大画幅数字摄影机能为我们带来什么？
2019-04-10 16:13:20
伴随着ALEXA Mini LF - Arri的发布，大画幅成为了这段时间，圈子里讨论的一个热门话题。不少人心潮澎湃，直言大画幅数字摄影机的普及，将会创造出一种截然不同的画面感受。
关于为什么大画幅看起来不同于传统的S35，时下也有很多观点，大部分最后都总结为景深的减小。
这当然没错，大画幅摄影机为了获得和S35摄影机相同的视角，需要更长焦段的镜头，这就导致了景深减小。
就拿ARRI Mini与ARRI Alexa LF/Mini LF来说，景深可以减小高达50%。
但事实仅此而已吗？
最近，国外一位技术大拿，从业20多年的摄影老师傅，ARRI, Inc.电影镜头专家Art Adams，就亲自上手做了一次测试。
我们一起来看看，大画幅到底有什么不同?
畸变测试
我们知道，长焦镜头的畸变校正比较容易，失真较少。
而大画幅摄影机需要比S35摄影机更长的镜头来捕捉广角画面，所以可推理出，在拍摄广角、远景（Long shot）的情况下，大画幅摄影机造成的镜头畸变和失真会更少，也拥有更好的“沉浸感”。
不过，现代电影镜头对于畸变都有不错的改善，那么大画幅和普通S35之间的畸变会不会相差很大呢？
这就是我要做的第一个测试，我比较了两套经过良好校正的电影镜头：ARRI Master Primes和ARRI Signature Primes。
ARRI Master Primes T1.3 /Signature Prime T1.8
Master Primes是一款在光学上几乎完美的电影镜头，而Signature Primes则是拥有现代和经典两重特性的镜头，不过失真并不属于这些经典属性。
Master Primes只涵盖了S35画幅；Signature Primes则覆盖了大画幅。
我们来看看对比：
ARRI TSR （老铁Chase Hagen的头被我固定住了）
我找来了老铁Chase Hagen做我的模特。我们在一台ARRI Alexa LF上拍摄了两次：一次是使用Master Prime拍摄3.2k，另一次使用Signature Prime拍摄4.5k，摄影机在两次拍摄之间保持静止。（3.2K是我做工作最常用的分辨率。）
25mm Master Prime，3.2K，T1.8【S35】
35mm Signature Prime
LF Open Gate (4.5K), T1.8.【大画幅】
分屏，左边是Master Prime / 3.2K，右边是Signature Prime / 4.5K。Signature Prime背景更柔和，产生了更好的“空间感”，但这些镜头的失真都得到了很好的校正。（其他镜头，尤其是老镜头，可能不行。）
我看不出两者的畸变和失真有什么不同。我注意到的是Signature Prime比Master Prime在颜色感受上更温暖，并且对于背景的再现，更加有活力和对比，即使是在它质感很柔和的情况下。
Signature Prime表现出比Master Prime更多的渐晕，这主要是因为它的光圈是全开的，Master Prime的光圈不是（Signature Prime最大光圈为1.8，Master Prime最大光圈为T1.3）。
我发现除了每个镜头的特性和由于大画幅减小的景深之外，它们之间没有其它明显差异。
如果你想知道在3.2K到4.5K之间，换算系数的计算方法，可以看本文末尾。很简单，也很有用，但可能不是每个人都感兴趣。
关键是你要知道，在Mini的3.2K和Alexa LF的4.5k(或2.8K HD和UHD)之间获得等效视角，需要使用什么镜头: 找到相应标准的焦距即可
25mm (Mini) > LF 35mm (LF or Mini)
35mm (Mini) > 50mm (LF or Mini)
50mm (Mini) > 75mm (LF or Mini)
75mm (Mini) > 100mm (LF or Mini)
每一个焦段的变化，都会让景深减少一半。
景深、透视和深度
大画幅与S35的最大区别在于景深的减小。对于那些喜欢拍摄柔焦背景的人来说，大画幅会有明显的优势。
ALEXA Mini LF 官方宣传图
我在工作中，发现S35在T2时，景深变得很合适。我大部分时间做的是广告摄影，我发现T2.8对于现代人们的品味来说，常常显得太过锐利。不过在大画幅下，这通常相当于T2在S35中的感受。
在超过T2的情况下拍摄可能会有问题。在大光圈镜头（fast lens）上，T1.4实际上是F/1.2或F/1.3，球面像差很难纠正，这会导致大光圈下的焦点发生明显的偏移。这也被称为“球差引起的焦点偏移”。
ps：球面像差：球面镜不能将所有光线聚焦在同一点，透过镜片边缘进入的光线会偏离焦点形成像差。尤其在大光圈的时候，有较多光线可以通过镜片。最明显就是一些光点会虚化成一团光，这是由于边缘位置进入的光线与中心聚焦的偏差较大所致。
要改善这种问题，可以将光圈收缩。而镜头设计上亦可以利用特别的凹、凸透镜组合修正折射角度。现代镜头则爱用非球面镜来修正这种问题，尤其是对于恒定大光圈的镜头，镜片直径大，球面像差也越明显，所以有些高级镜头可能有多达三片非球面镜。
在我职业生涯早期，看到过这样一个例子:一家镜片制造商发布了一系列镜片，它们对这种异常现象非常诚实:孔径小于T2.8的镜头上有一个黄色的目标值，孔径大于T2.8的镜头上有一个蓝色目标值。
(在T2.4下拍摄会有点令人头疼)他们知道，当在大于T2.8的镜头下拍摄时，如果镜头聚焦在稍微不同的一点，做一些修正，画面看起来会更清晰。
许多有经验的摄影师，会手动修正这个不足。而在大画幅摄影机中，你不需要使用那么大的光圈，也能得到同样小的景深，“球差引起的焦点偏移”问题有所改善。
或者，你也可以在那个大光圈上工作，拍摄出比S35更柔和的背景。我看过自己的ARRI Signature Primes定焦镜头，在T1.8下拍摄的画面，看起来好像在拍摄主体对象和背景之间有一个水覆盖的窗口一样，是一种非常梦幻的视觉感受。
ALEXA Mini LF 官方宣传图
景深的减小对“大画幅视觉感受”有多大影响？这是我和摄影指导Matt Siegel做的第二次测试。
我们正在一个小房间里拍摄，使用ARRI Alexa LF 3.2K 与4.5K Open Gate modes模式，在相同的位置、相同的视角和相同的T-stop下，拍摄了一组画面。
PS: LF Open Gate提供最大传感器区域（36.70 mm x 25.54 mm）和最大分辨率（4448 x 3096 photosites）。 这种传感器模式由全画幅镜头，ARRI Master Macro 100和一些带有扩展器的Super 35镜头所覆盖。最大帧速率为90 fps。
在你看下面的视频之前，我要告诉你重点应该关注什么:
1、背景物体的形状会随着它们偏离焦点而变大。这可能会使柔和的背景感觉更近，同时也会由于背景柔和感的增加，让前景和背景之间产生更大的分离感。
2、广角镜头纵深感很强，因为它们具有更好的透视效果，并且没有与前景冲突的硬边（hard edges），感觉更加“平坦”（flatter）。同时画面保持了明显的层次感，好像是由几组“不连续的层”组成的一样。（这种感觉类似使用70mm胶片拍摄的广角镜头所产生的那种层次感）前景几乎是被切开，然后放在柔和的背景上一样。
3、相同焦距的变形镜头和球面镜头，在相同的传感器大小下，具有相同的景深，但是球面镜头会有更柔和的背景。
ps：常见的镜头称为Spherical Lens,即球面镜头，成像效果如下图右侧上面第一幅画面。而变形镜头Anamorphic Lens可以获得更好的沉浸感，成像效果是下面的画面。
比如，我们在ARRI Alexa LF上，使用变形镜头和球面镜头在UHD模式下拍摄。
相同的传感器尺寸，球面镜头在两个轴上焦距相同，但变形镜头的水平轴是垂直轴的一半，物体在垂直方向上通常会变的柔和，但在水平方向上，则会更加锐利一些。所以，球面镜头往往能够产生更柔和的背景。
在视频的最后有一个例子。我对背景图片进行了放大，能够看到球面镜头对水平和垂直帧边的柔化效果是一样的，但变形镜头对垂直帧边的柔化效果没有球面镜头那么好。
由于镜头的一些原因，我无法完美的匹配焦距，所以不得不将75毫米球面镜头放大一点，我想你会明白我在说什么。
我稍微调整了一下3.2K的图像大小，使它与4.5K的图像完美匹配。这就是你在图像周围看到小的黑色条纹的原因。
Signature Primes被设计成通用镜头，所以它们在S35和大画幅下都能很好地工作。
与3.2K的画面相比，大画幅下背景比前景更大。当背景的高光渗入周围的暗部区域时，曝光有明显的下降。你可以认为这是一个优点——尤其是在HDR影像中——因为高亮处仍然可见，但不会太过于分散注意力。
我在大画幅拍摄的画面中感受到的那种“深度感”和“层次感”，与背景墙上失焦图片尺寸的增大有一定关系。另一方面，背景中的硬边在大画幅中要柔和得多，我的眼睛无法明显注意到它们。
前景中的女人就像在她自己的一个独立层次上（depth layer），与其它层有一种明显的抽离感。
ARRI Master Prime. 25mm, T2.（S35）
ARRI Signature Prime. 35mm, T2.（大画幅）
画面中的女人很明显是在最前面的一个层次，其中也包含前景的书架。
这名男子则感觉在第二个层次，其中包含了画面左侧的书架。
背景墙给人的感觉，则是第三个层次。
在S35拍摄的画面中，主体有一定突出；但在大画幅拍摄的画面中，显然主体更加明显。
我很喜欢大画幅的效果。从某种程度上说，房间的透视感觉“更平”，但我对画面“层次和深度”的感知更强烈。
ARRI Master Anamorphic. 60mm, T2.
ARRI Signature Prime. 75mm, T2.
画框的水平边缘比垂直边缘更薄。
画框边缘在两个尺寸上都是同样柔软。
值得一提的是，在2.39:1的宽银幕画面中，我感受不到刚才那种“分层深度”的感觉。
我以前注意到，数字摄影机拍摄1.5:1的静止场景和16:9的移动场景相比，更高的画面，通常会让人感觉更有“层次感”和“深度感”。
我认为这应该是心理作用，很大程度上取决于图像的大小。在这里，变形宽银幕画面不像上面16:9的画面那样，有丰富的“层次感”。
不过，如果把它们投射到一个大屏幕上，我想应该就有感觉了。
在结束之前，我还要提到另外两件事。
首先，我和DP Matt Siegel都认为，2.39:1的大画幅画面让我们更有身临其境的感觉。
当我给他看这两个视频时，他被震惊了:他说在这两种情况下，都觉得画面“包裹”着他，有强烈的沉浸感。
正如上面提到的，当你在小屏幕上看变形宽银幕的画面时，似乎没有那么强烈的层次感。但是Matt在我们影院的大屏幕上看到这些画面时，效果非常明显。
我个人的猜测是，球面镜头画面没有背景失真，造成了强烈的沉浸感，而变形宽银幕镜头的失真和略显锐利的焦外成像，则缓和了这种沉浸感。
最后，当我们在非常小的屏幕上观看时，大画幅增加的“深度感”也是很明显。
S35 (3.2K).
LF (4.5K Open Gate).
在大画幅下，柔和的背景能够在小屏幕上创造出强烈的“空间感”。
尽管我一般只在大银幕上看电影，但在长途飞机和ipad上我看了很多电视节目。虽然移动端并不是一个完美的观影平台，不过现在越来越多的影片在上面发行。
所以，作为一名电影从业者，你不得不去关注它。
现在，跟着我做一些简单的数学运算
为了匹配3.2K和4.5K之间的视角，我不得不在4.5K使用更长的镜头。问题是，“到底多少才合适?”
在查阅PCam后，我发现4.5K的35mm镜头的视角与3.2K的25mm镜头的视角是匹配的。
这是一个大约1.4倍的“crop factor”。
25mm * 1.4 “crop factor” = 35mm
我进一步研究了一下，看看它是否适用于标准镜头范围。
确实如此：
18mm * 1.4 = 25.2 (or ~25mm)
25mm * 1.4 = 35mm
35mm * 1.4 = 49mm (or ~50mm)
50mm * 1.4 = 70mm
70mm * 1.4 = 98mm (or ~100mm)
如果我们将一组焦段标准数考虑为18、25、35、50、75和100，那么从3.2 k转换为4.5 k只需要对应下相应的焦距就行。
当ARRI从HD转换为UHD时，这个规则也大致正确（1.33 vs. 1.4 会有点不同，但大致规则是一样的，这也让焦距转换变得更容易）。
这也适用于稍微不同的焦距，如16mm和24mm，但对于不太常见(但非常有用)的焦距，如40mm和65mm，它的效果不太好。
通过一些基本的划分，可以很容易地确定任意两个传感器的“crop factor”。将大型传感器摄影机的水平像素数，除以小型传感器摄影机的水平像素数，这就是乘数。如果摄影机的配置是拍摄具有相同长宽比的图像，则将较小摄影机的焦距乘以乘数，以找到在较大摄影机上具有相同视角的焦距。
比如：
ARRI Mini, 3.2K mode: 3200px wide
ARRI Alexa LF, 4.5K open gate: 4448px wide
Multiplier = 4448px / 3200px = 1.39 (or round off to 1.4)
如果我用一个25mm镜头在ARRI Mini拍摄3.2K，那么就需要使用35mm镜头才能在ARRI Mini LF上，拍摄相同的视角(25毫米* 1.4 = 35毫米)。
需要注意的是，这在不同长宽比的画面中不起作用，因为你只能计算水平或垂直角度的视角，使用对角线进行匹配。例如16:9到2.39:1，不会产生有意义的结果。
最后翻译到吐血的小编有话说
来源：影视工业网