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數位攝影和底片攝影異同淺析(上)

《印刷新訊》第94期 文:陳政雄/ 印研中心董事長 更新日期:2014-01-20

一、緒論

攝影是透過光學系統去捕捉光影、甚至于色彩的科技。自從1839?年法國人德吉爾L.M.Daguerre?發明用鹵素銀感光現象,潛影經化學顯影后,可以還原得到黑白濃淡的銀塩影像之后,將近一百年黑白底片、底板紀錄下無數的時代性生活及世間記錄藝術影像。在1940?年代彩色攝影雖有多元發展,最后利用如三明治多層的感光發色技術進步之后,逐步做彩色化影像紀錄與傳達,尤其彩色影片科技在1950?年代攝影及電影更豐富了娛樂和教育工作,使視覺更加多元化。電視開播到1960?年代除現場直播使用電子視訊外,很多外景仍依靠電影底片做外景拍攝,經底片沖洗后才轉電子視訊播放。過了1970?年大阪萬國博覽會不久,才有巨型彩色電視攝影機,直接把動畫拍攝在磁帶上,形成可攜帶,到后來傳輸的彩色視頻訊號1969?年登月時仍把相機留在月球上,只拿回底片來。接近1990?年柯達發展彩色CCD?接收器、配合Nikon單眼相機,形成早期數位攝影系統,供新聞工作者做現場拍攝彩色相片及直接(?免沖洗)?傳輸影像使用,今天全世界有數以億計的數位相機,不只可以拍攝影像,更可拍攝動畫,包括像玩具型、有攝影功能手機、平板計算機到極高端相機都有。1958?年筆者正式拿6×6(120)?相機拍攝以來,2006?年部分采用數位拍攝、2008?年放棄使用底片相機,到2010?年使用6000?萬畫數PhoseOne?最頂級相機拍攝,其效果已不輸給4×5?吋大型專業相機,徹底改變之下,底片攝影160?年歲月也將告終了!所以寫下本文做個比較,因為很多科技發展,往往仍容許老科技存在,數位攝影已徹底打敗底片攝影從底片制造、相機使用到影像儲存,四大軟片公司無不改弦易轍去求生存,但通訊產品又擠進攝影工具領域來。

二、底片攝影以往一些優勢

底片攝影是人類在精密化學、精密涂布科技上,非常了不起的頂尖產品。而在宿命上就算筆者在剛進入印刷界,須自己用硝化棉可樂汀的鹵化銀感化濕板照相,也沒有任何精細的化學系統支援下,這種濕板可以拍出150?線網點,大約有1800dpi?的輸出解析力,也就是在十九世紀80?年代的化學感光體的解析力,就有這樣高的解析能力。而經過很多微粒改進下,黑白底片在Microdol?顯影下,很輕易可達到1?dpi?的極高解析,這一個高解析力到今天使用最高解析CCD?感光元件,仍然達不到這樣高的水平。而另外使用多層微涂布的彩色底片,其涂布厚薄的控制,以及三層帶有染料的鹵化銀的感光控制,從天然牛皮上去萃取明膠加入鹵化銀的各色層不同感光波長及熟成感光度控制,最后必須在運送到市場兩、三年內保持化學性穩定,才能有正確感光度及色平衡,加上顯影液的控制下,形成一個極為復雜又不容易維持的影像再現的化學作用體系,但幾家包括科達公司、富士軟片、柯尼卡及愛克發軟片公司的彩色正片及彩色頁片體系,但其中富士軟片是依柯達顯影體系去發展,而后來居上。也就是以很高超化學研究及控制背景去達成4000dpi?以上,甚至5000dpi?高解析商用化的彩色底片體系,而在研究室中達到10,000dpi?以上彩色底片也有,不過只供某些研究領域、太空及航空照相專用。高解析、不用電力、隨時可感光成像,是底片攝影一個很大的優勢。

攝影是顯性的媒材、可保存相當年份達數十年之久,不用任何儀器、電子格式,隨時可以肉眼檢視,是顯示媒材重要的優點。在拍攝時快門的及時性,也就是除了單眼數位相機,能和底片相機一樣,從鏡頭光學系統取景做快門拍攝及時動作的方法外,數位相機的LCD?顯示屏幕影像是處理后,須延遲0.1~0.3?秒前的影像,在按下快門時,快速變化影像已經位移走了!?不具有底片相機更及時取景的能力。也因為解析力的優秀,使很多專業攝影師,仍非常執著使用120?中型相機或4×5?吋大型相機去拍攝正片。

三、數位攝影的優勢

1993?年到芝加哥參觀世界最大印刷公司RR多納利的研究中心,他們已經在用DTP?的系統軟件,做很多著名全球性雜志的編輯工作,如TimeLife?等發行量上百萬、幾百種的期刊印制,所以她們使用兩個極重要的計算科技,去完成這樣既龐大又高度要求的數位影像處理工作,一個是使凹版印刷用的雕版,如何輸出和商用熱固型平版,相同印刷效果的印件轉換計算機制,因為多納利在北美有五、六處印刷中心,而當時正由凹版印刷雜志,改向平版印刷的過程中,凹版印刷所俱有較大的印刷濃度及色域表現,必須稍為限縮使印刷濃度及色域表現,才能使全部北美印刷廠印出相同色彩的雜志圖像來,這比較單純化的固定調節工作,只要一個固定補償性的色域限縮計算模式就可以因應所有復制工作。另外一個更復雜的影像改善工程,一次使用十多部大型Cray?克雷超級計算機,做影像的銳利度、對比、版調、色彩再現及色域調節工作,這些花費不貲的超級計算機和多納利自身色彩研究人員、軟件的制作團隊,把影像的對比、色域、分布,放入Lab?色立體中去呈現和調節計算,在當時,拍攝數位影像并沒有很大的檔案量,每張只在1Mb上下的檔案量,在當時使用掃描分色機取得檔案量在340Mb?也很常見,問他們為什么要為這么小的圖檔去費那多錢及心思去做好一張「小」圖檔呢?他們回答做為一家印刷廠也很無奈呀!是由彩色傳檔是先有彩色正片拍攝,沖洗后再經掃描,將影像檔傳到編輯部做取舍及編輯。像早期美國總統就職大典,報社記者用拍立得立即自動影像后,再用背包里掃描器掃成影像檔,使用無線傳檔方式,不必靠人或實體底片突破重圍中的人群,就可以及早把影像檔傳輸到總部編輯手中。但自從1980?年代末Nikon?的數位相機發展之后,整個TimeLife?雜志的編輯群愛死了這樣直接數位彩色影像科技,不只可使用各式各樣的Nikon?鏡頭做廣角到超級望遠鏡頭,尤其老布希發動第一次沙漠風暴的戰爭中,在一片黃砂戰地上,使用數位相機拍攝到的電子影像檔,馬上可讀取利用無線傳到戰地通訊中心,再傳回雜志社總部,這是以前所無法想之事。但影像檔只有1200×800?畫素而已,只有今天十分之一以下檔案量、而且因為演算硬件軟件的不足,充其量做一張10?公分x?6.5?公分相片已十分勉強,但要做一頁A4?A3?全頁畫面相去很遠,而這一個后置的數位影像的銳利度強化及色彩再現美化工作,就是多納利印刷公司影像工作室的任務,所以才不惜重金利用后置大型計算機及軟件把銳利度及版調、色彩再現不佳的影像,加以增強修補,須付出極高的代價。所以數位攝影的數位影像檔及時完成、取得及使用,在分秒必爭的新聞報導工作上,成為最優先考量的選擇。至于數位影像檔,可以使用數位方式的演算、修整改善,比以前使用底片攝影,若用光學分色,必須由有非常熟練的技師修色,有很大的好處。

對攝影者而言,數位相機拍攝不用底片,所以今天使用32Gb?的快閃存儲器,做2Mb?檔案拍攝錄入記憶,代表可儲放以前四百卷軟片的影像檔。而且可以在拍攝之后馬上在屏幕上做攝得影像的實時檢視,這是底片攝影者,必須積累很久,很多的經驗,才能做到的預期拍攝效果,而且仍有后置運輸及沖洗變化的風險在。事實上今天一部數位相機存在很多影像處理的專利科技,包括很多前置設定項目,如感光度的增強、降低,在以前底片攝影是專業的指令程序才能辦到,在數位相機上只是舉手工作,另外白平衡,因應不同色溫背景的條件,有的須選擇色溫去拍攝,有個俱有自動色溫因應的功能,十分的方便。自動對焦可延用底片相機紅外線測距方式,也可以使用預先從感光元件CCD?上取得影像檔,做銳利度的分析,才決定對焦點的工作,在以前底片相機并未俱有這樣影像銳利度做對焦的功能。使用Matrix?格紋式的影像擷取;而且多數CCD?采用棋盤跳格式的彩色影像擷取方式,對影像的銳利度是十分不利,況且彩色底片若以120?底片有55mm?尺寸(2.18?)?寬幅,若以彩色底片俱有4000dpi?解析力來說,底片相機俱有寬高各8700?畫素高解析力,是數位相機到近年才達得到的標準,但是數位相機的Raw?檔,轉換成Tiff?檔之后,今天遠比同一數目畫素的底片相機更細膩的解析,及更平順的版調,沒有化學感光銀和染料結合的粒狀性,這是數位影像接收、處理和邏輯化、人性化演算程序的效果,這是支持數位攝影強大力量。至于很多特殊如花邊、多重化影像設定處理功能,只能說酷炫效果,比較不具有實用性。對于不滿意影像的刪除功能,是增大存儲器更多容量的好方法,這是底片攝影所沒有的功能,底片拍完就要不回來再拍的機會。

實時完成影像檔、實時檢視、實時傳檔是數位攝影極大的優勢,各種感光度、白平衡或是自動曝光補償的功能,也是很好設定效果,像ISO640012800?感度使暗夜也如白天一樣可以容易不打閃光燈拍攝。現在大容量16G32G65Gb?的存儲器,不只免除底片費、沖洗費,更可重復使用,也不怕海關安檢的X?光照射變化輕量易攜帶。有人每個月拍攝數以萬計的影像,一部數位相機平均可拍16?萬張的影像,若用底片去拍攝,光是底片及沖洗費接近一百萬元,所以省錢、省沖洗、環保。數位攝影的防手震功能也一直往上發展,達到十分高階不易產生震動的失焦毛病。有場景、模式的專家支援系統,提高拍攝如膚色、柔焦效果,防紅眼到微笑捕捉功能。另外使用數位攝影,直接變成數位影像檔,沒有底片有陽(?)?片及陰(?)?片的區分,因為這樣不用攜帶兩種底片,兩部相機同時拍攝有時瞬間影像只有一部可用而已。而且今天相片沖洗輸出,不論銀塩相紙、噴墨相紙,全部采用數字化檔案做傳輸,不再使用光學放大投影輸出,更有利于數位攝影。可拍攝動畫、錄音也成數位攝影機額外優勢。

四、底片攝影的缺陷

底片攝影顧名思義必須消耗極高度化學控制及涂布技術,產生的多層化彩色感光底片,所以成本高,在大量拍攝要攜帶上百支底片的空間、重量及攜帶后溫度高的底片變質、X?光安檢危害,并不只限制于拍攝前、在拍攝后也同樣須注意,否則會功虧一簣的。彩色底片的沖洗、效果安定性的控制,不論沖洗的耗損及氧化補償,都是一個很重要的質量工程,沒有做好沖洗藥水、溫度的控制、色平衡的再現控制,是無法取得高畫質正確彩色影像。而且底片攝影無法提供實時影像的檢視,所以在效果不好情況下,可以在現場實時補拍機率變得很低,底片攝影只有憑在觀景窗下影像殘影作依據,等到沖洗出來才知結果如何。這種預期能力并非很多入門者或中級學習者,所能俱備的能力,要有相當的時間、經驗及體會才能得到的。這一點在數位相機的使用者很快就可以學習,并且融會貫通的經驗,這是底片攝影者在深入學習時比較不容易達到的缺憾,須有慧根和經驗才有少數人累積高度預先判斷的能力。

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