上萬個電影節,其中許多電影節會放映老電影,包括無聲電影和其他不是每秒24幀的電影。

膠片還原的原則是盡可能還原壹切,絕對避免幀頻轉換。如果不能放寬對數字電影放映頻率的限制,那將是歷史的倒退。

FIAF認為,從長遠來看,數字電影放映應該支持任何正的比率(精確到小數點後幾位)。其次,考慮到很多默片的拍攝和放映速度並不壹致,不僅要自由定制速度,還要在放映過程中隨時調整速度!