孫 洋

（國(guó)家大劇院 影視節(jié)目制作部，北京 100031）

視頻技術(shù)

國(guó)家大劇院版歌劇電影《阿依達(dá)》4K錄制技術(shù)分析

孫 洋

（國(guó)家大劇院 影視節(jié)目制作部，北京 100031）

介紹和分析了中國(guó)國(guó)家大劇院制作采用超高清4K技術(shù)拍攝錄制歌劇電影《阿依達(dá)》的過程和技術(shù)細(xì)節(jié)。

歌劇電影；4K技術(shù)；錄制技術(shù)；國(guó)家大劇院；超高清攝影機(jī)

歌劇《阿依達(dá)》是威爾第最具代表性的作品之一，描繪了古埃及時(shí)代的愛情悲劇，場(chǎng)面宏大壯觀，旋律優(yōu)美動(dòng)人，深具東方情調(diào)，是世界歌劇舞臺(tái)上常演不衰的經(jīng)典劇目。2015年1月20日～26日，伴隨中國(guó)國(guó)家大劇院版《阿依達(dá)》的首演，國(guó)家大劇院采用了4K（超高清）視頻技術(shù)同期攝制了歌劇電影《阿依達(dá)》，記錄下逼真恢宏的舞臺(tái)場(chǎng)景布置，以及指揮大師祖賓·梅塔與女高音歌唱家和慧率領(lǐng)眾多世界一線歌劇明星奉獻(xiàn)的精彩演出。這是國(guó)內(nèi)首次將超高清4K影像的拍攝錄制技術(shù)應(yīng)用于歌劇舞臺(tái)。

1 錄制準(zhǔn)備

此次錄制，國(guó)家大劇院特別邀請(qǐng)了來自意大利的導(dǎo)演及制作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行拍攝制作。技術(shù)人員不斷測(cè)試、溝通和比較，特別是考慮到4K影像在局部動(dòng)態(tài)范圍、畫質(zhì)與景深、邊緣解析能力、邊緣畫質(zhì)、全景動(dòng)態(tài)范圍與解析力方面的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，最終拍攝設(shè)備定型為當(dāng)前主流的超高清4K攝影機(jī)PMW-F55。圖1和圖2分別為測(cè)試階段，高清攝像機(jī)與超高清攝影機(jī)邊緣畫質(zhì)和局部動(dòng)態(tài)范圍比較。

1.1 設(shè)備選用和技術(shù)要求

所選用的攝影機(jī)具有全域電子快門，14檔光圈寬容度，4 096×2 160單片CMOS成像器件等特點(diǎn)。關(guān)于鏡頭，考慮在較低照度下、長(zhǎng)焦距的應(yīng)用。經(jīng)過多次商討，確定為3支安琴（Angenieux Optimo）28～340鏡頭（T2.8），1支富士85～300鏡頭（T2.9），1支安琴24～290鏡頭（T2.9），2支富士19～90鏡頭（T2.9），1支阿萊45～250鏡頭（T2.6）共8支鏡頭，所有這些鏡頭都是為了盡量滿足上述兩個(gè)要求：大光圈，長(zhǎng)焦。

如果說，從標(biāo)清時(shí)代到高清時(shí)代的過渡，伴隨著令人興奮的高清晰度和逼真的色彩還原度的，是對(duì)拍攝操作更加嚴(yán)格的要求，需要更艱辛的對(duì)焦和更考究的構(gòu)圖。現(xiàn)在由高清到4K的過渡則有過之而無(wú)不及。綜上所述，低照度就需要大光圈，又加上經(jīng)常要進(jìn)行長(zhǎng)焦的拍攝，所以此次跟焦的操作就更是難上加難了。使得原本就很難觀測(cè)到的焦平面更是像一層紙一樣薄，不夸張地說，演員往前邁一步或者往后退一步都有可能虛焦。

1.2 拍攝格式

關(guān)于拍攝的格式，攝影機(jī)可以錄制XAVC格式的4K信號(hào)，又可以利用AXS-R5記錄單元記錄無(wú)損的RAW文件。因本次錄制視頻導(dǎo)演并不在現(xiàn)場(chǎng)通過視頻切換臺(tái)剪切出最終的PGM（PROGRAM）信號(hào)，而是每臺(tái)攝影機(jī)在導(dǎo)演的調(diào)度指令下單獨(dú)拍攝錄制。所以只能多機(jī)位同時(shí)錄制，考慮到RAW文件的碼率很高（幀率50 P的時(shí)候?yàn)?.4 Gbps），一場(chǎng)歌劇下來要3個(gè)小時(shí)左右，又是6個(gè)攝像機(jī)同時(shí)錄制，一共需要錄制3場(chǎng)演出，數(shù)據(jù)量之大不可想象。所以最后確認(rèn)還是利用128 G的SxS卡本機(jī)錄制XAVC格式的4K文件。接下來要確認(rèn)的是拍攝的格式，即幀率。F55適用于中國(guó)區(qū)域，可以錄制24 P、25 P、50 P等不同幀率。但設(shè)置這些格式的目的卻是不同的。如果目的是把成片用作數(shù)字電影，最好采用24 P格式，這樣以后制作數(shù)字中間片及院線播放的時(shí)候是很方便的。但如果目的只是制作電視劇或出版DVD的話，最好還是要采用25 P或50 P。此次國(guó)家大劇院歌劇電影的制作計(jì)劃恰好兼具了兩者。計(jì)劃先是制作編輯好后在院線大銀幕放映，然后再制作成DVD等音像產(chǎn)品發(fā)行。所以，格式的問題遲遲確定不下來。直到第一場(chǎng)演出前才最后確定拍成50 P的格式，保留下了最高幀率格式的原始素材。

2 節(jié)目的錄制流程

2.1 搖臂的應(yīng)用

這次歌劇《阿依達(dá)》的演出分A、B兩組演員，A組演員錄制4K版本，B組演員要錄制1 080 /50 i高清版本同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直播，設(shè)備使用了4K和HD兩套系統(tǒng)。因?yàn)槭卿浿蒲莩龅默F(xiàn)場(chǎng)實(shí)況，為照顧現(xiàn)場(chǎng)觀演感受，避免搖臂會(huì)影響到觀眾，特設(shè)在最后一場(chǎng)正式彩排時(shí)安排了一次搖臂的“專場(chǎng)”，使用兩套搖臂拍攝特殊角度的鏡頭。

此次共需要兩套搖臂拍攝，使用了10 m的JIMMY JIB。意方最初計(jì)劃使用兩臺(tái)PXW-FS7攝影機(jī)配合搖臂使用?？紤]后還是決定使用F55加Cabrio系列的19～90鏡頭上搖臂。但搖臂（或類似的搖臂）都是為了電視鏡頭配置的伺服齒輪，齒輪的齒距是0.5，而這款19～90鏡頭是去年剛剛推出的4K電影PL接口的鏡頭，伺服齒距是0.8，所以不能匹配搖臂原本的伺服。最終決定用多通道無(wú)線伺服，同時(shí)控制聚焦和光圈。F55機(jī)身重量大概2.2 kg，而這款19～90的鏡頭約2.85 kg，所以架在普通搖臂上使用良好，配重也很好調(diào)整。PMW-F55本身的鏡頭卡口是FZ的，而標(biāo)配PL轉(zhuǎn)接環(huán)帶有12芯觸點(diǎn)，可以完美地配合Cabrio系列的鏡頭，讀取鏡頭元數(shù)據(jù)（Metadata）并通過F55的高清輸出給切換臺(tái)（以透?jìng)鲾?shù)據(jù)元模式）而最終顯示在監(jiān)視器上，讓技術(shù)總監(jiān)獲得第一手的鏡頭信息。

國(guó)內(nèi)的搖臂使用人員操作搖臂的習(xí)慣不同，云臺(tái)控制手把和伺服控制手把或左或右，抑或各自前后方向顛倒。但通常都是一人即可完成搖臂的所有操作，但是4K拍攝要參考電影拍攝的習(xí)慣來增加專門的跟焦人員和攝像助理，才能準(zhǔn)確聚焦、變焦和控制光圈。意大利制作團(tuán)隊(duì)的要求3個(gè)人同時(shí)控制一套搖臂，一人負(fù)責(zé)臂身的起落搖移；一人負(fù)責(zé)云臺(tái)的俯仰搖動(dòng)和變焦。另一人負(fù)責(zé)跟焦和控制光圈。如何安排三個(gè)工位是個(gè)難點(diǎn)，我們進(jìn)行了簡(jiǎn)單的改造；把搖臂的手把支架連同手把拆卸下來和Baby三腳架綁在了一起，在搖臂座旁合適的高度擺放監(jiān)視器，雖然空間緊湊，但是合理解決了搖臂操作的問題。就這樣，搖臂與F55和19～90鏡頭這一組合出色地完成了特殊運(yùn)動(dòng)鏡頭的拍攝。

4K視頻的拍攝其實(shí)更類似于數(shù)字電影的拍攝，所以在應(yīng)用F55進(jìn)行4K拍攝時(shí)，要借鑒很多電影拍攝手法才可以更好地完成工作。從前述鏡頭的清單里可以看出所有的鏡頭都是電影鏡頭，所以伺服也改用了相應(yīng)的微力變焦伺服和手動(dòng)跟焦器，這樣可以讓攝像師更準(zhǔn)確地操作，見圖3、圖4。

2.2 工作流程

在緊張的工作狀態(tài)下也很難完成4K畫面的精確聚焦，這也恰好是4K拍攝的難點(diǎn)。所以，需要專門的技術(shù)總監(jiān)在負(fù)責(zé)保障所有機(jī)位的光圈協(xié)調(diào)外，仔細(xì)監(jiān)看和審視所有機(jī)位的聚焦?fàn)顟B(tài)，見圖5。因?yàn)檫@場(chǎng)節(jié)目錄制的時(shí)候沒有找到適合4K節(jié)目的實(shí)時(shí)錄制的多通道錄制服務(wù)器，所以就考慮到用F55的128 G SxS卡通過本機(jī)錄制4KXAVC格式的素材。然后再把所有素材備份后進(jìn)行后期編輯。而現(xiàn)場(chǎng)則通過F55的HDSDI輸出高清信號(hào)，打開MLUT給到高清切換臺(tái)，再由切換臺(tái)同時(shí)輸出PGM信號(hào)給兩個(gè)PVM（Preview）技監(jiān)，其中一個(gè)打開焦點(diǎn)檢查功能，并且開啟鏡頭元數(shù)據(jù)顯示（只有PGM切換到富士鏡頭的時(shí)候才有）。焦點(diǎn)檢查功能是將畫面變成黑白信號(hào)顯示，當(dāng)焦點(diǎn)確定時(shí)就會(huì)在圖像邊緣添加高亮的邊緣，如果焦點(diǎn)不穩(wěn)定或失焦，則不會(huì)顯示高亮邊緣。此功能類似于攝像機(jī)尋像器的Peaking功能。這樣，技術(shù)總監(jiān)在確保各機(jī)位光圈值正確的情況下還能檢查所有機(jī)位的焦點(diǎn)狀態(tài)，再通過通話系統(tǒng)給各位攝像師提醒注意。

而導(dǎo)演和導(dǎo)演助理的任務(wù)就相對(duì)簡(jiǎn)單一些。因?yàn)楦鑴〉囊魳凡糠质枪潭ǖ?，所以?dǎo)演會(huì)在彩排場(chǎng)拍攝大全景機(jī)位作為制作腳本的畫面依據(jù)，并且將其導(dǎo)入非編軟件中添加臺(tái)本進(jìn)程及調(diào)機(jī)的配音形成語(yǔ)音腳本。在正式錄制時(shí)，用筆記本的非編軟件與舞臺(tái)演出現(xiàn)場(chǎng)保持同步進(jìn)行播放，這樣將非編軟件中記錄的語(yǔ)音腳本播放到通話系統(tǒng)中，使得攝像和技術(shù)總監(jiān)按照導(dǎo)演的要求進(jìn)行機(jī)位調(diào)動(dòng)和參數(shù)設(shè)置，這樣做省卻了凌亂嘈雜的錄制機(jī)位調(diào)動(dòng)過程，導(dǎo)演也可以有更多精力關(guān)注每個(gè)機(jī)位拍攝畫面的有效性。而通話系統(tǒng)也相對(duì)特殊一些，導(dǎo)演和技術(shù)總監(jiān)的通話傳聲器拾取的信號(hào)與筆記本的音頻輸出給一個(gè)便攜調(diào)音臺(tái)，由其將三路音頻混到一起送給通話主站，再由主站串給各攝像機(jī)。每名攝像師通過有線單機(jī)腰包接收通話信息。

2.3 攝像機(jī)參數(shù)調(diào)整

4K拍攝時(shí)攝像機(jī)的設(shè)置并不僅僅是格式和幀率。由于數(shù)字電影攝影機(jī)拍攝時(shí)膠片負(fù)片與CCD或者CMOS對(duì)光的反應(yīng)效果不同，這種差別影響圖像暗部和高光部表現(xiàn)非常明顯。根據(jù)攝影機(jī)的噪點(diǎn)以及成像設(shè)備的影調(diào)真實(shí)再現(xiàn)，攝影機(jī)設(shè)計(jì)了對(duì)數(shù)的編碼曲線?？紤]到歌劇的舞臺(tái)燈光變換復(fù)雜，需要更大的寬容度來承載這些光的信息，從而更好地襯托和表現(xiàn)劇情。因此選用了攝影機(jī)伽瑪S-log3，具有14檔寬容度，甚至比S-log2能承載更多的灰度和層次，S-log3更適合歌劇這種低照度的節(jié)目。而色域的選擇還是相應(yīng)的確定為S-Gamut3.Cine/SLog3，畢竟還是要有大量的后期調(diào)色工作的，而且DCI P3的寬色域本身就是為數(shù)字電影而生。雖然DCI P3比Rec709有更寬的色域，但缺點(diǎn)就是對(duì)綠色格外敏感，細(xì)細(xì)觀察F55本機(jī)輸出的MLUT都會(huì)對(duì)比出其與實(shí)際光線下置景的差別。以至于制作團(tuán)隊(duì)都開始質(zhì)疑是否要這么設(shè)置色域了。

最后，出于謹(jǐn)慎，還是采用DSC Lab的測(cè)試卡放到舞臺(tái)中央，在節(jié)目開始時(shí)用攝像機(jī)先錄制一小段測(cè)試卡參考視頻，用作后期調(diào)色的參考。據(jù)了解，某些調(diào)色軟件能夠很方便地套用這個(gè)品牌的測(cè)試卡參考視頻，即使視頻中擺放的畫面不是很規(guī)矩的平面，見圖6。色溫采用了預(yù)置的4 300 K，感光度是1 250 EI，不管是F55的SDI輸出還是尋像器都加載了MLUT。

2.4 機(jī)位和鏡頭的安排

由于攝像機(jī)和鏡頭的資源有限，所以在搖臂專場(chǎng)時(shí)，除了確保兩個(gè)搖臂安裝19～90鏡頭以外，也需要趁彩排的機(jī)會(huì)多錄制一些素材。機(jī)位安排見圖7。為了不影響搖臂拍攝的畫面，只在觀眾席的中間又?jǐn)[放了三個(gè)機(jī)位，分別是正中間1號(hào)機(jī)安裝安琴系列的24～290鏡頭，光圈T2.9，負(fù)責(zé)拍攝人群小全景，交待關(guān)系鏡頭。4號(hào)機(jī)和5號(hào)機(jī)都安裝了同樣的安琴28～340鏡頭，光圈T2.8，分別負(fù)責(zé)拍攝1號(hào)人物和2號(hào)人物的特寫。在正式錄制的時(shí)候就安排為：1號(hào)機(jī)挪到觀眾席最后一排后，安裝富士19～90鏡頭，負(fù)責(zé)拍攝大全畫面，無(wú)需攝像師值守操作；2號(hào)機(jī)和3號(hào)機(jī)安裝同樣的安琴28～340鏡頭，考慮到經(jīng)常要進(jìn)行變焦操作，所以特別安裝了微力變焦器，分別定位在觀眾席前排的左右兩側(cè)；4號(hào)機(jī)安裝阿萊的45-250鏡頭，5號(hào)機(jī)安裝安琴的第三支帶微力變焦器28～340鏡頭。4號(hào)機(jī)分別定位在觀眾席中后場(chǎng)較為接近舞臺(tái)正中的位置；6號(hào)機(jī)安裝安琴的24～290鏡頭；7號(hào)機(jī)安裝富士的85～300鏡頭。6號(hào)機(jī)分別定位在觀眾席二層的兩側(cè)前排。8號(hào)機(jī)富士19～90鏡頭安裝在樂池里仰拍指揮大師祖賓·梅塔。也是設(shè)置無(wú)人值守。除1號(hào)機(jī)和8號(hào)機(jī)外的其他機(jī)位在群演時(shí)；2、3號(hào)機(jī)負(fù)責(zé)分別左右掃視群演特寫。5號(hào)機(jī)負(fù)責(zé)近全景。在獨(dú)唱或二、三人演唱時(shí)，分別由2號(hào)機(jī)拍單人近景或特寫。2號(hào)、3號(hào)機(jī)分抓兩人特寫。2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)機(jī)分抓三人特寫。4號(hào)機(jī)取全景，負(fù)責(zé)主唱和群演關(guān)系，或主唱和第二人物的關(guān)系。5號(hào)機(jī)還兼拍攝舞美置景和舞臺(tái)環(huán)境，用來交代背景。6號(hào)、7號(hào)機(jī)由于位置和角度關(guān)系，特殊負(fù)責(zé)取側(cè)全景，負(fù)責(zé)群演的場(chǎng)面調(diào)度。技術(shù)總監(jiān)考慮到攝像機(jī)和鏡頭的匹配性，以及相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整，特別提了另外一條規(guī)定，所有的鏡頭和攝像機(jī)于24日和26日在拍攝時(shí)都保持住相應(yīng)的配套及位置關(guān)系，不能調(diào)換。整體設(shè)備實(shí)現(xiàn)一體化拆裝。

3 錄制結(jié)束后的素材管理

歌劇《阿依達(dá)》共分4幕，總長(zhǎng)約3個(gè)小時(shí)。每張128 G SxS卡可以錄制大約32分鐘的4K XAVC @50P的內(nèi)容。每個(gè)攝像機(jī)配備了6張128 GSxS卡，一場(chǎng)節(jié)目下來素材量就超過6 T。為了加強(qiáng)錄制資源管理，在發(fā)卡前編好號(hào)，并提前架設(shè)好兩臺(tái)上傳電腦，安裝相應(yīng)軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單瀏覽等操作，所有攝像師在拍完節(jié)目之后都要把記憶卡交給上傳人員并簽字確認(rèn)。上傳人員在負(fù)責(zé)建立相應(yīng)的文件夾把素材按日期和機(jī)位歸檔。為了加快上載速度和降低風(fēng)險(xiǎn)，兩名上傳人員分別同時(shí)上載攝像機(jī)1～4和攝像機(jī)5～8的素材到兩個(gè)硬盤陣列，然后再把兩個(gè)陣列互相拷貝。

此后，還要及時(shí)回看檢查調(diào)色效果，見圖8。意大利制作團(tuán)隊(duì)同樣需要及時(shí)回看拍攝素材，以便在下一場(chǎng)錄制中及時(shí)調(diào)整拍攝方案，使用可以播放4K信號(hào)的UHDTV，通過F55機(jī)身上的HDMI 1.4的接口和線纜連接，用機(jī)身上的播放控制回看素材。

國(guó)家大劇院版《阿依達(dá)》首次將4K影像技術(shù)應(yīng)用到歌劇電影項(xiàng)目，使用最新的影像技術(shù)展示舞臺(tái)藝術(shù)精品，正是這種對(duì)品質(zhì)與創(chuàng)新的不懈追求，成就了國(guó)家大劇院歌劇電影的專業(yè)性、藝術(shù)性、國(guó)際性。這將為觀眾帶來以往欣賞舞臺(tái)表演無(wú)法觸及的視覺角度與清晰觀感，許多被觀眾忽略的情節(jié)與演員表現(xiàn)細(xì)節(jié)也都得到充分展示。相信，通過我們的努力，更高清晰度的大銀幕影像產(chǎn)品將為觀眾觀賞歌劇打開一扇更為廣闊的大門。

（編輯 張冠華）

Analyze 4K Recording Technology in Opera Film Aida Produced by NCPA

SUN Yang
(Programme Production Department, National Centre for the Performing Arts, Beijing 100031, China)

The paper introduced the shooting process of opera film Aida produced by National Center for Performing Arts, and analyzed technical details of 4K ultrahigh resolution.

opera film; 4K technology; recording technology; National Center for Performing Arts; Ultra HD camera

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.03.010