胶片影像数字化的益处

1999年第二期影像技术胶片影像数字化的益处·李铭(北京电影机械研究所北京)·摘要本文阐述了胶片影像与数字影像相互转换的基本过程以及胶片影像数字化的益处。关键词胶片，影像，数字化，电影，缩微BenefitsOfDigitizedFilm lmagesI，iMing(Bei正ngFilmMachineryResearch lnstitute，Bei儿ng)Abstract；This paperoutlinesthe basicprocesses山theintertransformationsbetween filmtmagesanddigital images and the benefitsO[digitized film images．Key words film，image，digitizing，motion picture，micrographics‘胶片影像——无论是记录在照相胶卷上的，还是记录在电影胶片上的，还是记录在缩微胶片上的，或是记录在其他形式胶片上的，均早已被人们所了解，尤其是为各行业的业内人士所熟悉。而它们的应用形式，似乎已经固定下来。例如，人们将照相底片扩印成相片，再装帧成精美的相册，供以欣赏；成百上千的人来自不同的家庭，汇集到同一厅堂内，在昏暗的环境中，一起欣赏银幕上感人的故事情节；人们走到档案馆中．从管理人员手中拿到缩微卷片，将它放入阅读器或阅读复印机，继而找到自己所需的资料，盯着屏幕认真阅读或者索性复印下来，带回去慢慢地研读……。所有这一切似乎早巳形成一种定式。然而随着时代的进步，技术的发展．事情不知不觉正在起变化——人们已经可以在电视机或计算机的屏幕上欣赏自己的相片；可以利用VCD观赏自己喜爱的电影；或者足下出户，通过网络获取各种资料。与此同时。信息爆炸、信息高速公路、数字化等时髦术语，也常常挂在很多人的嘴边。那么，胶片上的影像是怎样由模拟形态变成了人们根本无法直接观看的数字形态，而数字形态的影像又怎样恢复其原来的模拟形态，或者演化为新的模拟形态呢?胶片影像的数字化会给人们带来怎样的好处?本文试就这些问题，做一些浅显的讨论。一、胶片影像与数字影像是怎样相互转换的欲使胶片影像实现数字化，须借助一种叫做胶片扫描器的装置。在胶片的不同应用领域，有不同的胶片扫描器。例如，在缩微领域，使用的是缩微胶片扫描器；在电影领域，使用的是电影胶片扫描器；在照相领域，使用的是一般性质的(照相)胶片扫描器。它们同属于胶片扫描器的大类，只是由于各自的应用领域和使用对象不同，有不同的细部结构和不同的技术要求。例如缩微胶片扫描器为满足缩微技术的要求，具有很高的分辨力，但一般只具备黑白二值功能，不适应彩色影像和多层次影像的需要；照相底片扫描器可以适应各种规格的照相底片，包括120的大幅面底片，可以适应彩色影像和多层影像的需要，但其分辨力不如缩微胶片扫描器，影像技术因而无法用于扫描高缩率的缩微品；电影胶片扫描器最为复杂，因为它不仅要求具有非常高的分辨力(以便将来适应银幕放映的需要)，以及丰富的彩色和细腻的层次，还必须有高的画幅重复定位精度，以防将来出现银幕画面抖动的问题。胶片扫描器的作用是将胶片影像分解成若干极微小的单元(我们称之为像素)，并顺序对这些微小单元进行取样、量化和编码，从而得到数字信号。所谓取样，就是测量出该单元的白光光学密度或红、绿、蓝单色光学密度值；所谓量化，就是将取样得到的值四舍五入，转换成标准值；所谓编码，就是将量化得到的值编为二进制编码。上述将模拟量转换为数字量的过程，叫做“模拟／数字转换”，简称“模／数转换”或“A／D转换”。数字化的影像可以输入计算机，并在计算机平台上接受各种应用软件的处理，例如进行影像修饰，修复或合成等。大量的数字化影像存储在适当的存储器中。存储器有可擦重写型和不可擦重写型两大类。前者包括硬盘、软盘、磁带和磁光盘、相变光盘等．后者包括WORM(一次写入多次读出盘)和CD-R(可记录CD盘，即按CD-ROM格式的WORM盘)。存储在存储器里的数字化影像可以被计算机调用和处理。数字影像是无法直接观看的。若要观看，需借助于计算机的监视器，或曰显示器，使之重新变成模拟影像。用于影像处理的计算机显示器不同于一般电视机的荧光屏，它要有很高的分辨力，以便观察影像细部。然而尽管如此，其分辨力仍比通过扫描所能获得的数字影像的分辨力要低得多。不过。通过局部放大的办法可使显示影像的细节分辨情况得到显著改善。显示器显示的影像是暂时的。要得到永久性的影像，则需使用所谓的硬拷贝输出装置．如缩微胶片绘图机、电影胶片激光记录器以及各种打印机等等。对着显示器直接拍摄也是获得硬拷贝的一种手段，但在特定的应用领域，这种办法可能满足不了人们对高质量影像的需要。1999年第二期上述种种设备组合在一起，构成了一个独立完整的数字影像系统。换言之，基于胶片影像的数字影像系统，实际上是以胶片扫描器为影像输入装置，以计算机平台及各种应用软件为核心的一种系统，其基本组成及各组分相互之间的关系如图1所示。．F------1，[显示器IL——————型+困—匡露画—灵++叵亘司图l基于胶片影像的数字影像系统的基本组成二、胶片影像数字化给我们带来了什么益胶片影像数字化后，虽然不能直接观看，却给我们带来了多方面的巨大好处。1．便于计算机图像处理数字影像进入计算机后，可以利用适当的软件，进行计算机图像处理，这是数字电影特技、计算机影像修复以及计算机辅助设计等技术的基础。数字电影特技可以完成传统电影特技难以完成甚至无法完成的效果，而且银幕效果逼真，完全能以假乱真。比如电影《泰坦尼克号》中沉船一场——船首逐渐下沉，船尾高高竖起，乘客尖叫呼喊着，纷纷坠入海中。突然，巨轮拦腰折断，船尾又重重地摔向海面……，宏大悲壮的场面。震撼了每个观众的心。数字影像技术在影片修复中所起的作用，一般也远非传统的影像修复技术所能比的。美国著名的迪斯尼动画片《白雪公主和七个小矮人)>的修复，就是最典型的例子。数字修复的一种变型——数字着色，则可以使黑白影片变为彩色影片。在工程技术领域，缩微胶片上的技术图样经数字化后，可利用计算机辅助设计技术进行修改，从而极大地加快了产品更新换代的设计

文章来源：《数字与缩微影像》 网址: http://www.szyswyx.cn/qikandaodu/2021/0127/484.html