如何用“4K”技术修复30年前的胶片电影？
导读：“4K”修复首先要把胶片数字化扫描为分辨率4096*3112的序列帧图像文件，再通过“4K”数字中间片制作方式对影片进行修复。而谈到“4K”修复，首先要了解“2K”修复技术，“2K”分辨率是2048*1556，单帧（一秒钟为24帧）文件为12MB。“4K”修复的工作量相当于“2K”修复影片的4倍，而“4K”修复单帧文件为48MB。
经过一年多夜以继日的精心制作，“4K”修复版《黄土地》和《盗马贼》在2018年北京国际电影节与大家见面。两部影片是中国电影资料馆首次独立完成的“4K”修复影片，著名导演陈凯歌、田壮壮于上世纪80年代中期分别执导的这两部影片，被视为中国第五代导演的重要代表作，在中国电影发展史上占据着独特的地位。如今，时隔30多年，中国电影资料馆用“4K”修复的技术，让这两部影片又一次在影迷面前“崭新”亮相。
6TB数据才能“装下”一部“4K”修复影片
“4K”修复首先要把胶片数字化扫描为分辨率4096*3112的序列帧图像文件，再通过“4K”数字中间片制作方式对影片进行修复。而谈到“4K”修复，首先要了解“2K”修复技术，“2K”分辨率是2048*1556，单帧（一秒钟为24帧）文件为12MB。“4K”修复的工作量相当于“2K”修复影片的4倍，而“4K”修复单帧文件为48MB。
一部“4K”修复电影的图像文件数据量约在6TB，在修复过程中很多环节需要进行实时（Real time）处理，因此需要很先进的图像处理器才能满足修复需求。
△《黄土地》“4K”修复后图像与“2K”图像对比
“4K”分辨率是目前胶片还原的最佳状态
年代久远的电影胶片，往往存在着灰尘、污垢、霉斑、掉色、图像抖动、划痕、闪烁、噪声、变色、模糊等各种问题，因此需要采用数字电影修复及处理技术对其进行处理，获得更高的图像质量。修复的用意一方面是“修旧如旧”，借助数字修复技术，让老胶片上被损耗的影像尽可能地恢复到影片最原始的“味道”。另一方面是让老影片焕发新生，能够再次进入影院。原始胶片相当于“6K”分辨率5460*4250，但随着时间岁月侵蚀，胶片片基质量会发生化学反应，在现有技术条件下，“4K”分辨率是胶片还原的最佳状态。
“4K”修复版影片均采用原始底片画翻正进行修复，原始素材基础画质通透、色泽较为饱满，为高分辨率修复工作提供了较好的基础条件。
“十年积累”与“追求完美”缺一不可
中国电影资料馆已积累了10年老电影“2K”数字化修复经验，共修复了398部的“2K”国产经典影片，修复成果被世界同行广为认可，仅2017年就有33 部修复影片在国外参加展映。
2017年，中国电影资料馆对“2K”精致修复机房进行了突破性技术升级，更新了高精度4K数字胶片扫描仪，提高了数字化扫描的质量和效率，并使手动修复系统具备了流畅的超大数据处理能力，实现“4K”数字中间片的全流程制作条件，硬件水平达到世界领先地位，是全世界屈指可数的精致修复机房。
2017年也是中国电影资料馆启动影片的“4K”修复工作的元年。为了实现对影片的“完美”修复，资料馆修复团队还要应对修复技术与艺术上的各种挑战。
以“修”字来说，“4K”分辨率在“2K”分辨率的基础上增加了4倍的画面信息，因此每一帧的画面都要由修复师再放大4倍才能看清楚画面损伤的情况，比较复杂的损伤甚至要提取一部分损伤素材到鉴定影厅仔细观察分析，再决定如何进行修复、用什么软件修复。对一些特殊损伤的画面，修复师必须把单帧画面抽取到后期特效软件，借助特效功能实现画面的“4K”修复。
以“复”字来说，修复中最大的挑战是影片的色彩复原。尊重原创，追逐胶片的味道，让修复后每一个镜头的颜色都代表创作者当时所想表达的含义，是资料馆修复团队的第一原则。因此，他们细致到去追求“一件衣服的颜色”或是“演员皮肤的颜色”的真实复原，并且仔细观察、反复雕琢每个桌椅的阴影、每个人脸的面部细节以及每个镜头的景深，以保持胶片的立体感。
在修复环节中，还要一个极大的难题是处理胶片独特的噪点，这要求修复团队尝试各种修复技术来实现最佳的原始状态。“4K”分辨率的提升会使噪点也随之加重，严重影响影片的修复质量。而噪点是随着亮度的变化而变化的，在处理上十分复杂，全局性的降噪只能让影片成为一部加载着美丽滤镜的“水墨画”。为了尽可能解决这个难题，对影片进行局部处理后，还要再一遍遍调整、一遍遍在大银幕上审看，每一个细微的瑕疵都要回到修复环节再次解决，力求使全部画面都达到均匀的颗粒感。
在对《盗马贼》的“4K”修复中，资料馆首次采用了先进的高帧率制作技术，将影片从每秒24帧提升到了每秒48帧，这也是全球首次将视频高帧率技术移植到胶片数字化修复当中。在提升过程中，不断的调整算法，基于多维度、多尺度的运动场景分析，从视频每幅图像的各个部分找出最贴近真实的运动，以此作为运动向量进行插帧，得到了极为准确的高帧率视频，弥补了大量动态缺失镜头信息，形成更加震撼的视觉效果。
“4K”修复水平的提升永无止境。修复后的《黄土地》和《盗马贼》在2018年北京国际电影节亮相只是“第一站”，中国电影资料馆还将孜孜以求探索创新，努力用世界一流的电影修复技术，让最真实的胶片味道在数字时代得到更高水准的延续。