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王孟祺/電影裡的視覺科學 一秒鐘120幀到底是什麼呢?

2017-04-02 12:29聯合報 王孟祺

李安導演作品「比利林恩的中場戰事」,使用影壇從所未有的一秒鐘120幀、3D、4K...
李安導演作品「比利林恩的中場戰事」,使用影壇從所未有的一秒鐘120幀、3D、4K方式錄製播映,相信看過的朋友都對影像栩栩如生、有如身臨其境而大受震撼。 圖╱嘎哩喇賽Pink
李安導演作品「比利林恩的中場戰事」,使用影壇從所未有的一秒鐘120幀、3D、4K方式錄製播映,相信看過的朋友都對影像栩栩如生、有如身臨其境而大受震撼。若您看過默片時代的電影,可能感覺人物動作都頓頓的,電影發明不過120年,進步神速。到底什麼是幀率?其中牽涉到那些視覺生理現象呢?

歷史上出現類似動畫的物品,是在伊朗發現5千年前的一個碗,環繞碗面繪製著有如動畫般動作接續的圖案,描述山羊躍向一棵樹,並吃掉樹葉。而中國的走馬燈大概是歷史最悠久的類動畫了,從秦漢時代就已經廣為流行。清末洋人引入的西洋鏡,開始與商業營利活動結合,但是真正創造巨大娛樂產業,令人深深著迷的卻是電影。

雖然我們知道,在我們眼前出現的人物,台詞、劇情,影像都是假的,我們卻深信他們的存在,不是我們眼睛業障重,由靜態圖片組成動態影像,可是有深奥的視覺神經與心理學理論,才能讓我們產生擬真的錯覺。

視覺暫留 讓圖片動起來

開始研究動畫原理的是比利時物理學家約瑟夫普拉圖(Josef plateau),他在1832年發明令人目眩神迷的費納奇鏡,是現代電影的雛形。如何讓靜止的影像活動起來,其實有賴兩種視知覺現象,其一為視覺暫留,其二為飛現像或似動現像「Phi phenomenon」。

我們都知道來自物體的光線刺激視網膜,產生訊號傳遞至大腦皮質,產生視覺,但是當光線刺激結束後,大腦的感知並沒有馬上結束,而會暫存下來。當暫存影像消失前,就出現第二幀畫面,我們就會感覺影像連續,而非閃爍跳動。

19世紀末法國廬米埃兄弟設計的老式電影放映機,開創了現代電影產業,首先將攝影機拍下的影像投射在大螢幕上,供眾人一起觀賞。

如果您看過「新天堂樂園」這部老片,您會知道這種老式電影放映師的工作是不斷的轉動影片捲軸,讓底片輪流通過幻燈投影機,轉得越快,每秒播放的片輻就越多,每秒播出的影片幀數我們就稱為幀率。根據發明家愛迪生研究,如果要不產生閃爍跳動,每秒幀率要在46幁以上。

似動現像也是一種錯視,1912年,馬克思韋特墨(Max Wertheimer)在一篇論文中提出,使用靜態圖片造成移動錯覺的理論。受測者觀看兩個接續出現的圖片,第一張圖片左邊有一條線,而第二張圖片則在右邊有一條線,這兩張圖片會快速呈現或停留幾秒讓觀者有時間觀看,然後要觀者描述他們看到什麼。

即使觀者看到的是兩個分開的線條,在綜合兩張圖片的時空訊息後,觀眾仍然會覺得這兩條線之間有東西移動的感覺,這個研究也啟發了「完形心理學」的發展。

視覺運動盲 無法看電影

但不是每個人都能精采的觀看電影。視覺性的運動盲「Akinetopsia」是一種大腦視覺區受損的罕見疾病,患者無法感知到運動,世界對他們來說,只是靜態圖象的連續出現,不要說看電影了,就算日常生活也會產生極大的障礙。例如想要倒水喝,只看的到水瓶、水杯、水,倒入水杯時卻看不到水流入杯中的連續影像,常常滿出水杯才有所察覺。

所以擁有好視力的您,要更加珍惜雙眼。

李安導演作品「比利林恩的中場戰事」,使用影壇從所未有的一秒鐘120幀、3D、4K...
李安導演作品「比利林恩的中場戰事」,使用影壇從所未有的一秒鐘120幀、3D、4K方式錄製播映,相信看過的朋友都對影像栩栩如生、有如身臨其境而大受震撼。 圖╱嘎哩喇賽Pink

大腦
王孟祺
醫師公衛

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