08.21 用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

如果你總是拍攝視頻,會被各種名詞弄得頭大,什麼隔行掃描、逐行掃描、1080P、720P等,還有更多的詞在你頭上繞來繞去,把你弄得很暈。但是,理解這些技術詞彙對學習視頻拍攝非常重要。

視頻是一種可以營造出極富感染力的影像的媒介,要學習它並不容易。很多規則和限制都會成為你的視頻拍攝的阻礙,所以,學習一些基礎的視頻技術知識非常有必要。

1.分辨率

視頻中的分辨率和照片中的畫面尺寸非常類似。比如說,佳能7D 拍攝的1800 萬像素圖片的高和寬分別為5134 像素×3456 像素。這些數據代表了視頻的最大分辨率或圖片的最大尺寸。如果你使用不同型號的單反相機和不同像素總量的傳感器(1000 萬像素、2100 萬像素等)來拍攝,會得到不同的分辨率。

視頻的分辨率相對固定。高清視頻有兩個標準分辨率,以便相機、軟件和顯示設備可以同時工作:

  • 1920×1080( 也就是我們常說的1080 或全高清) ;
  • 1280×720( 也就是我們常說的720p 高清)。

大多數單反相機既可以拍攝高清視頻也可以拍攝標清視頻。我們建議你堅持拍攝全高清視頻。因為現在很少有人願意看標清視頻了(而且在剪輯後,你可以很容易地把高清視頻下變換或修改尺寸為標清視頻,或者直接發佈到網上)。

選擇哪種分辨率取決於三種因素:

  • 硬件限制(很多相機只有一種尺寸可供選擇);
  • 客戶需求;
  • 要和片中其他素材統一規格。
用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

數碼單反相機視頻分辨率對比示意圖。從左到右分別是:標清、720P 高清和全高清。

2.幀速率

人腦可以把快速顯示的一系列靜態圖片自動連接為流暢的活動影像(有些人稱這種現象為視覺暫留),這就是我們能夠看到視頻的原因。在視頻裡,幀速率指的就是這一系列單幅畫面在屏幕上顯示的速度。幀速率以秒為單位來計算(也可能包括一些小數點後的數值)。

現在有多種幀速率可供我們選擇,你使用的單反相機可能會支持下面這些幀速率中的部分或全部(幀速率是用每秒的幀數來表示的)。60 幀/ 秒(59.94 幀/ 秒): 美國和其他一些NTSC(National Television System Committee) 視頻制式的國家採用60 幀/ 秒作為720P 高清視頻的標準幀速率。NTSC 制式是美國和其他幾個國家的視頻標準。

50 幀/ 秒:歐洲和其他一些PAL(Phase AlternatingLine) 視頻制式的國家採用50 幀/ 秒作為720P 高清視頻的標準幀速率。PAL 制式是歐洲和其他一些國家的視頻標準。

30 幀/ 秒(29.97 幀/ 秒) :

美國和其他幾個NTSC 制式的國家在廣播電視中使用的標準幀速率。25 幀/ 秒:歐洲和其他幾個PAL 制式的國家在廣播電視中使用的標準。

24 幀/ 秒(23.98 幀/ 秒) :這是一種非常接近電影的幀速率。

像29.97 一樣的這種帶小數點的幀速率,是在美國等使用NTSC 制式的國家使用的。起初,美國使用的幀速率是30 幀/ 秒(或者說是每秒60 場)。這個幀速率是和北美地區60Hz 的交流電供電頻率相匹配的。20世紀50 年代,彩色視頻信號出現,幀速率不得不隨之改變。為了讓彩色信號與現有的傳輸和基礎硬件協調工作,工程師只好把視頻的幀速率降低了0.1%,使幀速率變成每秒29.97 幀(或者說是每秒59.94 場)。

為了和現有的技術兼容,採用NTSC 制式的國家也把這種方法應用到了高清視頻格式中。

如何選擇幀速率取決於很多因素,主要有兩點:第一是你想達到的效果。第二是完成片所需要的幀速率,這通常是由電視臺、你的客戶或者收片機構來決定的。對此,我們有如下建議。

如果你的片子想要模擬電影的視覺效果,建議你用24(23.98) 幀/ 秒。

如果你的片子要在使用NTSC 制式的電視臺播出,最好用30(29.97) 幀/ 秒隔行掃描拍攝1920×1080 的素材。

如果你的片子將在PAL 制式的平臺上播出,就選擇25 幀/ 秒。

如果要拍1280×720 的視頻素材:NTSC 制式的話,選擇60(59.94)幀/ 秒;PAL 制式的話,選擇50 幀/ 秒。

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

視頻就是使用特定速度記錄下來的一段連續的圖片序列,它可以騙過我們的眼睛,讓我們看到流暢的活動影像。

3.掃描方式

我們前面提到過,視頻其實就是把一系列圖片快速地連續顯示出來。但是怎麼來顯示這些圖片其實有很多種方式。兩種最主要的掃描方式(或稱為視頻信號顯示模式)是:隔行掃描和逐行掃描。

隔行掃描

隔行掃描很早就被作為傳送標準引用到電視信號中,這種掃描方式可以補償老式的陰性射線管設備(比如CRT 顯示器)熒光粉的亮度衰減。通過使用隔行掃描,可以保持住圖像的對比度和亮度。隔行掃描以交替的方式來顯示掃描線(即由像素點組成的水平線,一組這樣的水平線被稱為一場)。

哪一行先被掃描取決於視頻格式,對於大多數標清NTSC 制式來說,偶數場先被掃描(顯示),我們稱它為下場優先。對於高清或者是標清PAL 制式來說,奇數場先被掃描(顯示),我們稱它為上場優先。

每行被掃描的速度很快,比如說,美國的大多數廣播電視採用29.97 幀/ 秒的幀速率,所以掃描每一場的時間為1/59.94 秒。兩場組合到一起後形成了一幀完整的畫面。大部分採用1920×1080 分辨率的廣播電視系統都是使用隔行掃描的(或者是一種特殊的逐行掃描方式,我們稱為PsF,我們在下面的章節裡會詳細解釋)。

儘管我們用數碼單反相機拍攝時往往使用逐行掃描方式(請參看後面的內容),但是你要知道,我們用逐行掃描拍攝下來的影片,很可能還是會在隔行掃描的系統裡播放。

逐行掃描

逐行掃描是從屏幕的頂部按順序一行一行掃描到底部。某些電視機、大部分電腦監視器、電影投影儀、以及數碼單反相機上的LCD 顯示屏都是採用逐行掃描的方式。採用1280×720 分辨率的廣播電視都是採用逐行掃描的方式。雖然1920×1080 的高清視頻有隔行掃描和逐行掃描兩種模式,但1280×720 高清視頻只有逐行掃描方式。

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

把隔行掃描的兩場分開後單獨觀察,畫面會出現鋸齒。逐行掃描的畫面就沒有這個問題。

4.畫面比例

畫面比例描述了圖片或者視頻畫面的長度和寬度之間的比例。你看見的畫面比例通常都是用兩種方式描述的:一種全部用數字表示,比如16×9,另一種是用十進制比例關係來表示,比如1.78:1。

大多數用數碼單反相機拍攝的圖片都是3×2(1.5:1) 的畫面比例,它看起來比較像正方形。然而,高清視頻記錄的是16×9 或者稱為1.78:1 的畫面比例,看上去像長方形。這是一個特別要注意的地方,當你拍攝視頻的時候,相機後面的液晶屏會顯示出一個遮幅,遮幅外的區域將不會被記錄到視頻內容中,所以你需要就此來調整畫面構圖。

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

用帶有視頻功能的數碼單反相機拍攝視頻時,使用的是16×9 視頻畫面比例,而不是圖片常用的3×2 的比例。

5.壓縮

壓縮的目的只有一個,就是降低數據速率和文件體積。拍攝圖片和視頻都會使用壓縮。希望能在維持音視頻質量的前提下,儘可能地減小文件體積(主流的壓縮方式都可以很好地平衡這兩者之間的關係)。以下是一些壓縮方面的關鍵術語。

編碼:圖片、視頻或者是音頻素材使用的壓縮方式被稱為編碼。編碼是壓縮/非壓縮的簡稱。我們在書中會一直討論編碼的問題。你的相機和後期編輯系統都會使用到編碼(不過它們並不是一回事)。

壓縮比:壓縮比指的是採用某種壓縮方式後,圖片、視頻、音頻素材的數據速率或文件體積和原始素材相比的比例關係。舉個例子,通過一種特殊的編碼,可以將一個1GB 的素材壓縮到100MB。在這個例子裡,編碼的壓縮比是10:1。

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

用單反拍高清視頻必知的5大基本概念

當你面臨壓縮時,通常會有兩種方式:無損壓縮和有損壓縮。

無損壓縮

無損壓縮的意圖是輸入怎樣的編碼就導出怎樣的編碼。意思就是說原始素材(就是我們拍攝到的視頻文件)的編碼在壓縮過程中沒有發生任何改變。無損壓縮最常見的工作方式是使用我們稱為行程編碼的算法。無損壓縮編碼,比如Animation 編碼(主要用於保存或傳輸文件),採用很低的壓縮比率,通常不超過2:1。

有損壓縮

顧名思義,有損壓縮意味著壓縮後會損失一些圖像、視頻或者音頻文件中的信息。有損壓縮比較複雜,因為好的有損壓縮需要平衡質量、數據速率、文件體積和色彩深度等。幾乎每種視頻壓縮模式都是有損的。有損的視頻壓縮模式,比如H.264 編碼(佳能單反相機使用的視頻編碼)可以達到超過100:1 的壓縮比。

在實際使用中,你可能已經很熟悉壓縮了。在拍JPEG 格式的圖片時就會碰到有損壓縮。JPEG 的壓縮方式使用了多種技術,可以把一個圖像文件的體積變得很小,但同時也會明顯降低畫質。

另一方面,當你拍攝RAW 格式的時候,就是在使用無損壓縮(甚至是無壓縮)。這些方法通過幾乎不壓縮達到色彩和色調的保真。雖然RAW 格式的視頻已經存在,但是它的文件體積太龐大了,會消耗大量的資源,目前還沒有進入數碼單反相機視頻領域。

在視頻領域,壓縮主要指的是兩種情況。第一,它指拍攝記錄視頻和音頻時的壓縮編碼。比如,佳能7D 數碼單反相機記錄視頻會使用H.264 編碼,而尼康D300s 使用的是Motion JPEG 編碼。第二,指的是在採集和編輯視頻文件時使用的壓縮編碼。有可能你在採集的時候使用一種編碼,而在編輯視頻的時候使用另外一種編碼。這樣做通常是為了優化視頻以便在電腦上編輯和回放——這個過程被稱為轉碼。

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