为什么电影每秒播放的帧数一直停留在 24 帧而不继续向更高的帧数发展?


我感觉你并不明白电影和游戏画面有多么的不同,游戏的帧率成本在用户端,而电影的帧率成本在制作段。

游戏渲染基于栅格化 (Rasterization)(光追在这个话题里没有太大区别),用于渲染的相机是理想化的小孔成像相机,拥有无穷大的景深,无穷小 / 瞬间的曝光,或者说不考虑时域影响、像素亮度取决于光源强度,不存在曝光时间的概念。

同时,游戏的 60fps 不是说每 1/60 秒渲染一帧,而是说平均每秒有大概 60 帧画面,比如前 0.9 秒只有一帧,后 0.1 秒刷新了 59 帧,那这也是游戏的 60fps。

至于游戏中的景深或动作模糊,这些大多数是通过单独渲染通道(比如 zDepth 和 Motion Vectors),放在缓存里用于遮罩合成。因为是靠低效果换高效率,最终视觉体验离实际差的很远,但因为玩家注意力通常不在这些效果上,在游戏中也很难被注意到。

电影则完全不同,帧率会带来一系列影响。

大多数电影(和视频)在拍摄时都推荐使用 180 度快门,对于 24fps(24fps 是 PAL 下的帧率,考虑兼容,很多时候更推荐选择 NTSC 的 23.976fps),这代表 1/48 的快门速度,但相机大多数没有这个快门速度(专业电影机能直接选快门角度),所以多直接选 1/50 秒。60fps 就是 1/120,出于同样的原因会近似到 1/125 秒。

1/50 和 1/125 之间是接近 1.3 档曝光的差距,那为了保证每帧看起来和 24fps 相同,就需要想办法搞出额外一档多的曝光来。

对大多数 DP 来说,上调 ISO 是一件堪比吃屎的事,除非性命危险不然不会干。要是拍胶片就更完蛋了,只有在用 5213 的剧组能接受 24fps 到 60fps 的调整,因为 5219 对比 5213 正好是一档多一点儿,5207 比 5203 高两档多,调 60fps 会过曝,而现有的胶片没有比室内 5219 室外 5207 更高 ISO/ASA 的了。

光圈是很严肃的选择,1/50 到 1/125 大概就是 T3.2 到 T2 的程度,对于环境描写人物带入都有影响,而且调大光圈还需要献祭第一 AC,也是不合适的选择。

那就只有一种法子了:多打 1.3 档的光

我寻思你玩游戏估计除了显示器 gamma 外什么都不知道,这里再多费点儿口舌。1.3 档的光不是说使用多加 30%的照明,而是使用相当于原来 230%的照明,比如本来使用 10 栈灯,那现在同样的灯需要 23 栈才能让 60fps 看起来和 24 一样(实际上考虑 inverse square law,电压和 reciprocity,23 可能不够)。

导演和 DP 能不能反应过来,gaffer 肯定先反应过来了,演员可能也开始暴动了,这额外的 1.3 档光,需要额外多租灯,吃额外多的电,耗额外多的操作员,而且产生额外多的热

顺便,你知道为啥很多灯前有个网不?

图片来自 arri.com

因为这些灯的灯泡可能会爆炸。而你刚刚带来了 230%的爆炸几率增幅。

虽然最终成像每帧看起来差不多,但通过打光来弥补快门的话,仔细看就会发现演员瞳孔缩小了,因为这场景是真他妈的亮啊。要是拍的还是室内,用了一堆 Arri 300 Blue T 之类的钨灯,那温度骤增,整个剧组都得要求开空调。开空调温度是降下来了,但是噪音也上去了,还有空气对流,这下 staging blocking 都得重新设计,防止被气流干扰。

假设剧组牛逼,觉得这都不是事儿,那我们开 roll。Arri Alexa Mini LF 电影机,4.5k open gate 3:2 比例,ArriRaw 格式,NTSC 23.976fps,50 分钟[1]就填满了一个 1TB 的硬盘。换成 NTSC 59.94fps,21 分钟就耗完了 1TB。专业影视讲究 redundancy,不可能只用一个硬盘,往保守了说也得俩,好家伙,本来每个相机只要 2 硬盘,现在需要 5 个了。

这个文件大小继续向下游延续。云储存大小需要扩容,本地也需要提高配置。后期剪辑人员现在需要更大的内存才能载入文件,创建和更新代理花的时间也变长了,输出编码本就慢如蜗牛,现在还要再减速。

特效部也得加鸡腿,和 24 相比,60fps 需要租原先 250%的渲染农场,成本激增,而且他们面临和后期剪辑一样的问题:素材渲染后的整合依旧需要比 24 更高的配置。

简单地说,因为电影制作之复杂和牵扯人员之多,哪怕是帧率这个决定,带来的成本增长也不是线性的,而是几何性增长,从前期到拍摄到后期都负担重重,尤其是剧组和演员。

真正用了 60fps 的电影屈指可数,而且几乎全都是纪录片和短片(或者是庵野秀明的 Love&Pop 那种东西)。

泰坦尼克 (1997 卡梅伦版),阿凡达(第一和第二部),霍比特人(全三部),李安的 Gemini Man 也是高帧率,使用了 48fps 而非 60。

发现了么,这些都是好莱坞顶级配置,而且真人部分都已外景天光为主,靠太阳和 ND 来补偿曝光,因为高帧率真的太贵了。


至于题主,我想起来一个常见的关于人眼帧率的争论,说自己能看见一个 1/120 秒的一帧画面,所以自己眼睛的帧率一定大于 120fps。

放屁。

我随便找个 200 块钱包邮的手动胶片相机,曝光 1 秒(1fps),一样能捕捉到那 1/120 秒的画面。你“看到了”是因为曝光,不是因为帧率。

题主那个电影看的有拖影,大概就像是素食主义者吃了大半辈子人造素肉,突然有一天吃了口 3 分熟的牛排,然后问“肯定不止我一个觉得吃真肉的时候会有腥味吧?”

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