高新放映技术在影院中的应用

孟祥峰

（北京中影博圣影视科技有限公司，北京100088）

1 引言

从2019年上半年开始，中国电影票房的增速开始出现放缓现象，这标志着中国电影市场进入了结构调整以及产业重组的过渡期，而2020年的疫情冲击则加速了这个过程，经过洗礼后的终端影院市场势必会更加注重自身竞争优势与观影体验度，同时为了适应市场需求而寻求更多的突破和改变，这些产业内的调整与变化对于影院投资者来说既是挑战同样也是机遇，而针对国内影城保有量趋于饱和的一二线城市影院来说，这种变化体现的更加明显。因此基于上述因素，这部分影城必然会选择利用更加高端先进的产品和技术来提升自身差异化优势，吸引观众重新回归影院。然而在面对当今行业市场不断推陈出新的数字应用新技术以及各类新产品时，影城不可避免的会出现一些盲目性，究竟哪些新技术才是适应自身发展需求的，新技术本身在实际应用中是否稳定成熟，它又会给我们的影城带来哪些投资回报?这些都是我们需要分析和考虑的关键问题。下面我们就来共同了解一下这些高新电影放映技术，并且从中认识到影院应该如何去把握它。

2 4K影像技术

4K影像技术单纯从概念上来说是指画面的像素结构组成，也就是我们常说的分辨率，众所周知，2K画面的像素为2048×1080，4K画面像素为4096×2160，像素结构的增加意味着画面细节表现力更加丰富，画质更加细腻。但需要注意的是真正意义上的4K电影是一个生产链路，它需要影片前期使用4K摄影机拍摄，后期制作采用4K工艺流程，影院终端具备整套4K放映系统，再加上观众对于4K画面的直观观影感受，以上条件缺一不可。因此可以说一部影片从拍摄、制作、发行到终端放映需要全部应用4K数字技术，这样呈现在大银幕上的画面才能称之为4K电影。那么基于上述因素，一部影片数据量的增加对于制片方来说所要付出的就是影片拍摄以及制作成本的提升，同时还需要影院升级相应的4K放映设备作为技术支撑，这就使得制片方的投资回报周期和难度相应增加，而最终这部分的资金投入都需要相应的市场回报来反馈，也就是说需要更多的观影人次以及更高的票价来平衡资金的投入，那么能否让观众感受到4K电影画质对于观影体验度的显著提升就是这项技术是否能在市场中赢得一席之地的关键因素。

前文中提到4K画面带给观众的直观观影感受是4K影像技术中重要的一个环节，观众在观看影片时的主观清晰度与许多因素有关，除了画面本身的分辨率以外，最重要的就是人与画面的相对距离，例如12米的银幕有效画面宽度，2K的像素间距是5.8mm，4K的像素间距是2.9mm，这种像素结构上的差别对于观影距离在10米以内的观众会产生轻微的颗粒感影响，而对于中后排观众的图像感观提升并非十分明显，且目前的商业影院无论在前期设计阶段或是后期运营阶段，优先考虑的是影厅中后区观众的观影感受，而前区观众由于受到观影视角以及银幕均匀度等因素的影响，本身观影体验感相对较差，因此不作为最佳观影区域。

另外4K技术的优势主要体现在影像细节方面，尤其对于静止画面所表现出的画质提升要优于动态画面，针对电影放映来说，影像的对比度、亮度以及帧速率都是影响主观清晰度的重要因素，且基于动态图像层面，以上效果方面的提升或改善带给观众的主观感受更加强烈，因此仅以画面分辨率来界定其对于电影放映效果的影响是片面的，也就是说单纯增加影片的像素数量对于观影体验感的整体提升以及影城的后期运营并没有太大的帮助和应用价值，这也就是为什么目前4K影片数量较少的关键原因之一。

因此，对于影院而言，目前4K放映设备的终端部署主要集中在大型影厅且大多搭配高端巨幕放映系统使用，以实现多方位的画质感官提升。而大多数普通影厅除因一些特殊原因（例如因镜头投射比的关系造成画面尺寸无法打满整个银幕时，需要使用4K放映设备来弥补）之外，2K放映设备已基本能够满足对于电影放映的画质需求，而无需为升级4K分辨率而付出更多的采购成本。

3 高帧率放映技术

针对电影放映来说，动态影像中的每一个定格画面称为一帧，而帧率是指每秒钟刷新的帧数。在电影产业进入数字化时代之前，由于胶片放映机主要依靠机械传动系统播放影片，过高的帧率会降低放映机的运转精密度进而产生故障，且当时的35mm胶片价格昂贵，所以需要选择相对较慢的帧率从而节省相应的拍摄以及发行成本，另一方面根据人眼的视觉残留原理，光线在视网膜上会形成约1/24秒的视觉残留，虽然放映的本质是一秒24幅画面的组合形式，但大脑认为这24幅画面已经构成了动态影像，因此在行业内我们选择了24帧的帧率并在过去乃至胶片时代结束后的很长一段时间里成为了电影产业的商业准则。然而随着数字化应用技术的不断成熟以及观众追求高品质观影的需求不断提升，人们逐渐发现每秒24帧的电影画面其实每一帧都会有模糊的现象，尤其是在电影镜头快速移动的运动画面中，图像会出现拖尾和闪烁现象，从而影响电影的清晰度和流畅度。面对以上问题，高帧率影像技术逐渐进入了电影人的视线。

严格意义上来说，以每秒48帧或以上帧速率拍摄和放映的电影才能称为高帧率影片，相比于24帧画面而言，高帧率影像在两个帧之间增加了大量的视频素材，很大程度上解决了运动影像中的动态模糊问题，画面显示更加清晰流畅，观众能够从影片中获取更多的细节，画面代入感更加明显。但是随着高帧率技术的出现，部分电影从业者和观众也对其持有观望态度，他们认为应用高帧率技术的电影画面看起来过于接近视频和真实世界，从而缺少了电影放映的画面质感，也正是基于这个原因，在2012年上映的第一部高帧率格式电影《霍比特人》并没有取得预期的商业效果。笔者认为，以上观点只是观影习惯的问题，电影自出现以来经历了近百年的历史岁月，人们已经习惯了电影为这个世界营造出的梦境一般的虚幻空间，然而高帧率技术以一种截然不同的方式突破了观众对于电影原有的认知，从而产生的不适应性是无法规避的。

另外，对于影片的拍摄要求和后期处理难度来说，高帧率影片也要远高于普通电影，除了前期拍摄成本的提高外，随着数据迁移量的增加，后期渲染以及特效处理的工作更是异常繁重，但不可否认的是，高帧率影片的出现的确能够带给观众强烈的感官刺激并很大程度地提升影院的竞争优势，例如2019年华夏电影发行有限责任公司推出的CINITY放映系统以4K3D120帧的高帧率技术配合其独有的数字母版制作工艺，将电影的画面质感以及视觉冲击发挥到了极致，并在2019年10月上映的电影《双子杀手》中取得了可观的票房成绩和口碑，因此我相信随着主流观影群体的逐步年轻化以及电影技术的不断创新，高帧率技术必然会被观众认知和接纳并广泛应用于商业市场。

4 LED屏幕显示技术

从1895年电影诞生至今已经超过了一百年的时间，在一个多世纪的历史中，电影发展经历了从无声到有声，从黑白到彩色，从胶片到数字的进化过程，在这个过程当中，电影的创作者们通过不断的探索和创新，只为能够让观众感受到电影的魅力以及区别于其它观影场所的视听体验。而作为电影产业的最后一个环节，影院只有提供优秀的放映品质作为技术保障，才能够精准还原出导演的意图和构思，然而不可否认的是，在目前市场的相当一部分影院中，放映质量往往达不到最理想的效果，忽略设备以及其它人为调试因素外，归根结底的原因是由于电影放映的本质是放映机投射出的光线通过银幕的反射而映入观众眼中的动态画面，在整个放映环节中放映机的对比度、亮度，银幕的解像力、偏振性能，甚至放映窗口的透光率都会对最终的成像效果产生影响，也正是基于以上因素，LED屏幕显示技术成功打入了电影放映的终端市场领域。

相比于传统放映模式，LED屏幕显示技术的根本区别就是实现了自主发光，无须借助放映机、银幕等设备即可完成电影成像，是对原有模式的一种颠覆性创新。首先LED屏幕的亮度高并且调节范围大，以三星ONYX LED电影屏为例，其峰值亮度可以达到146FL，是银幕放映亮度的10倍左右；另外由于传统电影放映机的成像采用光线投射原理，即使是黑色画面，放映机的光源依然是点亮状态，画面之中必然会掺杂亮光，银幕上也无法呈现真正的黑色，因此大多数放映机的对比度往往只能达到2000∶1，而LED电影屏幕是由单位模块的LED点阵发光面板构成，可以控制相应区域的亮和灭，因此理论上其对比度可以做到无限大，除此之外画面的色彩饱和度、屏幕刷新率等参数相比之前也有了大范围提升，以上优势使得最终呈现出的画面具有更好的细腻度以及更多的层次变化，同时画面质量更加稳定，观众的主观清晰度以及观影效果的体验也上升到了一个新的高度。

另一方面，LED屏幕显示技术的应用给影城的后期运营也带来了诸多帮助，没有了放映机意味着省去了机房的建设成本，同时影城可以利用这一优势增加更多的观众区座椅，提高观影人次及影厅利用率。在设备维护方面，LED屏幕也有更好的耐用性和便捷性，长达17年之久的使用寿命以及简便的模块化屏幕构造，使得影城不必再担心原有模式下的光源损耗以及繁琐的维修保养流程，间接为影城节省了很大一部分人力开支与运营成本。另外基于传统放映技术的局限，为保证画面效果，影片播放过程中必须要保持极暗的环境，这种情况下使得影城的经营模式变得非常单一，而LED屏幕因其主动发光以及亮度可调的特性，使得其放映的整体环境不再受限，在这种条件下，影城完全可以为观众提供除电影之外的其它多元化服务（例如电影＋餐饮、游戏、亲子、其它商业活动），为影城开拓多业态的发展空间提供了必要的可能性。

鉴于以上优势，“无放映机”时代的出现或许会对现有电影产业带来变革式的影响，但不可否认的是，新兴产业或技术在冲击固有化市场体系时，难免都会带来一些无法避免的问题。例如在原有银幕放映时，还音设备的主声道扬声器是放置于银幕后方，通过银幕上的透声孔进行声音的还原，为了保证影厅声场的优质化覆盖，在扬声器的安装及后期调试时也对其物理位置和俯仰角度有着明确的要求，但LED屏幕由于本身不具备透声性，因此在施工过程中需要将主扬声器安装于屏幕上方，并且在下方需要增加相对应的补声扬声器，同时在音响调试时也需要通过相应的技术手段来保证影厅整体的声场覆盖角度和均匀性，以上做法不仅增加了影城建设前期的设备投入成本，较多的钢结构施工以及屏幕本身的重量也对影厅的结构承重及空间提出了更高的要求，从而增加了后期施工及安装调试的难度。另外影院观影不同于其它场所，为了保证画质的清晰细腻，LED屏幕必须采用小间距像素结构设计，这就使得在10多米的屏幕上汇聚了密度极大的发光点，这对于室内空间场所的散热能力是一大考验，同时更高的像素密度意味着屏幕的整体造价成几何级数的增长，动辄上百万的设备投资也是大多数影院对此项新产品望而却步的主要原因之一。因此在目前的市场格局下，对于影院投资者来说，LED屏幕显示技术的引入需要对影城自身定位以及票房收益做出充分评估和预期，做到量力而行，这样才能获得最大的投资回报。

5 沉浸式音频技术

相比于以上层出不穷的高端视觉技术来说，电影声音方面的发展道路显得更加崎岖坎坷。在上世纪的80年代左右，电影的声音还原主要采用4－2－4模拟立体声的还音方式，90年代初，数字还音开始广泛应用于电影放映领域，并且独立声轨的5.1声道环绕声技术分别以Dol by Digital（杜比数字）、DTS（Digital Theater System）和SDDS（SONY Digital Dynamic Sound）三种格式面向终端影院市场开放，并在之后长达10年左右的时间里形成了以上格式三分天下的市场格局，直到国内数字化放映商业模式完全形成后，这种编码格式才被5.1PCM声音文件所取代，在这期间杜比公司还推出了基于5.1环绕技术的升级版还音格式、7.1声道环绕声技术。尽管如此电影在声音领域的发展始终无法达到质的突破，无论胶片还是数字，从最早的单声道到后来的7.1环绕声道，电影中所还原的声音始终停留在一个二维声场之中，这一局限性使得观众在观影过程中的听觉感受始终无法达到现实世界中的真实效果，直到沉浸式音频格式的出现终于让电影中的声音达到了一个质的飞跃。

顾名思义，“沉浸”一词可以完美地诠释这一技术所带给人们的逼真听觉体验，以至于观众在欣赏影片时可以沉浸在每一个故事片段和情节之中，最早面向市场的沉浸式音频格式是杜比公司于2012年推出的杜比全景声（AT MOS）音频格式，它是一种基于“对象”的音频处理技术，可以同时处理多达128个无损音频输入，支持最多64只扬声器单元的影厅布局，并且能够结合影片内容对每一个声音“对象”进行部署和移动，从而创造出更加逼真的音频听觉效果。

从电影制片的角度来说，沉浸式音频格式的出现使得电影创作者们的巧妙构思得以充分地发挥和展现，灵活的渲染功能以及强大的元数据配备让每一个声音“对象”都可以实现精准的逻辑位移与定位，同时根据导演的创意，结合动态对象和播放声道的全新混音以及声音定向方式，确保影片声音在任何观影环境中都能得到完美的无损再现。而从终端放映的角度来说，由于沉浸式音频突破了原有5.1以及7.1声道的概念，它可以通过在影厅的相应位置部署更多的扬声器来支持声音的动态位移，为观众创造出包围感极强的观影体验；顶部扬声器的增加可以实现影厅上方声音的还原，从而超越原有的单一平面的声音来源，实现全方位的三维立体声场效果；另外由于大大增加了声音的分离度，使得每个观众都能够精确感知到任一位置发出的声音，场景带入感更加明显。基于以上优势以及杜比公司在行业内的强大号召力，杜比全景声技术目前在国内电影市场获得了极大的认可，自2012年以来已经有近千部影片采用全景声音频格式制作，并且影院终端市场的影厅部署也超过了2500个。

基于良好的市场反馈，沉浸式音频技术很快吸引了各个音频设备厂家的关注，并开始相继投入到该项技术的研发领域，2015年深圳环球数码科技有限公司（GDC）与另一音频产业巨头DTS公司携手推出了一款全新影院多声道沉浸式音频系统DTS∶X临境音，它同样采用基于“对象”的声音处理技术，精确定位并还原三维空间的各种独立声音，在此基础上由于临境音系统采用基于5.1声道的声音平台，对于影厅的扬声器布局规则以及功放配置具有更高的灵活度，同时在音响系统的构建层面，不论影厅改造或是新建，都可以很好地控制建设成本以及设备采购成本的输出。除此之外，目前电影市场中的沉浸式音频技术可谓不胜枚举，诸如雷欧尼斯的HoloSound、巴可的Auro Max等都在致力于基于“对象”的多声道音频技术的研发和推广，其最终目的都是追求一种相对真实的观影听觉感受，但由于片源供应以及其它相关问题，杜比全景声以及DTS∶X临境音系统仍然在终端影院中占据着该项技术的主导地位。

由于当下沉浸式音频技术的发展已经较为成熟，因此引入该项技术是影院最为快速和有效提升差异化竞争优势的手段，首先它的入门门槛相对较低，对于影厅空间与工艺设计也没有过多限制，即使采用进口设备，搭建一套完整的沉浸式音频系统的成本也不过几十万元，相比于其它高格式放映技术的高昂采购费用，其接受度更高；再者沉浸式音频技术只是提供了一个全新的音频解码平台，而对终端设备并没有强制性要求，客户可以根据自身情况选择国产或进口音响设备，因此在其设备品牌选择方面给予了影院充分的自由度。另外需要强调的是在目前的终端市场中，大多数影院为保证影厅类型的多样化，均采用多厅影院的设计方案，尤其是北上广深等大型城市，影厅类型更是存在较大差异，而将沉浸式音频技术应用于中大型影厅或与其它高端视觉技术搭配使用则更能体现出其声音分离度的特征优势以及完美的视听同步体验。

6 结束语

综上所述，高新放映技术的发展是中国电影推进数字化进程的必然产物，同时也是高端数字技术产业与电影产业相融合的最终结果。随着科技的发展，现如今获取信息的渠道变得更加多元化，自媒体平台、家庭影院等观影方式不断冲击着传统影院的商业化运营，而高新放映技术的出现利用强烈的视听感官刺激实现了极致的观影体验，同时也为观众重新走进影院提供了有效的技术手段。目前高新电影放映技术已经呈现出了多元化发展的态势，除上述内容提到的几项高新放映技术外，还包括4D动感特效系统、激光光源以及众多品牌的巨幕放映系统等，鉴于篇幅所限不能一一阐述，但不可否认的是对于影院来说，任何形式的新技术都只是为提升观影体验而提供的一种平台和手段，至于其能否被观众及市场所认可，更重要的还是依赖于合适的影片作为内容支撑，就像电影《阿凡达》一样，通过可观的票房收益来推动相关技术的大范围应用，做到技术和内容相结合，只有这样才能最大限度地做到投资与回报的平衡，从而让观众感到物有所值。