数字化音乐图像技术及其运用探索

樊杨洁

（山西戏剧职业学院，山西 太原 030002）

随着当今世界科学技术的迅猛发展，计算机多媒体技术与艺术学科更加紧密的交织在一起，极大地推动着艺术学科的发展。音乐图像是音乐史学科研究的重要领域，对于研究历代遗存的音乐文物以及记录现今音乐作品的表演具有极大的学术价值。自20世纪开始，音乐界学者已将平面摄影技术、数字音频技术运用到音乐图像的研究中。在新世纪，为了推进音乐图像科技的发展，将数字化技术更好地应用到音乐图像学研究中，本文试对目前音乐界正在尝试运用的几种数字化音乐图像技术进行分析，以提出一个数字化音乐图像发展之设想。

一、数码摄像音乐图像技术

随着21世纪计算机数码技术的广泛应用，音乐图像与数码摄像技术结合的研究成果越来越多。它将摄像机、数码相机、计算机等现代技术手段运用到音乐图像的采集拍摄中，是集合文字、影像、动画、声音等多种信息的表现手段。

（一）使用仪器设备

音乐图像的数码摄像技术首当其冲的设备应是数码摄像机。根据图像质量与拍摄需要，笔者把它分为了广播级、专业级和家用级。广播级数码摄像机具有拍摄画面还原性高的优点，但也有体积大、价格高的不便。这类数码摄像机有SONY的BETACAM系列、BETACAMS——X系列、松下DVCPRO50系列等（图1）。专业级数码摄像机的画面稳定性不如前者高，但可在企事业单位、教育领域广泛运用。如SONY的DVCAM系列、松下DVCPRO（图2）系列。家用级数码摄像机的运用范围较小，各项性能也均不如前两者，但因其体积小，方便携带和拍摄的特点深受大众的喜爱。

图1 SONY DVW-970P 数字Betacam摄录一体机

图2 松下DVCPRO50

在音乐图像的数码信息采集中，还需单反相机、三角架、话筒、录音笔、场记板、LED补光灯等设备。单反相机用来对现场画面进行拍摄，以在后期丰富画面或替换素材时使用。三脚架用来固定摄像机或相机，使拍摄画面更加稳定。话筒的准备是为了在采访环节对声音有高音质的收录（图3）。录音笔是为在采访过程中防止话筒出现意外状况而准备（图4）。在拍摄分镜头脚本时，为使后期剪辑工作条理和清楚，使用场记板记录场次、镜次的资料就显得尤为必要（图5）。当拍摄环境光线不充足时，使用LED补光灯可以解决这一问题（图6）。

图3 索尼ECM-VG1极体电容话筒

图4 录音笔

图5 场记板

图6 LED补光灯

（二）数码摄像技术的音乐图像拍摄

按照音乐图像学研究需要，所拍摄的音乐图像要包括以下音乐信息内容：

1. 音乐事物的环境信息

音乐图像的数码拍摄技术首先要记录的是音乐事物所处的环境信息，包括其发生地的历史情况、地理环境、气候条件、交通情况、经济状况、文化传统、民俗习惯等内容。因为没有任何事物是可以孤立存在的，音乐事物的出现与周围的事物也一定有着千丝万缕的联系，数字化音乐图像若能真实地记录音乐事物的环境信息，后代学者便可从中清楚地认识到该音乐事物的发生原因、发展动力、社会功用、音乐观念、发展规律，从而窥见音乐事物本身存在着的某些必然联系。

数字化音乐图像的数码拍摄技术要求记录音乐事物的环境信息，这在传统的音乐图像中尚未达到，故其学术意义就在于它使得音乐图像记录的内容更加客观、全面及科学。

2.音乐事物的本体信息

音乐事物的本体信息是指描述以表现音乐或与音乐有关的各种图像为对象的信息，如古代流传至今或考古发掘的关于乐器、乐谱、演奏、歌唱及舞蹈图像的描述。音乐事物的本体信息是音乐图像学研究中的主体部分，只有对本体信息的掌握越详细、全面，对音乐事物的研究方能越准确。下面仅以乐器与乐谱两类音乐图像为例加以分析说明。

（1）乐器类音乐图像的本体信息

乐器是音乐事物中最基础的类别之一。拍摄乐器类音乐图像前需先制定一个详细、可实施的拍摄计划，包括乐器的质地、大小、色泽、附件的使用情况等内容。然后再从所拍摄乐器的正面、侧面、背面及内部进行拍摄取景，对其有研究价值的部分要拍摄特写镜头。拍摄全套的乐器（如编钟）时，为使观看者能看到全套乐器的大小比例及每件乐器的特点，在拍摄时不仅要取全套乐器的画面，还要等距拍摄每一件钟体的形制、纹饰，钟体上刻有的文字资料也要记录在内。在管类乐器的图像资料采集时，要记录管长、管口直径、开孔位置及各孔之间的距离。弦乐器要记录马、千金及品相的位置，对于有品的乐器，相与品之间的距离决定弦发音的音高，故在图像采集时要将有品乐器品位的精确位置与弦长拍摄清楚，并将具体尺寸数据加入后期制作中，为律学研究者提供依据，也为古乐器复原工作提供第一手资料。

（2）乐谱类音乐图像的主体信息

乐谱是记录音乐作品的方式，后代学者通过保存至今的古代遗存乐谱不仅可以了解古代音乐的发展状况，还可以复原古代音乐作品并对其进行理论研究。完整地保存乐谱对于音乐作品的演奏、研究等至关重要。因此对乐谱类音乐图像进行拍摄是数码摄像技术的新使命。

乐谱类音乐图像记录内容应包括乐谱整体图像、封面、封底、乐谱全部谱面、重要谱字与符号的特写等。其中乐谱整体图像将作为乐谱版本真伪的辨别依据；封面封底的纸张、字迹、图案、印章等将是乐谱文物断代的依据；乐谱谱面则是译谱、学术研究的蓝本。此外数字化音乐图像可以有效地解决纸质乐谱易破损、难保存、难借阅的问题。

3.音乐事物的表演与表现信息

音乐艺术在时间的流动中展开，我们欣赏音乐首先从细节、局部开始，直到全曲结束才会给我们留下整体印象。因此音乐艺术是一种时间艺术。同一个音乐节目，不同艺术家表现出的思想感情也不尽相同。由于音乐艺术这种有别于其他艺术形式的表现方式，在记录方式上便需要做全程的表演拍摄记录。纵观过去以胶片拍摄音乐图像的技术，限于当时科技手段局限，音乐图像的拍摄水准、记录内容尚有不完善之处。当今，我们便可利用数码摄像音乐图像技术来记录音乐事物的表演与表现信息。

忠实地记录音乐事物的表演与表现信息，为后人留下可供参考的第一手资料，供研究学者做有关音乐事物的推论。

4.音乐事物的研究信息

随着音乐图像学这门学科的不断完善与发展，研究方法至少应包括“图像学描述”及“图像学阐释”的内容。数码摄像音乐图像技术作为新时代的产物，有能力记录当今学者对过去时代音乐事物研究的成果、推测、疑问等内容。如相关重要著作、论文结论、知情者口述史料记录、研究人员采访等。有关音乐事物的研究信息记录，是数码摄像音乐图像技术的特色品质。

（三）数码摄像技术的音乐图像制作

21世纪时代不断发展，记录音乐图像的技术也发生着变化。从20世纪简单的平面摄影技术（以《中国音乐文物大系》为例，图8）到数字音频技术的兴起（王子初《中国音乐史教学参考图库》光盘 ，图9），使音乐图像学的研究走向专业化、细致化的道路。而数码摄像技术的出现，将音乐图像学的发展推向了一个新高度。以历代音乐文物、音乐遗迹中存见的音乐图像为例，此类音乐图像制作时需要以下一些步骤：

数码摄像音乐图像的总体规划

数码摄像音乐图像解说词的撰写

数码摄像音乐图像的分镜头设计

数码摄像音乐图像的拍摄实践

数码摄像音乐图像的后期编辑

数码摄像音乐图像的完成需要以上五个环节的相互支撑，缺一不可。此种音乐图像摄制前的总体规划、解说词撰写、脚本分镜头设计均为摄制前的准备工作，准备工作是否科学合理直接影响拍摄工作的进行。后期编辑是数码摄像音乐图像制作的最后一个步骤，起至关重要的作用。前期的拍摄素材将在这一环节中得到筛选、整合，之后配以录制好的解说词、特效、音乐及字幕等手段，音乐图像的数码摄像技术方得以完成。

图8 《中国音乐文物大系》

图9 《中国音乐史教学参考图库》光盘

（四）数码摄像音乐图像的学术效果分析

1.数码摄像型音乐图像之擅长

使用数码摄像技术记录历代遗存的音乐图像意义十分重大。时间流逝，这些文物本身及存在的环境都将发生变化，因此音乐图像的数码摄像采集工作，对音乐文物本身就具有抢救性的意义，同时对于我国音乐类非物质文化遗产的保护工作也会起到难以估量的作用。

数码摄像型音乐图像技术是将图像、解说词、声音、动画等多种媒体信息综合处理的一种信息类型。多种手段紧密结合，观者可从听觉、视觉上产生联觉而对音乐事物有更深刻的体会。数码摄像型音乐图像技术与二十世纪产生的黑白、彩色胶片型音乐图像技术相比，优点在于前者对音乐信息的保存更加真实、全面及客观，可较强应用于音乐图像的研究与教学工作、音乐数据库的建立与保存及音乐节目的录像等方面。

随着计算机多媒体时代的到来，利用现代技术综合展示古代音乐史研究中的音乐图像将成为时代发展的必然要求，也为音乐图像的研究开启一个全新的展示空间。数码摄像音乐图像技术具有较好的应用性。

2.数码摄像型音乐图像之瓶颈

数码摄像型音乐图像在拍摄前期需要有大量、充分的准备工作，包括确定选题、初步田野考察、撰写解说词、创作分镜头脚本。这些工作需足够充分细致，才有助于后期拍摄剪辑工作的顺利进行。后期素材编辑、制作过程中技术较为复杂，需要改进。尽管如此对于音乐专业院校和音乐科研单位来讲，人力、物力、设备与技术基本可以达到，可以报乐观态度。

拍摄一个音乐事物，不同的拍摄者会依据各自主观的学术思想而认识不同，从而带来学术观念的主观性，而影响后代学者对其做出正确合理的判断。

二、三维激光扫描音乐图像技术

三维激光扫描技术是20世纪末出现的一种新型技术主要用于测绘行业。该技术使用激光测距原理，获取被测物体的几何图形数据和影像数据。如今随着学科、行业之间的界限被打破，我们可将这一技术应用于音乐图像的采集和保护中。

（一）三维激光扫描音乐图像技术

对于考古发掘、年代久远的音乐图像而言，复杂的文物结构及长期受氧化风蚀的损毁，传统的音乐图像记录和测量方法会存在局限而造成无法挽回的损失。传统音乐图像记录采用近景摄影和手工测量方法来获取音乐图像的影像资料和文字记录。此种方法工序复杂，耗费人力，获得的数据精度低而不能满足音乐图像的深入研究与三维重构。

三维激光扫描系统依据记录音乐事物大小、空间不同而分为航拍式激光扫描仪（图14）、地面型激光扫描仪（图15）、手持式激光扫描仪（图16）三种，航拍式激光扫描仪利用无人机搭载激光扫描仪、数字相机等装置，对音乐事物的外部环境采集数据点获取三维坐标。地面型三维激光扫描仪是在地面用激光扫描装置采集数据，适用大场景的音乐事物如石窟造像。手持式激光扫描仪是采集小范围内的音乐图像数据，如一件乐器、石刻上有关音乐图像的局部图像采集等。三种激光扫描方式均采用非接触式高速激光，通过仪器接收而获得高精度的三维点云数据，后期通过专业软件进行点云技术拼接及纹理贴图，最后还需对音乐图像进行纠正与还原处理。此外在获取三维激光数据时，需用高分辨率的数码相机拍摄音乐事物数字影像，以便后期用做纹理贴图。

图14 航拍式激光扫描仪

图15 地面型激光扫描仪

图16 手持式激光扫描仪

中国人民大学芝加哥艺术中心用三维激光扫描技术为天龙山道教石窟神像所拍摄的音乐图像（图17），便是个很好的范片。天龙山道教石窟位于山西省太原市西南方约36公里，共有8窟，是目前我国规模最大的元代道教石窟群。用三维激光扫描技术拍摄的是一座交脚坐弥勒菩萨坐像，佛像形体端庄，面容尊严，鬓发线条清晰，服饰庄重简练。图像真实地保存了文物原貌，最为可贵的是文物各方面数据十分精确，如佛像的高度厚度、衣服各部位褶纹的尺寸、佛像坐落石窟的空间等在图像中均可查，这是其他型音乐图像难以做到的。图像还可以虚拟展示佛像360度造型，具有高度真实感。

图17 天龙山道教石窟造像

（二）三维激光扫描音乐图像之学术效果分析

1.三维激光扫描音乐图像技术之擅长

音乐图像三维扫描技术有着无需接触被测物体、测量速度快、数据精准度高、设备方便操作与携带的优点，作为音乐图像学术性研究，此技术可为学者提供准确、完整的一手资料。点云数据本身具备可测量性，可在计算机上测量任意两点之间距离，根据测量的数字做深入推敲。对于后人还原古代音乐场景、复原古代乐器有一定作用。对大众而言，用现代数字虚拟技术展示古代音乐事物的三维数字造型，使人们如身临其境般真实品鉴文物，比在博物馆单纯观赏展柜里的文物要更全面立体。三维激光扫描音乐图像技术可用于数字化音乐博物馆、贵重音乐文物的异地展出等。

2.三维激光扫描音乐图像技术之瓶颈

三维激光扫描技术用于音乐图像的扫描和记录尚处于起步阶段，对颜色不具分辨功能，因此音乐图像的色彩则需后期加工贴图完成。如此对音乐类非物质文化遗产的保护工作而言，显得缺乏真实性。另外音乐图像的三维扫描技术对于如何记录乐器的音响效果、添加解说词、采访信息及研究信息等方面还存在遗留问题，有待于随着三维激光扫描技术的成熟而得到改进。

以上本文对目前音乐学术界正在尝试的数码摄像音乐图像技术、三维激光扫描音乐图像技术及其完成的音乐图像的学术效果进行了分析。从目前情况看，这些数字化音乐图像技术各有擅长与短板，所以我们应根据音乐图像的研究目的而做相应选择，取长补短，以达到理想的研究目的。我们完全相信，随着各种数字化图像技术的提高，它们会逐步突破瓶颈、日臻完善，为音乐图像保存服务。

为了使音乐图像学能够做可持续性的发展，音乐图像技术要与时俱进。利用先进科学技术发展音乐图像学这门学科，为它增添新的活力，这是音乐图像学者携手努力实现的目标。