数字化修复在影片创作中的应用

    袁永春

    随着电影技术的创新和发展，中国的数字电影资源极为丰富，但是一些珍贵的老电影由于保存技术落后，出现损坏、丢失、老化等一系列问题，我们很难使影像资料完好无损地保存下来，这笔宝贵的财富面临消亡的危机。电影的数字化修复，成为保护这笔珍贵文化遗产的一种必要的手段。它主要是指对一些年代久远、损坏严重的影片进行修复，可以说是技术与艺术相结合的产物。一般情况下，损坏的影片会出现褪色、撕裂、划痕、脏点、灰尘、扭曲等问题，所以，当前我们的首要任务是加强影片的数字化修复工作，提高影像资料的保存价值。本文主要对影片《湘女潇潇》的数字化修复实际情况进行分析，并指出了影片在数字化修复过程中面临的难点问题以及如何突破这些问题从而使此项技术创造出更高的价值。

    一、 数字化修复的目的及意义

    （一）目的

    影像数字化修复的目的，是将影片中的资料转化成数字信息，然后发挥计算机的处理能力，对出现损坏的影片进行修复。影像数字化修复通常涉及两方面的含义，一方面是对已经受损的影片进行修复，使其恢复到最初拍摄的样子；另一方面是从创作者的意图和大众的审美需求角度出发，使影片的画质修复到最佳状态，提高其艺术价值。

    （二）意义

    当前，数字图形图像技术在我国已趋于成熟，而在数字影像资源内容和形式呈现多样化的今天，为保护这些文化资源，保证并提升其质量，影像数字化修复已成为了一种必然选择。一些年代久远的优秀电影是我国重要的文化遗产，这些胶片中的化学物质会随着时间的变迁而产生一系列反应，从对使影片的质量产生严重影响。但目前的困境是，传统的胶片保存技术较为滞后，给影片的完好保存带来了极大的难度。采用影像数字化修复技术对这些影片进行修复，对数字中间片制作过程中出现的缺损影片进行及时处理，对制作电影母版意义重大。[1]在目前阶段来看，可以说是一种较好的方式，效果较为理想。该项技术修复年代久远的老影片，既能修补瑕疵，又能提高其艺术审美效果，是数字中间片处理过程中的重要手段。

    二、 影像数字化修复实况

    当前，影像数字化修复技术已成为影片后期制作中常用的手段，在影片扫描结束后立即对存在的损坏影像进行处理，目的在于使影片的画面感更加清晰，将画质更高质量地呈现给观众。随着我国电影产量的不断增多，对影像数字化修复技术的需求将越来越大，同时，对该项技术也提出了更高更新的要求。

    目前影像数字化修复技术使用最广泛的，还是对老影片的修复。在美国运用数字化修复技术修复老影片的事例数不胜数，为提高影片的画面质感，像《乱世佳人》《公民凯恩》《罗马假日》《白雪公主》等多部经典影片，都运用了数字化修复技术。目前，我国的电影资料馆中，保存有三万部左右的影片资料，但是，多数高价值的老影片的存储寿命已达到了极限，如何将这笔宝贵的文化遗产有效珍藏，是我们目前亟待解决的问题。如何重现老影片的活力，这就要求工作人员对其存在的缺损进行修复，以便回到最初拍摄时的样子。2006年，我国电影资料馆向国家广播电影电视总局申请承办《影片数字化修复工程》，该项目投入实际运行，工程计划在5年时间内投入资金2.8亿元，已经对5000部影片进行数字化修复。[2]

    三、 数字化修复在影片《湘女潇潇》中的应用情况

    从视频信号和数字文件的处理角度上看，影像数字化修复系统可分为两类：即直接处理的是视频信号，如DVNR；还有就是当影片实际转化为数字文件后，接着对数字文件进行修复，如Revival，Diamant，phoenix。以上影像数字化修复系统可以说各有利有弊。Revival虽具有较快的修复速度，但调整不够细致。Revival，Diamant，phoenix则是在影片转化成数字文件后进行，虽然调整得较细致，修复效果好，但是却需要耗费较长的修复时间。

    1986年，谢飞导演拍摄了电影《湘女潇潇》。该部影片拷贝时间近30年，目前影片出现了灰尘、划痕、噪声等问题；由于当时制作工艺比较落后，使得影片的镜头存在接痕和夜戏过亮等无法处理的问题，在修复设备条件相对滞后和影片拍摄存在缺陷的双重影响下，可以说，如果这部影片无法通过技术修复解决以上问题，那么将面临着消亡的命运，加快《湘女潇潇》影片的数字化修复工作已刻不容缓。[3]

    本文主要探讨以Diamant修复系统来修复该部影片的应用方式。实际获取的影片素材是已经完成的胶转磁的HDCAM影片磁带，运用DVS系统得到该部影片已转化好的数字文件，即1920·1080 10bit dpx序列帧。

    对该部影片全面检查后，才会掌握了解影片的缺损问题，整部影片存在划痕、镜头接痕问题；夜戏部分存在噪声、夜戏过亮问题；关于闪烁问题只在几个镜头中出现，可以说这些都是一些棘手的问题，修复起来存在着极大的困难。

    首先，处理整部影片广泛存在的缺陷——镜头接痕问题时，如果采用Dust模块自动处理，效果则不十分明显，所以应摒弃这种方法，通过MIR工具手动处理，解决镜头接痕问题。

    其次，在对影片划痕问题进行处理时，完成自动处理后再进行手动处理。划痕主要是在调整Diamant中的Line Scratch模块的Sensitivity、Detection、Threshold、Minimum Length等参数的基础上，实施保守的自动处理，接着通过MIR对遗留的问题进行手动处理和自动处理。

    第三，关于整部影片存在脏点、灰尘问题，处理过程主要面临两大难题，一是脏点多且到处分布灰尘；另一种是灰尘分布虽少，但脏点面积范围大。灰尘和脏点的分布特点主要包括种现象，一是灰尘和脏点均随意分布在图像中；二是同段影片中连续的图像通常存在相似点。由于灰尘、脏点具有随机性及影片片段图像的相似性特点，使计算机算法轻而易举地就能获悉脏点的位置。

    主要分两步对《湘女潇潇》影片的脏点、灰尘进行处理，第一步是进行自动处理，根据灰尘和脏点的具体特性，对调整Diamant中的Dust模块的三个核心参数Sensitivity of Dust Detection、Minimal Spot Size、Maximal Spot Size分别进行两次Dust自动处理，在此两次采用的参数都是安全的。第二步是进行手动处理，由于自动处理使用的是安全参数下的保守处理，所以不可避免地会存在没有去除干净的灰尘、脏点问题，对于这些遗留的小问题，我们可采用MIR工具进行手动消除。

    最后，处理夜戏镜头下的噪声问题。通常情况下，我们会通过领域平均法对噪声进行处理。这种方法主要通过把一个像素及其领域内各像素的平均值提供给输出图像中相应的像素，以起到平滑的效果。领域平均法的优势在于算法简便、计算速率快，劣势是，会一定程度影响图像的清晰度。要想处理领域平均法带来的图像模糊问题，可通过小斜面模型平滑法、梯度倒数加权平滑法、最大均匀性平滑法等，这些方法致力于如何选择领域的大小、形状及方向，以及参数平均的点数等，在对部分图像进行线性滤波后，使得图像中某一类型的噪声逐渐降低，最终实现最佳效果。通过领域平均法的局部均值滤波器对扫描图像后存在的颗粒噪声处理效果较好。

    在《湘女潇潇》这部影片的修复工作中，我们将线性滤波器应用于Diamant的Noise模块中，首先根据该部影片各镜头中噪点颗粒的大小对Noise Grain Size参数进行处理，接着根据噪点颗粒的数量对Intensity参数进行调整，然后根据镜头中画面内容的移动情况对Min Global Motion Reliability参数进行调整。完成上述步骤后，噪声问题基本上就得到了较好的处理。

    实践表明，在处理图像噪声问题时，应综合运用多种方法，这不仅能有效保持边缘信息，而且还很好地避免图像的噪声问题。比如：采用均值滤波与中值滤波相结合的方式就不失为一种较好的办法。一直以来，关于降噪问题该采用何种有效算法的讨论较多，不过我们在应用滤波算法时，必须针对影片实际要处理的问题来明确最优的算法。当我们面对多样化的滤波器时，为了选择最佳的滤波器，应结合影片图像的具体要求选择匹配的方法。

    此外，将存在闪烁问题镜头中亮度正常的帧作为参考帧，自动校正Diamant中的Flicker模块，对闪烁问题加以修正。

    上述问题全部处理结束后，由视频信号将影片传送至Film light调色系统，对整部影片颜色进行校正处理，要根据谢飞导演的创作意图有效解决夜戏过亮的题，确保影片颜色鲜明光亮，按照以上方法和步骤进行操作，这样《湘女潇潇》这部影片的数字化修复工作将会达到较好的效果。

    四、 对电影《湘女潇潇》的评价

    影片中有一段关于萧萧裹胸布的画面，可以说是一大亮点，构思视角独特。由于潇潇婆婆生活在湘西一个闭塞的环境中，处于被封建思想压榨多年的民国初年时代，处于七大姑的口、八大婶的眼“监督”之下，因此婆婆会以一个受害者的角色而选择再度用一块裹胸布，要求萧萧裹成自己那样。裹胸布和裹脚布的涵义没有什么区别，不过角度更新，着眼点更为独到。但是单单一片裹胸布，遮不住萧萧喷薄的激情，挡不了萧萧如火的青春。影像将抽象的东西具象化，为观众营造直观的氛围，相较于文字描述更具吸引力和感染力。

    影片结局对白不多，却让人心里空荡荡的，感觉到寒冷和难过，这也可以说算是稍显逊色的败笔之处。潇潇憧憬着自由美好的幸福生活，但人在诸多束缚面前幼想终究是无力的，最终还是被现实所抹杀。年龄还未到中年的潇潇穿起了婆婆那样的衣服，脸上的表情不再像过去那样天真烂漫，而是十分的空洞苍白。她的儿子娶了一个当年的“潇潇”；而当年的小丈夫，已经成熟，面对这些自己无法选择的一切，潇潇最终选择了逃离，虽然不知道她逃向哪里。但值得肯定的是，潇潇的生活，不可能依造和指望丈夫有任何的的改变，注定的是一潭死水，没有半点波澜和精彩可言。[4]

    潇潇从最初的受害者变成了陋习的执行者，孰是孰非，难以判断，这就是影片最终留给读者思考的问题，也留给我们更多回味的空间。影片中对湘西世界的刻画，为原著小说起到了锦上添花的作用。

    结语

    目前来看，现在运用的数字化修复技术对《湘女潇潇》影片进行数字化修复还存在一些弊端，主要表现在以下三方面：

    第一，数字化修复技术对位置固定的划痕问题并不能完全处理。

    这种连续划痕帧数较多，同一镜头中不存在相同区域完好的帧，数字化修复通常对划痕区域两边未受到损坏的区域进行差值运算，以生成新的图像对损坏的区域进行填补，该方法的不足之处是会对划痕修复的边缘造成瑕疵。在影片《湘女潇潇》中对这种划痕处理后，会留下暗色的痕迹。

    第二，修复过程中的监看系统和放映环境难以协调统一，实际放映时会出现看到修复中没有完全处理干净的影片缺损问题，但实际上已完成修改处理工作，二者却不能同步。

    第三，降噪处理功能不全，降噪效果与边缘清晰保护相互制约，降噪处理的效果与实际效果和要求相差甚远。

    以上问题都是目前进行数字化修复过程中遇到的难点问题，困扰着我们，却无法实现突破，随着数字化修复技术的不断发展与进步，相信我们面临的这些挑战将会逐步得到有效解决。

    参考文献：

    [1]马金秀，常一孜.Revival在精修影片《渔光曲》中的应用（上）[J].现代电影技术，2010（10）：17-23.

    [2]马金秀.影片一般性修护实践[J].现代电影技术，2011（7）：17-24.

    [3]刘兰芳.旧电影修复技术中的图像处理算法研究[D].大连：大连海事大学，2010.

    [4]王常青.数字图像处理与分析及其在故障诊断中的应用研究[D].武汉：华中科技大学，2012.