浅谈《红高粱》4K高帧率的修复方案

王 峥 （中国电影资料馆 100082）

孙 帆 （中国电影器材有限责任公司 100088）

关键字：修复流程；画面精致修复；高帧率制作

一、电影修复流程

（一）胶片物理清洁

《红高粱》这部影片年代较近保存完好，因此没有经过物理修复环节，但胶片在运输过程中接触到室外，会出现细微颗粒物、灰尘等附着在胶片表面上，使用超声波清洁机对胶片进行清洗就可清除全部问题。

（二）胶片数字化扫描

本次画面扫描使用的设备是德国阿莱公司生产的胶片扫描仪，它是通过三次单色面阵技术扫描，并且配有专为扫描老胶片而设计的慢速扫描模式，在传动方面对胶片的损伤最小，并能保证高码率的画面质量。

（三）初级调色

初级调色是让褪色不均匀的胶片统一色调、让每个镜头衔接顺畅，将对比度及灰度调整到正常范围，画面反差适中，色彩正常。同样可以让胶片的伤痕更加明显，以此来提高画面数字修复的效率。

以下这两张图片，左右两边是扫描完未经过调色和经过初级调色的画面，通过比较左右两张画面可以看出，右边的图片中的脏点、划痕会更加清晰的显现出来，而画面的对比度以及清晰度都有很大的提升，给人的观感更舒适。

图1 未调色画面与初级调色画面对比

（四）画面精致修复

画面修复的流程大概分为画面质量检查、自动修复、手动修复这三个部分。首先要对需要修复的画面进行画面质量检查，来得到影片的胶片的损伤情况、疑难问题等具体信息，然后通过这些具体信息制定胶片的画面修复方案和任务安排。针对不同的问题采取不同的修复方法，修复完成后会再一次进行画面质量检查。循环往复，直至画面修复完成。

《红高粱》这部影片胶片保存较好，主要是运动镜头过多。镜头高速运动，帧与帧之间画面区别较大，计算机不能分析出足够的数据而产生错误的计算，这让画面产生了缺失、马赛克等现象。因此，《红高粱》的13.5万帧画面素材只能通过修复师人工逐帧修复完成。

（五）声音修复

声音修复首先要将原始记载声音的介质数字化，中国电影资料馆保存有《红高粱》原始的声底素材，数字化后音质较为饱满，但有部分由于介质划伤而产生的爆破音，我们通过音频修复软件去除了全部问题。完成修复后，音频修复师要将全部声音调整到统一的音量标准。

（六）艺术修复（二级调色）

艺术修复是将数字修复完成的影片做最终的颜色还原及创作，中国电影资料馆本着“修旧如旧，尊重主创”的原则，特意邀请到了《红高粱》的摄影顾长卫老师亲临现场指导，确保影片最终达到最理想的效果。

图2 顾长卫老师指导《红高粱》艺术修复

（七）高帧率的制作

高帧率电影是指以每秒48帧画面频率拍摄的电影，相比传统的24帧电影画面，高帧率可以带来更清晰、更稳定的画面。而《红高粱》修复完成的画面是每秒24帧的，我们通过分析每一个关键帧的运动规律，找出每帧之间的运动向量，再分析两帧之间的相同与不同。通过插帧来弥补大量的动态缺失镜头信息，将影片修复版从每秒24帧提升到每秒48帧。在原始的A帧和B帧之间，“无中生有”的插入一帧：A’B’帧。

这是基于每一个像素都要进行的计算，还同时需要判断场景中目标有无运动，有的话则需要按其运动向量做插补，无的话如果插补了，则反而会增加整体的模糊程度。

像图3的这两帧可以看到，只有右上角的部分运动比较明显，因此插补更多的是在右上角。而这种插补需要大量的运算，用普通的计算机很难实现，因此应该利用云计算的优势，在云上可以同时启动几千台计算机，以便于发挥海量计算技术的优势。

图3 对比图

（八）字幕制作

影片的修复不仅仅是对画面、声音的修复，同样包括片头、片尾字幕、对白字幕、唱词字幕等字幕，我们要调取字幕的底片数字化扫描成同样的数字格式，先修复字幕上的问题，再通过视频抠像技术将字幕合成到修复完成的画面上。

（九）声画合成

声画合成是把声音和画面合成在一起，并对整部影片的声音、画面、调色、字幕等所有问题来质检。在这一过程会制作数字放映测试包（DCP），在专业影厅里放映，修复师、调色师都会在这里检查问题，显示器的屏幕是有限的，在大荧幕上，每一个问题都会被放大，原本细小的不被注意的问题会在这里被捕捉、记录，然后再解决。

图4 《红高粱》修复完成鉴定

二、影片修复难点

（一）4K修复画面是2K画面的4倍

4K修复首先要把胶片数字化扫描为分辨率4096*3112的序列帧图像文件，再通过4K数字中间片制作方式对影片进行修复。而谈到4K修复，首先要了解2K修复技术，2K分辨率是2048*1556，单帧（一秒钟为24帧）文件为12MB。4K修复的工作量相当于2K修复影片的4倍，而4K修复单帧文件为48MB。

一部4K修复电影的图像文件数据量约在6TB，在修复过程中很多环节需要进行实时（Real time）处理，因此需要很先进的图像处理器才能满足修复需求。

（二）数据量大，运算量大

一部4K修复电影的图像文件数据量约在6TB，在修复过程中很多环节需要进行实时处理，因此需要很先进的图像处理器才能满足修复需求。修复一部电影往往需要保存多个修复的版本，原始素材、调色素材、修复过程等，尤其《红高粱》还用到了48帧，一部影片就需要50T左右用于存储数据同时进行修复。

（三）高帧率制作要保持“电影感”

《红高粱》从24帧提升到48帧后，相当于每帧画面之间增加了一帧内容，观众单位时间内获得的信息更多了。更高帧频不仅提升了电影的亮度，还减轻了画面在运动时的抖动，从而降低了观众的眩晕感，提供一种沉浸式的观影体验。视频高帧率技术与“电影感”保持技术两者首次移植于胶片数字化修复当中，这在国际修复领域是一次崭新的突破性尝试。

三、目前存在的问题及解决方法

（一）修复时间紧迫

修复时间极为紧迫，但是即使是这样，也要在有效时间内对影片进行尽可能地最大程度修复。

（二）保存方式面临的问题

在理想情况下，电影胶片是能保存一百年的，而虚拟的数码文件很容易损坏，比如硬盘故障，其格式也可能在短短几年间被淘汰，只有以实物形式存在的胶片和底片保存起来才是最安全的。

（三）使用人工智能解决

在时间紧迫的情况下，使用人工智能技术先处理脏点、划痕等问题，然后再处理大的其他问题，减少了时间成本，极大地提高了电影修复的效率。人工智能技术还可以做到无中生有、填充画面缺少的细节，它的艺术手段比传统的修复更丰富了。

四、总结

时间紧迫以及现阶段技术的发展水平导致这次修复可能留有一定遗憾，但是随着技术的发展，电影修复工作也越来越智能化，会给许多之前无法修复的电影带来更多的可能，减少修复时间，大大解放了人力，从业者可以有更多时间进行艺术思考，会给修复行业带来更高的提升，电影修复行业也将进入一个新的阶段。