摄像机技术,可在拍摄期间改变帧率(ARRI Alexa 35等系统支持1–120 fps),实现无需后期处理的流畅时间效果。
技术细节
RED One 在 2007 年作为首款电影摄影机,引入了真正的可变帧率,范围从 1 到 60 fps。当前的系统,如 ARRI Alexa 35,在 4K 分辨率下可达到 1-120 fps,Sony FX9 在 Super35 下可达到 1-180 fps。切换通过电子快门控制和调整的传感器读取来实现。变速模式允许在定义的 2-30 秒时间段内实现帧率之间的平滑过渡。摄影机在此过程中通过数学插值中间值,并自动调整曝光时间和 ISO 以适应变化的光线量。
历史与发展
Phantron 于 1985 年开发了首款用于 16mm 胶片的机械变速摄影机,帧率为 6-150 fps。数字时代始于 2005 年的 Silicon Imaging SI-2K,它提供了 1-30 fps 的软件驱动帧率切换。2008 年,RED Scarlet 将范围扩展到 1-300 fps。ARRI 于 2010 年推出了 Alexa 系列(1-60 fps),Sony 于 2019 年推出了 FX9(1-180 fps)。当前的顶级摄影机,如 Phantom TMX 7510,在降低分辨率的情况下可达到超过 175 万 fps。
在电影中的实际应用
克里斯托弗·诺兰在《敦刻尔克》(2017) 中使用可变帧率,实现了不同时间线之间的无缝过渡——从 24 fps 切换到 48 fps 以进行空战场景。《疯狂的麦克斯:狂暴之路》(2015) 在追逐场景中从 24 fps 切换到 48 fps,以提高快速运动的清晰度。工作流程需要特殊的后期制作软件,如 DaVinci Resolve 或 Avid Symphony,它们可以自动纠正时间码的差异。缺点包括与音频同步的复杂性增加以及更高帧率下的数据量增加。
比较与替代方案
可变帧率与高帧率 (HFR) 的区别在于,前者可以在一次拍摄中进行切换,而 HFR 指的是恒定的高帧率。作为后期制作技术的变速(Speed Ramping)通过时间操纵产生类似的效果,但无法达到真实帧率切换的有机质量。Phantom 高速摄影机提供高达 1200 万 fps 的极端帧率,但在拍摄过程中不具备可变功能。