【創刊號4K特輯──作品&應用】

4K技術與人類福祉

文│王亞維 (政大廣電系助理教授)

超高畫質科技發明只是一種數位格式,
能全面增加人類的福祉才是它的真諦。
充分發揮4K真諦有賴人文視野、仁愛之心、想像創意與技術能力的培養,
以及與跨領域的合作,
否則,4K 就只不過是一種更炫目的工具罷了!

公視/提供

簡單來說,4K就是一種超高解析度的數位錄影格式。原本各工業生產國各有標準,直到2012年8月,國際電信聯盟(ITU)發布了國際標準才趨於統一。

國際電信聯盟以BT.2020為統稱,規範了電視廣播與消費電子領域在這種超高畫質影像格式的各種參數,除了眾所周知的解析度比Full HD(1080*1920) 高出四倍的畫素外,同樣重要的規格,包括高動態範圍(high dynamic range, SDR)、廣色域(wide color gamut , WCG)、幀率(frame rate)、掃描方式(progressive)、色深(bit depth)與各種色彩編碼等,都遠遠超過Full HD的規格。

例如4K的幀率就是一項重大突破。因為攝影機可設置到60fps以上,大幅提高畫面的清晰度、視覺流暢度和動態的效果。

詹姆斯‧柯麥隆(James Cameron)在《阿凡達續集》先行採用一秒60格的高幀率(HFR)製作,李安導演更在《比利‧林恩的中場戰事》的實驗中推向每秒120格的拍攝。

在訪問中,李安說道:「原來在電影中我們從沒看清楚過……數位是可以讓觀眾走到電影裡面來」。這種科技帶來的沉浸式視覺經驗,鬆動了百年來的電影語言。


美國太空總署在太空船與太空站的配備

此外WCG與HDR的能力,讓4K從拍攝到後製過程,可提供一系列畫面更寬闊的光線明暗層次,與顏色細膩度優化能力。齊柏林導演生前運用UHD在大太陽下空拍高雄市的短片,城市與港口從陰影到晴朗天空的細節都沒被高反差犧牲掉,看來壯闊動人,就是極佳範例。
另外,4K顯示器LED背光源可增加30%彩色濾光片濃度,比NTSC電視色域提升35%,經過後製做調光、調色、提高銳利度與色彩的調控,更接近甚至超越35mm影片。
整體而言,4K技術提供人在過去觀看電視與電影所沒有的細膩與色彩經驗,更超越人眼限制,可將極微小處放大,把遠方之景拉近,讓慢速變化的加快、表現週期變化,而把稍縱即逝的剎那拉長,且其細節色彩都不失真,歷歷在目。

因此其應用絕不僅止於製作影視節目。

4K超高畫質影像自然合適於觀測外太空,美國太空總署從2011年已在太空船與太空站上配備4K攝影機,拍攝大量的地球畫面與銀河系其它行星,對於太陽黑子、地表的汙染、海洋暖化、火山活動與城市生態的偵測與分析更為細緻。2016年美國太空總署已開設IP播出的4K頻道NASA TV UHD,除了短的節目外,他們把4K攝影機裝設到人造衛星上,因此可全天候提供地球變化的高畫質影片給全球觀眾。


道路交通監視系統和醫療診斷與手術的利器

在道路交通監視系統上,4K高畫質與16:9寬畫面的特性可提供作監管高速公路路況,尤其在交流道進行大範圍分析特別有用,一旦有事故發生,可提供緊急救援單位正確資訊,並以無線廣播告知用路者前方路況。必要時,中央監控單位也可將一個4K畫面改換成4個HD分割畫面做綜合研判,甚至運用其畫質優勢,加上遙控攝影機,同時追蹤不同違規車輛的車牌。匈牙利政府去年(2016)已引進這種超高畫質道路監測系統,以改善事故發生的應變效率。

就微觀的部分來說,因為4K色彩範圍更為寬廣,所以另一個廣泛應用的領域,就是醫療的診斷與手術的施行。手術用4K攝影機已被設計到外科醫生的頭盔上,整個醫療小組因而可透過4K顯示器同步看到病患身體內部細節,這對醫護間進行判斷、溝通甚至教學非常有效。

內視鏡裝設4K攝影機也逐漸普遍,因為高畫質與廣色域的優勢,可使醫生就細微處病變提早發現與治療。索尼(SONY)公司更在2016年推出HVO-4000MT醫療用攝影/顯示系統,這種結合3D與4K攝影機醫療設備,提供醫生前所未有的清晰立體感,讓醫療團隊可在病患身體裡面經歷有深度感的視覺經驗。

此外4K攝影機與達文西微創機器手臂手術系統(da Vinci Si Surgical System)的結合,大幅提高手術精確性、靈活度與醫師的操控能力,也使得病患癒後時間大大減少。


匈牙利、印度、美國修復經典影片的經驗

4K規格就文化資產的修復應用也很重要,其中舊影片與照片作為國家記憶,在修復與推廣上一向是各國檔案館重要的工作項目。不過,許多影片經久都會殘破褪色,其修復技術過去已累積很多經驗,但仍耗時費力。4K因為畫素更密,所以在細節面的數位修復,如水漬、斑點、褪色、刮痕……,比過去更為細膩,而在灰階、黑白對比、影像層次與銳利度的還原,則幾近原始版本狀態,甚而更佳。

匈牙利與印度近年修復了許多默片殘卷,幾乎改寫了他們的電影史,而好萊塢各大電影公司目前都積極進行許多經典電影的4K再製,原本在片庫已乏人問津的老片經修復與調光調色,使得三原色增艷並增加分色範圍,加上銳利度增加,甚至優於當年影片畫質。

美國經典影片以4K新面貌重新發行於商業網路平台,竟可造成收視、閱讀與研究熱潮,宛如小型文藝復興。例如2017年Netflix與大導演史蒂芬‧史畢博合作推出的三集紀錄片《五人歸來:好萊塢與第二次世界大戰》(Five Came Back) 就是很好的例子。本製作回顧五位戰前於好萊塢叱咤風雲的名導演,包括拍攝《一夜風流》的金像獎最佳導演法蘭克‧卡普拉、《梟巢喋血戰》的約翰‧休斯頓、西部片的教父約翰‧福特、日後以《羅馬假期》成名的威廉‧惠勒,以及歌舞片大導演喬治‧史蒂文斯,他們因愛國心驅使投身軍旅,拍攝宣傳紀錄片,但經歷殘酷戰爭真相的導演已不復天真,日後對於他們的劇情片製作產生深遠影響,也開創了美國電影新貌。

Netflix推出這部紀錄片同時,也修復了片中提到的黑白戰爭紀錄片與導演們的名作,上線後,全球訂戶點閱率竟超乎以往,美國片場黃金時期的電影史重新受到重視,導演相關傳記與戰爭記憶書籍的出版也蔚為風潮,等於對二十世紀中期的美國文化做了一次成功的振興。


日本NHK早年歌唱與戲劇節目給老人院的分享

這樣的修復在日本也擴及早期著名的電視節目,例如NHK就以4K復原早年轟動的歌唱與戲劇節目。老舊的兩吋錄影帶,原本僅存於倉庫,脫磁嚴重,但經過數位修復後,幡然恢復原來色澤。NHK並未播出這些影片,而由工作人員把它們帶到各地老人安養院去做分享,原本眼神呆滯的老人家,聽到年輕時熟悉歌星的演唱與栩栩如生的亮麗畫面,都神采奕奕起來。

老的影視節目代表一個時代的集體記憶,NHK此舉對於一個高齡化的社會而言,無疑是一種令人激賞的社會實踐。

4K的應用應該是多面向的,高畫質影視製作只是其中之一,它從科學、環保、醫學、公共安全、文化復興到社會行動,都可能有積極應用,許多國家已做出成功的案例與行動。

超高畫質科技發明只是一種數位格式,能全面增加人類的福祉才是它的真諦。充分發揮4K真諦有賴人文視野、仁愛之心、想像創意與技術能力的培養,以及與跨領域的合作,否則,4K就只不過是一種更炫目的工具罷了!

(原刊登於《開鏡》2017/07 創刊號 1 )

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