新疆生產建設兵團

[拼音]：yingshi yingxiang zhuanhuan

[英文]：film-video image transform

將影片上的影像資訊變為電視或錄影帶所具有的資訊形式的過程以及這種變換的逆過程。影片和電視錄影是兩類用途極廣泛的活動影像記錄、傳遞媒介，它們之間的關係很密切，在許多場合下，要把一種媒介的節目轉變成另一種媒介以適應不同映示方式，或者滿足某些技術過程相互利用的需要。影視影像轉換是現代電影洗印廠中的重要業務內容。

電影和電視的影像構成原理和方法不同，因而在相互轉換過程中需要解決一些特殊的問題。電影是將一幅幅完整的畫面拍攝在膠片上，每秒24格（幅）。相鄰兩格改換時遮光拉片時間約需20毫秒。放映時一幅幅完整畫面投映在銀幕上，每格遮光兩次，拉片所佔時間較長。電視則是由高速移動的電子束在攝像管靶上作水平和垂直方向的掃描，檢拾照射在靶面上的光學影像產生的電荷，把空間函式的資訊變成時間函式的資訊;影象顯示則是通過被視訊訊號調製的電子束的水平和垂直掃描，在映象管螢幕上完成的。因此電檢視像從上至下由許多行水平方向排列的像元組成。普通電視掃描標準分為每幀625行、每秒25幀，以及每幀525行、每秒30幀兩種。為了減少閃爍現象，又都採用隔行掃描，將每一幀分成單數場和奇數場兩場，每場各擁有一半的行數（圖1），因此625行系統為每秒50場，525行系統為每秒60場。電子束在每行及每場結束回掃時被消隱而不顯示，消隱期僅佔顯示時間的幾分之一，非常短，場消隱期約為1.6毫秒。

為了協調電影和電視的轉換，消除由於電視的幀數和電影的格數不一致時可能產生的上下滾動黑條，在25幀電視系統和電影相互轉換時，一般將電影速度改變成為每秒25格，速度提高約4％。這對聲音和影像動作的影響不太明顯。30幀電視系統的轉換較複雜。在電影轉電視時，通常每2個影片畫格產生5個電視場，24格電影轉為60場電視訊號。電視轉電影則正好相反，每5場訊號須刪掉一場或兩個半場訊號錄在兩個影片畫格上。電影片的遮光拉片時間遠較電視訊號場消隱期長，為了轉換時不致損失影象，需要調整這兩個時間，使之匹配。

曾經採用過許多機械、光學方法，例如使用快速拉片機構和五葉遮光器等特殊裝置，來解決上述問題。80年代以來，使用了電子技術，尤其是數字式幀（場）存貯器，使有些以往不易做到的轉換成為可能。幀存貯器的工作原理是把每幀影象逐行逐點分解為許多象元，每個象元的亮度和色度值被數字化後寄存於數字式幀存貯器的相應的存貯單元內，然後根據轉換過程的特殊要求形式讀出，讀出方式及速度可以和存（寫）入時不一致，因而能夠得到所需的各種變換。

影片和電視錄影相互轉換可分為以下幾類：

磁帶轉膠片

即把電視或錄影磁帶中的視訊影像資訊再現在電影膠片上。在普通的625/50或525/60電視標準下，一幀影象包含的資訊量只約為35毫米影片的五分之一左右。下列幾種方法都具備將普通電視錄影的資訊基本全轉到影片上的能力，但磁轉膠影片的質量低於16毫米影片。

（1）螢幕拍錄。即用攝影機拍攝解析度高的彩色監視器螢幕。此法簡單，使用普遍。但比較專業的部門則多用三管螢幕拍錄法，它用3個清晰度比彩色監視器高的單色（紅、綠和藍）映象管，各自顯示視訊訊號中的紅、綠、藍分量，然後用二向色鏡合為一個彩色影象以備拍攝。還曾用過單個單色映象管依次分別顯示錄影帶中的紅、綠、藍分量，拍攝3條黑白分色片，然後印製浮雕片並製作染印法拷貝。螢幕拍錄16毫米影片時，可以使用拉片時間接近 1毫秒的氣動快速拉片攝影機。使用35毫米影片時則需用幀存貯器，它可以使影像讀出速度變快，剩餘下更多的時間用於消隱，因此可和35毫米影片所需的較長拉片時間相配合。在讀出時刪節掉相應的電視場還可以解決24格和30幀的影視轉換問題。

（2）電子束錄影。感光膠片受電子束轟擊時能產生曝光潛影。把膠片裝在有電子槍的真空盒倉中，電子束受視訊訊號調製並在黑白膠片上聚焦掃描，產生影象潛影。錄影帶的視訊訊號經過處理寄存於中間媒介後，即以每秒72幀( 3×24)的速度順序取出每一幀中的紅、綠、藍訊號分量通過電子槍使膠片曝光。因此影片上每相鄰 3格各自代表一幀訊號中的 3種原色分量之一。沖洗後用帶有紅、綠和藍濾色鏡轉盤的特殊印片機按黑白分色片合成原理印製彩色片：印片機放映頭每走3格，攝影頭拉1格，用紅分量底片通過紅濾色鏡曝光一次，藍、綠分量底片也各自通過藍、綠濾色鏡各曝光一次，合成一格完全的彩色片。視訊訊號在處理時已將原來隔行掃描兩場轉變為逐行掃描的一幀，因此影片可以不用間歇方式曝光，而用精密伺服系統作連續輸片即可。電子束方法幾乎沒有散射和光暈現象，由於能量強、可以使用感光度低的微粒膠片，因此能夠得到很高的清晰度。它的能力已超過普通電視標準資訊容量的要求。用這種方式轉錄每幀1000行以上的高清晰度電視訊號可以得到接近於普通35毫米拷貝質量的影片。

（3）鐳射掃描錄影。用視訊訊號調製過的鐳射束在膠片上掃描產生影像曝光，如圖，用氦－氖鐳射器產生紅光、氬離子鐳射器產生綠光、氦－鎘鐳射器產生藍光；紅、綠、藍視訊訊號送至晶體聲光調製器調製各自通過的鐳射束;用二向色鏡將3個光束合為一束投射到高速旋轉的多面稜鏡上，由於鏡面轉動時每面都使反射光束偏轉一次，稜鏡面數和每秒轉數乘積和視訊訊號行頻相等，因此產生了水平偏轉；光束再經過場頻振動檢流計鏡反射，產生垂直偏轉。轉錄16毫米影片時可用快速拉片攝影機拍攝，但是轉35毫米影片一般採用連續輸片曝光方式，此時需採用幀頻振動鏡垂直偏轉，它產生跳光柵的掃描效果，能在影片上將奇數場和偶數場的曝光交疊合並；也可以採用幀存貯器把隔行掃描的訊號存貯起來再逐行取出轉換為逐行掃描，以適應連續輸片曝光時的要求。鐳射束色度純，能量高，能夠聚焦成極細的光班，可在微粒彩色膠片上直接曝光，因此影象質量高而加工工藝簡單。這種方法的潛力也已超過普通電視標準的要求，在轉錄高清晰度電視訊號時能得到與通常影片質量接近的35毫米影片（圖2）。

膠片轉磁帶

即把影片上的影像轉換為電視或者錄影磁帶所需要的訊號形式。進行這種轉換的裝置統稱電視電影放映機。隨著科技進步，在電影製作過程中，往往需要利用電視錄影技術作為輔助手段，以提高製片效率並節約費用。膠轉磁主要有以下幾種方式：

（1）放映機和攝像機組合方式。基本原理是用光導攝像管電視攝像機，通過中繼光學部件拍攝普通電影放映機投映的影象。由於光導型攝像管具有一定時間的影像貯存作用，因此即使放映機遮光時間比電視場消隱期長得多，攝得的電視訊號中仍不致於缺損部分影象。然而光導攝像管有延遲拖尾等現象，對快速移動影像不利。幾臺放映裝置間的切換可以使用光學轉向鏡。中等質量的電視電影機多采用非間歇式的旋轉多面鏡或者多鏡頭的連續放映方式。

（2）飛點掃描方式。利用陰極射線管作為光源。光柵上的光點對影片進行垂直和水平掃描後，通過分光稜鏡分解為紅、綠和藍色分別投射到3個光電倍增管靶面上，其輸出訊號各自經處理、校正和編碼後成為電視訊號。飛點掃描系統無影像存貯作用，因而影象無延遲和拖尾，但是隻能用拉片時間短的特殊16毫米放映機放映。對於慣性大的35毫米影片必須採取連續輸片方式，此時為了將一格電影畫面變為電視訊號所要求的奇偶場，需對移動著的影片上的相同畫格掃描兩次。因此需在影片移動方向前後位置各產生一次光柵。光柵和影片相向移動，只用一半高度就可完成整個畫格掃描，所以需要一個半高光柵以幀頻交替變動位置。如採用幀存貯器可用固定光柵對移動的影片連續掃描，訊號存入幀存貯器後按隔行要求讀出即可產生奇偶場。還能重複讀出某些行而把24格電影轉換為60場電視訊號，以解決過去60場的電視系統幾乎無法使用飛點掃描電視電影的問題。利用幀存貯器還可以作無級變速或定格執行，能適應某些影片的特殊要求或者產生特技效果。

（3）電荷耦合器件掃描方式。用白熾燈光照射連續執行的影片，然後經過分光鏡分成紅、綠、藍光束投映到3個線陣電荷耦合器件上。每個器件上都排列著成千個輸出訊號和照射光強成比例的半導體光敏元件。用時鐘脈衝對影象進行水平掃描以依次取出元件上的資訊。垂直掃描由影片的連續運動形成。輸出訊號處理後存於幀存貯器中，之後按訊號形式的要求取出。

（4）鐳射掃描方式。和前述鐳射掃描磁轉膠方式相似。紅、綠和藍鐳射經二向鏡匯合為一束，經過高速旋轉多面鏡產生水平偏轉，再經過振動鏡作垂直偏轉，並用跟蹤偏轉器使光柵跟蹤連續執行的膠片，光束掃描過影片後，通過分光系統分解為紅、綠和藍光，投射到各自的光電倍增管上產生訊號。鐳射色純度高、能量強，能聚焦為極細的光斑，因此影象清晰度和彩色較好。這種方法適於高清晰度電視系統和70毫米影片的膠轉磁過程。

由於電視電影放映系統的綜合分解特性和電視影像觀看條件的限制電視電影系統不能將影片影像整個密度範圍的色調再現出來，陰影部分的層次受到損失，彩色飽和度和逼真度下降。因此最好用低反差影片供電視電影放映。此外，現代電視電影放映系統已可直接從底片進行轉換，底片反差低、層次豐富，因而轉換後的質量高，還可以避免原來由底片印製正片過程中增加的質量損失。

電視電影放映機可以對場景彩色進行逐個校正，用類似洗印中配光的方式事先預觀影片的彩色平衡情況，調出最佳狀態，將校正值記錄在微機裡，在正式轉換過程中控制每個場景。電視電影放映裝置上可以加裝類似“溼法印片”的裝置（見電影印片機），使用液體片門消除影片上的劃痕影響。還可以採用電子方法降低影片顆粒度雜波、遮蔽斑痕。

黑白影片著色法

用電子方法可以將黑白影片的單色影像訊號轉成彩色電視訊號。這種轉換可以提高早期攝製的黑白影片的藝術效果和觀看價值。使用這種方法可把80年代的科學技術和40年代的藝術結合起來，使舊影片重放異彩。

著色時首先決定影片的彩色要求，確定出每一場景第一個畫格和同場景中變動比較大的畫格的著色，場景中的其餘畫格則自動模仿這個畫格著色。整個過程是用電子方法進行的。通過電子繪圖板分劃各個著色區域並用電子調色盤給每個區域加上具有合適濃度的相應色調。起始畫格的亮度訊號被數字化為包含亮度值及其座標的象素，計算機比較下一格的象素或者通過複雜的軟體作出邏輯判斷，以對影象各個部位跟蹤，並在和上格相應的部分配以同樣的色調。在超出程式判斷能力的情況下有時還須藉助於操作人員。原有亮度訊號和色調合成後即可得到彩色影象訊號。