浅谈影视航拍中RAW格式素材的应用

李 韵

浅谈影视航拍中RAW格式素材的应用

李 韵

小型航拍无人机的迅速发展，推动了影视航拍技术的变化。航拍，逐渐摆脱了“昂贵”的名声，而影视航拍的“平民化”，也逐渐和地面拍摄技术相融合，互相取长补短，航拍慢慢普及发展，随着数字电影技术中RAW格式记录逐渐发展，航拍深度融合了地面影视作品的拍摄流程，成为了影视制作全流程中的一个重要新兴环节。

航拍 RAW

随着影视航拍制作层次不断提高，对素材画质的要求也越来越高，所以从业者们逐渐不愿意满足主流航拍视频录制设备所得到的画质，为了向数字电影高制作水准看齐，曾经只有在数字电影机上流行的RАW格式的素材，逐渐在影视航拍和制作流程中流行开来。

一、航拍中有损压缩编码素材和无损素材的差异性

（一）无损压缩的概念

RАW格式，其实是英文“未经加工”的意思。众所周知，这种最开始用于地面拍摄的数字电影机上，这是一种被俗称为“数字底片”的格式。

（二）有损压缩的优势与劣势

对于一般影视制作的设备而言，原始素材一般都是经过压缩编码之后的特定格式的素材。就航拍设备而言，以国内航拍设备品牌大疆无人机的机型为例，大多数无人航拍机能获取的素材都是有损压缩的.例如精灵系列或者X3摄像头系列搭配的航拍无人机，成品素材是基于MPGE4 АVС/H264编码有损压缩的MP4/MOV格式。对于视频记录画质而言，由于视频内容数据其实是包含亮度信息，色度信息，这些信息数据都以特殊格式的编码数据形式存在，其原始数据量是非常巨大的，如果仅仅用于我们日常观看，或普通质量的后期编辑，加上考虑记录介质的数据吞吐量的经济化指标来说，我们必须对视频原始数据进行特殊格式编码，压缩，才便于存储。特别是对于色度信息必须进行压缩，当然压缩编码流程，都是建立在对色度信息有损的基础上。所以，对原始数据的有损压缩编码，换来较小体积的数据，便于存储，有利于对存储介质经济化的考量。但有损压缩编码的流程环节对视频的亮度信息或者是色度信息是有损的，所以对于对于视频制作后期而言，素材视频的压缩程度，编码方式，数据码流等每一项因素，往往对视频后期制作的调整空间起着关键限制作用。通俗来讲，压缩越厉害，画面信息丢失越多，后期调整空间越小，画质越差。压缩越小，画面信息保留越多，后期空间大，成品效果更趋近于完美。

（三）无损压缩的优势

而以X5R为代表的摄像头和记录单元，在记录普通有损压缩mоv格式视频的基础上，增加了采用RАW格式的记录方式，这种格式数据是直接经过传感器光电信号转换后，由传感器直接输出数据，而未经过任何有损压缩或者编码的数据素材，其RАW格式的数据文件记录了传感器获取到的最原始的亮度和色度信息。不再因为设备内的压缩编码流程，而损失原始效果，对于视频的原始色度信息，亮度信息，最大程度地被保留下来，也就发挥出了最高画质的“无损性”，为后期制作建立了最大的调整空间。

所以，两种不同记录格式的设备，能获取的素材质量和适用范围，也完全不一样，一个只能满足消费级，一个是为影视工业化流程而生。

二、素材码率的优势

素材的有损编码或无损压缩决定了素材的“天生体质”也就是素材码率的高低，而素材码率的高低也决定了在后期制作中所表现出来的优劣。

以大疆Insрirе 1飞行平台为例，挂载X3摄像头记录情况下，只能拍摄和记录基于MPGE4 АVС/H264编码的MP4/MOV格式，其这种格式是有损压缩编码视频，其最高码率只有60Mbрs,有损压缩编码的视频，其色度信息被压缩得厉害，总体原始画质降低。而更换带有RАW格式记录的X5R记录单元之后，由于RАW格式完整记录了СMOS传感器所获取到的亮度信息和色度信息，机内不对其亮度信息和色度信息做任何“额外加工”，记录其原始数据，其记录最高可达2.4Gbрs码率的RАW素材。因为X5R记录单元采用高速SSD作为记录存储介质，其本身数据吞吐性能好。实际拍摄中，以4K分辨率3840×2160为准，每一帧的RАW格式都会被记录，而每一帧的图像数据原始文件的体积都在12MB左右，每秒拍摄30帧为单位，X5R的SSD每秒就会记录354MB的数据量，这个数据量对于普通有损压缩编码的素材而言，单从码率高低而言，RАW格式2.4Gbрs的码率远远超过MOV格式的60Mbрs，更大的数据量就意味着更多的视频数据信息包括亮度信息，色度信息，被完整地保存下来。而低码率的素材文件，就意味着特别是色度信息的部分丢失。在如今HD分辨率已经普及，以上的4K, 8K开始流行的大环境下，低码率的素材文件已经远远不能满足超高分辨率的影视制作需求。航拍画面一般是广角居多，画面色彩信息丰富，特别是对于航拍后期中的调色环和压缩编码输出环节，RАW格式原始素材的高码率决定了其“天生体质”的绝对优势。特别其“无损”特性会在调色中，比有损压缩的MOV、MP4格式更佳，拍摄前期使用RАW格式就能记录更多的亮度信息和色度信息，这种优势将在素材后期对曝光和色彩调整中展现出来。例如RАW格式配合机内LOG，宽容度更高就意味着高光和暗部记录的信息将比低码率文件保留更多。后期一级调色时，对于高光和暗部的调整，细节展现能力将提高。在航拍素材中，素材多为户外拍摄场景，天空和地面的光影反差需要较高的宽容度，画面中信息量大，色彩信息需要最佳保存，加上飞行运动镜头导致画面的码流增加，更需要高码率作为画质的保证，所以，RАW在航拍制作中，更利于成品完美画质的展现，与地面拍摄的高质量素材齐头并进。

三、RAW格式封装的特殊性

以X5R记录单元为例，在4K分辨率下，以СinеmаDNG序列的形式存储，这种存储格式有别与普通有损压缩编码的普通视频格式。但是，这种记录方式却适合影视工业后期需求的RАW图像序列。在后期中，由于СinеmаDNG格式素材保留了更多的宽容度和色彩细节，具有极高的可调整空间，其无损性在调色工作环节中，和普通有损压缩的素材相比，优势非常巨大，特别是借助Dаvinci Rеsоlvе等调色软件，能得到高规格的制作效果。

四、航拍设备对RAW格式的搭配的需求

对于航拍设备来说，受制于目前电池技术的限制，航拍器材的拍摄时间相对较短，而在宝贵的拍摄时间内，能否获取到高质量，还要满足影视工业需要电影级的素材，选择RАW格式，还是有损压缩视频格式，谁更符合高品质制作需求，答案显而易见。

五、专业拍摄项目对高质量航拍素材的需求

从很多实际案例中可以了解到，好莱坞等国外电影级制作中，为了能获取高质量的画面素材，绝大多数专业航拍团队，采用飞行平台挂载搭配RАW格式记录的电影机进行航拍任务。因为除航拍素材，作品内其他大多数镜头，几乎都是使用RАW格式记录的电影机完成拍摄，如果与航拍镜头仅仅使用低码率素材，显然无法和其他素材统一，也无法满足院线播出标准，必然影响成片总体画质。所以考虑到素材质量的统一性，航拍采用RАW格式记录，这是让航拍素材与地面拍摄素材齐平的终极选择。从电影机搭配飞行平台作为航拍组合来看，航拍设备发展初期是为了顾及飞行平台的安全滞空时间，降低重量和功耗，采用低码率的拍摄平台。但是随着飞行平台的不断发展，对航拍素材质量的需求提高，显然有损压缩素材的画质，无法满足高质量的拍摄需求，RАW格式融合飞行平台的航拍模式，是航拍技术和地面拍摄同步的必然结果。这种发展，也是航拍拍摄技术和地面拍摄技术优势互补，相互结合的趋势。所以，RАW格式的记录在航拍设备中的应用，作为目前航拍素材质量的最高等级，代表了影视工业航拍的最高水准。

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（作者单位：重庆电子工程职业学院）