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从《变暖地球》“升温”数字影像 　　科教电影是影视艺术大家庭中的一员，与影视艺术的其他片种比起来，既有艺术的相同性，又有其相当的特殊性。这种特殊性来源于科教电影的创作资源――包括从微观世界到宏观世界的自然科学领域。而科教电影同样可以采取视觉艺术的方式向大众叙述事物的科学本质与内容。作为中央新影集团下的北京科学教育电影制片厂一直是我国生产科教片的重要基地，面临数字影像技术的发展，越来越多的片子是采取数字拍摄为主。第28届金鸡奖最佳科教片《变暖的地球》采用胶片、索尼F900R数字摄影机、佳能EOS 5D Mark II数码单反相机共同拍摄完成，本文以此探讨数字影像技术在科教电影拍摄中的应用。 　　什么是科教电影 　　科教电影是运用电影的艺术和技术手段来表现其科技内容。 　　科教电影的表现力十分丰富，由于影片用于进行科技知识传播，因而要求镜头严谨，画面构图形象逼真，又要用电影技术手段真实反映自然界变化和表现其科技规律。所以，科教电影采用大量特殊技巧摄影，如逐格、显微等拍摄手段，在二维画面中压缩时间和空间，拍出细胞裂变、细菌生成、植物和生物的生长过程，还可以表现时空光影及气候影响天空下云层变化等世间无穷的变化。这些技巧摄影不但能将这些过程真实、完整地拍摄下来，而且通过各种镜头的运用，增加了视觉震撼力，产生意想不到的效果，丰富了科教电影的内容。 　　数字技术流程提升画质 　　传统科教电影的制作方式从前期拍摄到后期制作及发行放映，全部是使用电影胶片制作完成的，形成了一整套相应的生产模式和与之配套的工作流程。电影胶片的前期拍摄是用各种类型的未曝光负片，经曝光后生成影像，拍摄的效果只有冲洗完负片后才能知道，无疑加大拍摄风险。往往完成一个电影镜头，需要拍摄多次。而电影胶片属感光材料，又不能重复使用，这必然增加拍摄成本。在传统后期制作过程中（以35mm胶片为参考）：从拍摄负片原底到完成影片拷贝需要经过三次印片机的光学复制，由于光学印制时散射效应，复制过程会造成画面分辨率的损失和衰减。35mm原底图像素材的分辨率可以达到4K左右，经过第一??印成翻正中间片分辨率已降低到2K，再次复制得到翻底中间片分辨率为1.6K，而用翻底制作的发行放映拷贝分辨率只有1.2K了。（参见图1）所以相对于现代的电影数字技术，传统的电影胶片制作工艺，对画面质量会有一定的影响。 　　随着电影数字技术的不断完善，数字中间片改变了传统的后期制作方式。现代数字工作站把传统制作中的胶片画面素材、声画合成、动画合成全部进行数据采集转换，并以数据的方式进行制作。经过调色、配光、编剪制成数字中间片，由数字中间片制作数字拷贝和胶片拷贝，由于数字制作是以数字文件格式相互传递，不会产生分辨率和图像质量的损失，发行放映拷贝分辨率可达到1.6K－2K，大大提高影片图像质量（图2）。 　　三种影像拍摄技术的比较 　　由于电影数字技术的发展，不但带来了后期制作工艺的改变，还给我们增加了前期拍摄方式的选择。所以在我厂荣获电影金鸡奖的重点科普影片《变暖的地球》拍摄中，我们既使用电影胶片，同时又使用高清数字摄影机HDW-F900R和数码单反相机佳能 EOS 5D Mark II，使影片的画面质量取得了很好的效果。 　　现将三种拍摄方式相互比较 　　图像感应器 　　现代数字摄像机和数码单反相机使用最多的感应器是CCD和CMOS，这是数码单反相机和高清数字摄像机成像的核心元件。图像感应器相当于摄影机和胶片照相机底片画幅，尺寸越大，有效像素就越高，接收捕捉的光信号就越多，图像的色彩和层次就会更丰富。大尺寸图像感应器带来更大的宽容度和动态范围，使亮部和暗部都会保留更丰富的层次。 　　现代数字摄像机和数码单反相机使用最多的感应器是CCD和CMOS，这是数码单反相机和高清数字摄像机成像的核心元件。图像感应器相当于摄影机和胶片照相机底片画幅，尺寸越大，有效像素就越高，接收捕捉的光信号就越多，图像的色彩和层次就会更丰富。大尺寸图像感应器带来更大的宽容度和动态范围，使亮部和暗部都会保留更丰富的层次。 　　 2 佳能EOS 5D Mark II数码单反相机采用全画幅CMOS图像感应器，其成像器尺寸36×24mm，画幅面积是电影超35mm负片画幅面积的2倍。单张照片能达到2000万像素，其高清视频图像也达到200多万像素。 　　 　　图像记录格式 　　佳能 EOS 5D Mark II数码单反相机：采用CF高速卡记录图片和视频图像信息，其图片采用RAW无压缩图像文件数据记录格式或JPEG有限压缩图像文件数据记录格式。每张图片根据画质有不同设置，而其高清视频可拍摄分辨率1920×1080的影片，记录格式是采用了H.264的压缩方式。由于记录码流低，在记录高清视频信号时，对CF卡记录速度要求较高（