本篇為第一章?Capture 拍攝?的

附錄01 什么是編碼

?Part.A 色深

封面為Blackmagic Design 的 Ursa Mini Pro

?第一章附錄01：什么是編碼（Codec）？

編碼，作為工作流程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，非常重要的核心技術(shù)，因此任何參與進(jìn)電影后期工作流程的人都應(yīng)該明白編碼的基礎(chǔ)知識。

編碼，是告訴你的計(jì)算機(jī)和錄像設(shè)備如何處理你的媒體文件，我們這里主要討論數(shù)字視頻素材。編碼 或 編解碼器（Codec）其實(shí)是一個(gè)組合詞（在英文中），編碼器 - 解碼器（compressor-decompressor or coder-decoder）的縮寫。正如其名，編碼就是把你所捕捉到的視頻電子信號，利用編碼器，壓縮成適合存儲的格式（有的可以有比較高的壓縮比，采用幀間壓縮，讓視頻文件更?。?span style="text-decoration: line-through;">事?后，把壓縮后的信息，再利用解碼器把圖像還原回來，以供播放。

【注意：視頻由編碼和封裝組成。封裝指的是把用某個(gè)特定編碼壓縮后的視頻文件，以某種格式包裝起來（舉個(gè)栗子，你們常?？吹降?strong>.mp4這樣的后綴，然而其實(shí)在不同的mp4文件內(nèi)部，編碼可能會(huì)不一樣），所以不同種類的封裝有的可以和不同種類的編碼進(jìn)行搭配（不過很多編碼只支持特定的封裝格式）。實(shí)例：H.264為編碼，而.mp4或.mov是封裝；Avid家的DNxHD編碼，封裝會(huì)是.mxf；蘋果家的Prores編碼，封裝用.mov；GoPro的Cineform編碼，封裝是.mp4等等等等】

來自?影視颶風(fēng)?對編碼和封裝的詳解，大家有興趣可以去康康~

我們需要編碼是因?yàn)槲磯嚎s的圖像文件，實(shí)在是太 大 了。比如，僅僅是一分鐘的4K視頻素材，如果沒有編碼，僅僅是未壓縮的圖像信息，甚至?xí)惺畮讉€(gè)GB的大小（譯者注，一些非常老舊的編碼有的也類似這樣的未壓縮的情況，比如微軟家的.avi封裝格式下的未壓縮編碼，文件極其巨大）。所以，拿未壓縮的素材直接開始干活，會(huì)花費(fèi)更多存儲空間的成本，而且會(huì)給工作流程添加不必要的負(fù)擔(dān)。

許多編碼解決了這一個(gè)問題，簡化了工作流程和存儲成本。但是圖像信息被壓縮了，所以不同的編碼幾乎都會(huì)對畫質(zhì)有一定的損失。不過有一些編碼能夠給你更加流暢的剪輯體驗(yàn)，并適當(dāng)壓縮文件體積，還不會(huì)對畫面有太大的損傷（比如蘋果家的Prores系列編碼，GoPro的Cineform，Avid的DNxHD）。

（譯者注：這里先給大家分個(gè)類，編碼分為幀間編碼和幀內(nèi)編碼。通俗來講，幀內(nèi)編碼就是每一幀畫面都是被記錄下來的，文件一般更大；而幀間編碼，包含B幀，I幀，P幀等等；簡單來講，是設(shè)定幾個(gè)關(guān)鍵幀，關(guān)鍵幀之間有好幾個(gè)中間幀，這幾個(gè)中間幀不需要記錄圖像信息，只需要記錄畫面上特定的像素移動(dòng)等等變化的信息；然后下次播放的時(shí)候，會(huì)把這些記錄的信息交給特定算法，讓算法通過關(guān)鍵幀和這些信息計(jì)算出來中間幀的實(shí)際圖像信息。這樣就大大降低了文件大小，不過也對CPU的性能也有一定的要求。具體想了解可以到我下面注釋的部分有B站其它影視大佬的視頻，這里就不多贅述了。）

極客灣 做過一期很棒的H.264等編碼的介紹視頻，給大家指指路，也為下一期要講碼率等內(nèi)容預(yù)預(yù)習(xí)什么的~

因此，選擇工作流程合適的編碼是很重要的。如果選錯(cuò)了編碼，可能會(huì)對后面的剪輯調(diào)色等工作有非常不良的影響：畫質(zhì)的損失，特效的綠幕摳像不干凈或者讓特效顯得很假，調(diào)色出現(xiàn)色彩斷層，剪輯的時(shí)間軸拖動(dòng)卡頓等等。另外，如果視頻文件幾乎沒有經(jīng)過編碼壓縮，那么處理起來就會(huì)對計(jì)算機(jī)硬件的要求比較高：傳輸文件速率等等。不同的編碼適用于不同的場景，同理，沒有一個(gè)編碼是萬用萬能的。

選擇某個(gè)特定類型的編碼，會(huì)決定你接下來的后期工作的上限和復(fù)雜度。一般推薦采用更快，更安全，更便捷的編碼，能夠直接嵌入你先前已經(jīng)計(jì)劃好的工程中，而不是即興選一個(gè)編碼然后設(shè)計(jì)一套專門針對這一編碼的工作流。在后期工作中最煩的事情就是，編碼不適用于我們使用的軟件或者硬件。所以在后期工作開始之前，最好仔細(xì)測試一下編碼的兼容性。

當(dāng)然，在選擇適合的編碼之前，我們應(yīng)該了解一下，他們中的那些特性會(huì)影響視頻的質(zhì)量。雖然在編碼的背后，有極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和計(jì)算機(jī)科學(xué)的算法，但是這里只需要你了解其中幾個(gè)簡單的，關(guān)于編碼的概念。

Part.A?色深（Bit Depth）

首先，你得了解色深/位深（Color Depth or Bit depth）。一般指的是視頻中能夠出現(xiàn)的色彩的種類，比如從紅到藍(lán)，細(xì)分出了多少種顏色。最常見的應(yīng)該就是8-bit色深（1677多萬種顏色），10-bit（10多億種顏色），12-bit（680多億種顏色）等等。

【計(jì)算方式：一共有三個(gè)色彩通道：R紅G綠B藍(lán)；每一個(gè)通道的色彩數(shù)，2的色深數(shù)次方；8-bit色深的一個(gè)通道，2的8次方，256種顏色；那么三個(gè)通道合起來，總共有256色的三次方，一共1677多萬種顏色?！?/p>

有更高色深的編碼，能夠存儲更多的，更細(xì)分化的色彩種類；那么視頻一般會(huì)看起來更加平滑，更加細(xì)膩。直白點(diǎn)說，色深越深，圖像質(zhì)量就越高；但是文件相對也就更大了，甚至較低端的前期錄制設(shè)備也可能吃不消。但是更高的色深，對視頻的質(zhì)量，后期調(diào)色的空間，以及特效有很大的幫助。

詳細(xì)點(diǎn)說，你想象以下日落，但是，你僅僅只有16種顏色的蠟筆去把這種日落，余光灑出來的漸變效果畫出來。真實(shí)的日落中，這漸變效果中，有無數(shù)種顏色種類，從亮黃和橙色，到暗紅和紫色。如果你僅僅只有16只蠟筆，你是無法畫出這么細(xì)膩、平滑的色彩漸變效果的。你可以畫得出來，但是這一漸變過程會(huì)有一層一層的斷層，顯得就不是那么好康了。

但是如果你有了32種蠟筆？漸變的過渡會(huì)變得自然一些，但是還是不會(huì)顯得那么真實(shí)。但是如果有1024種呢？這個(gè)時(shí)候，你已經(jīng)足夠能夠畫出一個(gè)好康的、過渡自然的日落了。除非你想畫成宛如照片中那樣的日落，你得加更多種的顏色來進(jìn)行還原。

這個(gè)栗子看起來其實(shí)還是比較簡單，但是確實(shí)能夠讓你理解色深的用處。簡單來講，色深越深，顏色種類越多，畫面就越自然。

1. 色深是如何計(jì)算的呢？

為了真正了解色深，我們必須深入理解數(shù)字圖像是如何工作的。

你應(yīng)該已經(jīng)知道，數(shù)字靜態(tài)和動(dòng)態(tài)畫面（圖片和視頻）是由像素組成的，而每一個(gè)像素是由RGB 紅綠藍(lán)，三個(gè)色彩通道組成的。

每一種由電腦生成的顏色，都在其每一個(gè)色彩通道中，都有特定的值。三個(gè)通道的值組合在一起，成為一個(gè)特定的顏色。而正是這個(gè)值的最大取值，決定了我們能夠得到的顏色的種類數(shù)量。而最大取值正是由色深決定的。

一個(gè)bit，即比特或位（是字節(jié)Byte的八分之一），是一個(gè)二進(jìn)制單位，用數(shù)字表示即0或1。為了記錄更復(fù)雜的信息，計(jì)算機(jī)就等使用更多的bit位數(shù)。比如1-bit只有一位：x，只能記錄兩個(gè)值，0和1；但是2-bit整數(shù)就有四個(gè)值了（00，01，10，11）；3-bit有八個(gè)（000，001，010，011，100，101，110和111）。每次提升一個(gè)bit位數(shù)，那么其能夠表示的值的種類就越多?。ū热?-bit就是2的三次方，即八種）

那么，我們提高了每一個(gè)色彩通道的色深/位深，比如從8-bit的256，提升到10-bit的1024；那么就從（紅通道256種）x（綠通道256種）x（藍(lán)通道256種）=16777216種顏色，提升到10-bit的每一個(gè)通道1024，那么直接1024的三次方=10多億種顏色，差距甚遠(yuǎn)。

（譯者注：這里順帶介紹幾個(gè)常見的概念：我們常見的軟件里頭，在RGB顏色里，有個(gè)#FFFFFF或者#AB564F這樣的值。這個(gè)就是16進(jìn)制數(shù)，每一個(gè)16進(jìn)制位，相當(dāng)于四個(gè)2進(jìn)制位。而16進(jìn)制中的11，12，13，14，15分別用ABCDEF表示。而上面的#XXXXXX中，其實(shí)就是分別指RGB三個(gè)通道的值了。一組XX表示一個(gè)色彩通道，那么一共有三組，按順序分別為RGB。原本用八位二進(jìn)制即8-bit每通道的值，現(xiàn)在用兩位16進(jìn)制數(shù)表示。那么其實(shí)顯而易見，這個(gè)#XXXXXX表示的其實(shí)每個(gè)通道只有256種，也就是說，這種RGB顏色，只有8bit色深。但是其實(shí)這樣的色深大小，對某些領(lǐng)域來說，已經(jīng)是完全夠用了）

2. 8-bit 和 10-bit

我們最最常見的視頻的色深，一般都是8-bit。這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被沿用了幾十年之久，無論從廣播電視行業(yè)到電影制作中。DVD和Blu-rays藍(lán)光以及現(xiàn)在你們看到的大多數(shù)直播平臺，大多都是用8-bit的色深。甚至是最前沿的高端攝影機(jī)也保留了8-bit色深的視頻錄制。其實(shí)，我們最終看到的成品視頻，也是8-bit的。這里我們想要強(qiáng)調(diào)的是，8-bit色深用于基本圖像顯示、視頻播放，其實(shí)是完全夠用了。

但是，盡管如此，在專業(yè)影視的制作流程當(dāng)中，我們還是需要更高的色深。為什么？因?yàn)?-bit色深如果用于專業(yè)影視制作，有非常多的短板。

最基本的問題，就是8-bit色深，顏色其實(shí)還是太少了。雖然你可能覺得1677百萬中顏色好像很多。但是其實(shí)，每一個(gè)通道僅僅也只有2的8次方=256種光影層次。如果需要展示同一種顏色的漸變的時(shí)候，哦豁，完蛋。

這個(gè)讓廣大調(diào)色師氣到咯血的問題，叫色彩斷層（Banding）。當(dāng)展示特定顏色從最亮到最暗的漸變過程的時(shí)候，中間的光影階層太少了（8-bit一個(gè)通道才256層，而10bit有1024層）。如果像是如此寬的范圍的漸變，但是同種色彩的種類又太少了，漸變間就會(huì)出現(xiàn)這樣明顯的分界線。這些問題在低反差的場景特別明顯，比如那些在昏暗的房間或者陰影中拍的小片片。

8-bit色深的編碼的弊端，在整個(gè)后期工作流程非常明顯，但是都不及在調(diào)色和特效中因?yàn)樯畈蛔銓?dǎo)致的極其嚴(yán)重的后果。8-bit色深可能會(huì)嚴(yán)重限制你調(diào)色的上限，尤其是在一些需要重度風(fēng)格化或者戲劇化的調(diào)色場景，你將無法賦予畫面該有的細(xì)致色彩，因?yàn)楫嬅婵赡軙?huì)因?yàn)閿鄬佣兊靡凰?。而?strong>特效的Chroma-Keying (Green?Screening)，即綠幕或藍(lán)幕摳像的時(shí)候，8-bit色深會(huì)留下鋸齒狀或者不明邊緣，使得被攝物體的邊緣無法被摳干凈，會(huì)使加上去的特效變得特別的五毛。

雖然，在過去的30多年的歷史中，8-bit色深的素材被廣泛運(yùn)用，但是現(xiàn)在，更高色深的編碼選擇已經(jīng)可以選擇。

10-bit色彩深度，跟8-bit類似，但是它擁有每個(gè)通道1024種顏色，這個(gè)接近4倍的提升，到了最終通道合并的時(shí)候就會(huì)提升到了恐怖的1,073,741,824種顏色 (紅1024x綠1024x藍(lán)1024)。

10-bit色深已經(jīng)是高端電影后期制作的首選長達(dá)數(shù)十年，不過現(xiàn)在消費(fèi)級的攝像機(jī)，甚至單反/微單也擁有了記錄高bit色深的能力。甚至是小部分中端單反/微單，也擁有了10-bit編碼的支持。

10-bit色深帶來的好處遠(yuǎn)超于額外的存儲成本和計(jì)算成本，如果你有調(diào)色和特效的需求。你的畫面質(zhì)量會(huì)更加細(xì)膩，你的調(diào)色惠更精確，你的特效會(huì)更真實(shí)。即使最后轉(zhuǎn)換成8-bit編碼作為成片放送，10-bit編碼帶來的處理上的優(yōu)勢也是非常大的。

（譯者注：當(dāng)然，如果你有機(jī)會(huì)記錄Raw編碼文件，你甚至可以記錄超過12bit，16bit的色深。不過這些只有高端電影后期工作流中，才會(huì)大放異彩）

關(guān)于色度采樣和色深，影視颶風(fēng) 也有一期超棒的科普。色度采樣我后面也會(huì)講，別急~

下期的內(nèi)容：附錄01 Part.B 色度采樣

※ 所有內(nèi)容的版權(quán)都屬于原作者：workflow.frame.io

※ 希望大家多多投幣 點(diǎn)贊 收藏 轉(zhuǎn)發(fā)，你們的支持是我更新的動(dòng)力~ 你給力我就不咕咕咕。

※ 本系列涵蓋電影后期制作流程中的：1. 視頻拍攝 2. 準(zhǔn)備工作 3. 剪輯 4. 套底 5. 特效 6. 調(diào)色 7. 音效 8. 成品 9. 實(shí)例 。對影視制作有興趣的小伙伴可以在閑暇的時(shí)候多看看，漲姿勢。

※ 本篇我僅搬運(yùn)第一章Capture，關(guān)于前期拍攝，往后每一章的翻譯不定期更新。?

※ 因?yàn)閮?nèi)容繁多，其它的第一章的詞條還沒有解釋完，請點(diǎn)一波關(guān)注，收藏~?我會(huì)不定時(shí)放送搬運(yùn)。

翻譯：Heric (索飯君)

英文原文：https://workflow.frame.io/guide/

修改于：2021-04-30