HDR多帧合成技术在影视拍摄和画面制作中的应用

俞宏伟

在社会各方面迅速发展的同时，影视技术也得到了一定的发展。HDR多帧合成技术，是影视拍摄前期以及后期制作时所应用的一种技术方法。因为在不同拍摄方案和规划中对画面感的光线、色彩以及动态范围的要求不同，所以在不同实际情况下所应用的技术也不相同，针对影像合成与制作而言，HDR多帧合成技术的使用更加满足对前期和后期的不同拍摄效果的要求[1]。

1 HDR多帧合成技术的概念以及应用原理

1.1 概念

HDR多帧合成技术，是High-Dynamic Range的一般形式，它主要指的是大范围内的动态图像，即只要能针对于影像可提供多方面的色彩细节和宽范围之内的图像动态合成都是HDR技术合成图像。

1.2 HDR多帧合成技术的特点以及应用原理

HDR多帧合成技术相较于其他影视画面应用技术而言，主要是其在电视色域方面有着独特的特点。HDR多帧合成技术的色彩色域极为深广，光线明暗处等细节问题也更为突出。HDR多帧合成技术是借助于大动态区域的数据库摄像系统管理，其中匹配HDR画面显示器所需的特定格式设备是重要的器材[2]。除前期设备准备之外，HDR多帧合成技术还需要后期的精修制作，HDR合成的照片，是选取每幅画面点最合适拍摄角度以及正常的曝光部分等从而进行由部分到整体的组装。

2 HDR多帧合成技术在影视拍摄中的应用

HDR多帧合成技术是一种画面拍摄以及后期精良制作的技术方式，而对于这种方式，它们只是在所需范围内发挥其作用。在光线充足的场景中，前期拍摄则不需要HDR技术的使用，但在光线不稳定的情况下，HDR技术是最好的选择。

首先是对于室内、室外光线差别较大的场景，就需要其技术进行动态范围拍摄。例如武汉的文艺宣传片《还看今朝·湖北》，在室内拍摄时，由于近景的需要，拍摄角度前倾，但是室内逆光所以近景画面非常暗。而远景则很亮，特别是在晴朗的天气，在高空中的周围明暗光影不明显，光线特别强，环境照度值在40000～80000lux之间，相较之下室内环境的照度值只有800lux左右，从数值差异方面就能感觉到远近景的光线对比差异。就实际情况而言，哪怕是人的视觉感受，也会在不同的环境里产生明适应或者暗适应的过程，而摄像机只是一个画面拍摄储存设备，所以就需要在拍摄前期对设备调整，在拍摄后期利用HDR多帧合成技术进行加工。室内光线偏暗，室外光线过强等所造成的“差光度”超出了大部分摄像机的动态动能拍摄范围，所以在光线差的环境中，HDR多帧合成技术的使用必不可少。

其次，是特写镜头的画面突出感需求。镜头特写，多是对人物镜头的特写，着重突出人物即时情感或状态，但在一般的人物拍摄中，很少进行合成技术加工[3]。HDR多帧合成技术主要应对的是一定范围内的差异调整，而人脸的拍摄则需要保证人物的整体性与自然性。人物面部本就没有十全十美之说，如果过于精致反而会更加凸显其面部缺陷，但是也有一些特例，如在公益影视短片《我在你身边》，为了表现出几位老艺术家的面部皱纹，使三代人的年代感更为突出，就可以采用HDR多帧合成技术。HDR多帧合成技术可以处理掉因为光线或拍摄角度对人面部的轮廓造成的眩光、暗影等不良效果，在人面部轮廓不过多修整的同时，使人面部看起来更加自然。

最后，是夜景拍摄过程中的应用。在很多影视作品中的夜景都不仅仅是夜的黑暗拍摄，而是灯光、火光与未被光所照射的角落所形成的明暗交错的场景拍摄。例如消防短片《我是消防兵》以及微电影《被遗忘的礼物》，它们的每一幅夜景画面都非常地富有层次感和立体感，其拍摄角度分为上部顶部拍摄与下部向上倾斜拍摄，没有因为黑暗中的灯光照射而显得画面重影，模糊不清，每一幅画面层次都有凸显和整体美感效果显现的地方，对于一些肉眼可见的文化遗存，人文的变迁、建筑的更新等，在画面中可以清晰地看清其形态模样。这些画面主要是利用了HDR多帧合成技术的高动态范围的功能，在保证真实画面整体美感的基础上，把所在场景的真实细节呈动态放大式显示出来，给予影像画面高质感。

总体而言，HDR多帧合成技术在画面场景拍摄中的应用，主要是对不同场景的不同光线、同一场景的不同光线以及同场景同光线中的特写突出等各画面的显像效果调整。

3 HDR多帧合成技术在画面制作中的应用

3.1 基本制作方式

由上文HDR多帧合成技术的应用原理以及在前期拍摄中的部分应用的了解可发现，HDR多帧合成技术运用的基本方法是利用多角度画面进行筛选、整合、加工合成的过程。该技术的应用方式在实际操作过程中由实际情况所决定，所以可以说是有多种操作方法的，当然这些操作方法只是在一些应用细节上方法略有不同，它们的总体过程是一样的，即可分为前期拍摄与后期制作两个阶段。

3.2 在前期拍摄制作中的方法

就目前HDR多帧合成技术的前期拍摄方法而言，其主要应用方式有两种。

第一，是对于摄像机等拍摄设备的调整设置后应用。根据摄像机功能进行区分，此应用又分为两个方面。一方面是两台或多台不同摄像效果的摄像机的整合利用。在拍摄过程中，所有的拍摄设备同时工作，而在画面影像拍摄完成之后，利用各设备不同的参数对照，将其所需要的影像效果图像筛选整合出来，进行比对，确保不同设备的画面合成加工时，没有重影、虚像、光线差等不和谐因素，调整画面直至稳定，从而合成制作为HDR画面影像。另一方面是对于摄像机内部进行调整设置的方式。即在实际工作中不允许多台设备进行操作的情况下，可以对一台摄像机进行工作轨道调整处理。将摄像机的工作轨道针对曝光要求或方式以具体参数为基准，设置为过度曝光和低曝光两组不同的视频拍摄轨道。但是由于每台摄像机的具体构成不同，所以在进行轨道调整时，需要具体问题具体分析。虽然此方式是在同一台设备内进行工作的，但它们不是同时拍摄的效果，拍摄中有一定的间隔，属于交错型拍摄，所以对于一些需要连拍的动作图像，其拍摄效果会有重影的现象，因此在拍摄之后，还要进行重影部位调整。

第二，是利用RAW格式进行录制拍摄方式的运用。该方式是目前为止最为普遍使用的方式，它既弥补了在摄像机拍摄录制中易产生不良画面效果的情况，也有其独特的拍摄特点。RAW格式，是一种对相关拍摄数据进行记录处理的方式。它对摄像机所拍摄的光源图像转化为计算机设备系统的可接收的电流信号的过程进行储存并进行数字化加工处理整合，从而在使用RAW格式的设备中生成所有进行数据化管理的初始信息记录文件。初始记录文件，里面保留了大量的原始信息，其中最具影响画面效果的饱和度、对比度等图像信息，为后期制作保留了一定的调整空间。后期HDR多帧合成技术的影像制作主要有两种方式，即可以通过手动管理或机械化调整的方式。手动管理，同样可以对图像的参数进行细微的管理，虽然相对于机械化自动调整而言，工作量过大，但是其合成效果可以第一时间进行比对和改动，满足画面美感需要。

故而，HDR多帧合成技术的制作方法的使用，取决于影视画面感实际情况的需要，其具体运用方法主要在制作中的前期参数调整与后期显像合成。

4 结语

综上所述，随着科学技术的发展，影视领域也得以研究运用了一定的技术成果。HDR多帧合成技术是现有的影视拍摄以及后期制作的技术方法之一，相较于其他技术而言有着独特的特点，其适用范围最为广泛。HDR多帧合成技术在影视画面拍摄和制作过程中的运用，使影视画面呈现出更广的动态形式范围，凸显出画面的具体特征细节，既完成了对影视的画面美感以及完整性要求，也使得影视语言表达更为细腻和丰富，是影视技术应用方面的重要助力。