你所不知道的4K超高清摄像应用
Nov 30 2021
人类终究是“视觉”型的动物，因此人们在光学领域的研发从来没有停歇过，为了就是透过光学影像，追求感官体验。数码影像及光学技术的发展，在近二十年内更可用“突飞猛进”来形容，几年前，当Full HD画质才逐渐普及成为主流的视频分辨率规格后，紧接着打着更高像素的4K分辨率(4K resolution)随后诞生。
虽然4K影像尚未成为主宰影像市场的的主力规格，但4K影像应用大致上是呈现成长的态势，举凡支援4K摄影的摄像机、数码相机、周边播放器、显示器，乃至于4K 规格的视频作品等等，都有越来越普遍的趋势。目前4K解析度已是新一代“高画质”的代名词，许多热血的业余摄影玩家都已纷纷采用4K影视设备拍摄视音频日志(Vlog)了，更何况是媒体制作公司和电影制片，怎能不走在影像技术的前端？究竟4K影像的魅力在哪里，4K影像又能为影像制作带来哪些变革？且让我们继续往下看。
我们都知道，若想要在近距离内观看到清晰的影像细节，画面中像素点密度就要更紧密。所谓4K 分辨率，是指分辨率达4096 × 2160px (注一)，因横向解析度有4,000像素，故简称4K分辨率，至于Full HD的分辨率为1920 x 1080px，两者相比，4K 影像的总像素点足足是Full HD的四倍。由于4K画面比Full HD画面拥有更细腻、紧密的像素点，因此4K画面所具备的影像细节资讯更丰富，观赏者看到画面中的物体也更接近真实视感的氛围。
4K高画质视频之所以广受欢迎，不只是因为“清晰的影像”，借由这些充满细节纹理的特写画面，例如人物身上的发丝、脸上的细斑或皱纹、野生动物毛发的光泽、黑夜里的星空与银河、喷溅的水滴、雨雾、爆破画面中四散的碎片和硝烟等等，更能牵动观众的情绪起伏，这就是4K 影像的美丽所在！
注一：4K电影(Digital Cinema Initiative; DCI) 规格为4096 x 2160px，4K电视规格为3840 x 2160px。
(图说：4K像素是FHD像素的四倍。)
(图说：4K画质与FHD画质局部分大后的比较。)
(图说：4K高画质呈现精致的影像。)
4K 影片对于影像产业带来的不只是鲜锐的画质演绎，也改变了摄像人的作业方式。在过去，拍摄影片和静态平面照是各自独立执行的工作，平面摄影师若想要抓住精彩的瞬间动作或神韵，只能借由相机高速连拍捕捉画面。虽然Canon、Nikon机皇等级的数码单反相机的连拍速度可达每秒7~14张，Sony、Fujifilm高阶无反相机的连拍速度也差不多如此，但倘若相机的连拍速度不够快，或着是摄像师按下快门的时机(timming)没掌握好，精彩的瞬间凝结照可能就这样从指缝间流逝。连机皇的连拍速度都不见得能够完全捕捉到精彩的瞬间动态，更遑论是秒连拍速度不超过6张的中阶和入门级的数码单反相机。
视频是利用每秒至少24张的静态照片组成，也即是指帧幅率为24 fps (frame/per sec) (注二)，根据此影像原理，影像工作者可从动态影片中撷取出某一张静态照片，作为平面编辑使用。当视频的帧幅率越高，代表每秒所含的静态帧幅数越多，高祯幅率不仅代表视频的播放顺畅度越佳，于生态、人像、婚礼等等的摄像师来说，高帧幅率能提升他们捕捉到理想瞬间的成功率。试想，一秒钟的影片可以撷取出至少24张以上的静态照片，这可是一般照相机无法达到的连拍速度呢。
4K高画质让撷出的静态照片画素可达800万以上，是Full HD 画质的四倍以上。或许有些读者会认为800百万画素的图片与现在数码单反相机动辄2,000万画素起跳的照片相差甚多，但对于绝大多数利用电脑、手机或平板观看图片的用户而言，800万画素的图片其实已非常足够了，甚至是用于印刷杂志封面、制作杂志开版图、美工插图都不成问题，这些优势都是以前Full HD 画质难以达到的结果。
注二：人眼每秒可分辨24张图片，当图片播放超过每秒24张时(24 fps)，人眼的视觉残留效果就会形成连续性的动画。
(图说：从动态视频中撷取静态画格，可以提高捕捉高速瞬间画面的成功机率。)
使用过数码相机的用户一定有这样的经验，当原图画素越高，那么从画面中撷取局部影像再放大，则较能维持撷取影像的清晰度。同理，高画质的视频素材让制片人员在后制时拥有更多弹性编辑的空间，视频剪辑师在后制时可透过撷取4K影片的局部画面，让影片画面以更佳的构图呈现，或着发挥特写画面的效果，借此传达更佳的视觉效果。然而，4K高画质的妙用不止于此，稍加发挥创意，4K摄像还有更多创意用途。
传统上，实施多机位作业至少需要两台以上摄像机拍摄画面，才能让切换台设备拥有多视角画面切换。不过，您曾想像过，利用单机就可以做到媲美多机位作业的效果吗？善用4K 高画质视频的优势，影像工作者可以透过一组4K影像处理器将单一4K 分辨率的画面，任意分割为4组Full HD 1080p画质的画面，不但让可运用的画面视角有更多元的选择，而且分割后的画面素质仍具有一定水平。试想一下，一个三人乐团表演，可以利用一台4K摄像机和一台4K影像处理器实现四机位、高画质输出，取景饱含全景、中景、特写，还可以随时调整机会，重新构图。上述拍摄取景和影像切换作业，只需一位人员即可游刃有余操控，大幅降低传统多机位作业的人力和设备需求。
4K高画质摄像的应用，不只是追求视觉上的“爽感”而已，从实务应用的层面来看，4K 影像处理器让4K影像的应用从广播领域扩展到教育课堂、培训课程、多机位采访、自媒体播报、现场活动甚至于环安监控等等。相信在不久的将来，4K 影像的应用将会更普及于我们的生活之中。
(图说：4K影像可分割为多画面使用，达到多机位拍摄的效果。)
