新一代无胶卷电子摄影机正在改变影像的摄制、传送和处理方法。

午夜正迅速临近,当安东尼 · 霍普金斯(Anthony Hopkins)、乔戴 · 福斯特(Jodie Foster)打算在几分钟后就把太平洋东岸的美国《今日报》付印的时候,《耶稣缄默报》正扫视他们在2,700哩以外的“学术奖品”。如果摄影师一直使用35毫米传统摄影机,那么报纸就无法在最后期限内刊用获胜者举起奥斯卡金像奖的彩照。这就是美国《今日报》使用索尼公司马维卡(Sony Mavica)MVC-5000型静物影像摄影机拍摄这次典礼的原因。

摄影师在洛杉矶拍摄奥斯卡金像奖获胜者后,立即从马维卡摄影机内取出2吋圆盘,将其插进索尼手提式静物影像无线电收发两用机,它是一种把图像从模拟变成数字信号、压缩文件、通过标准电话线以每两分钟一个图像的速度发送图文的装置,其大小只有书本那样大。图像被直接自动发送给弗吉尼亚州阿灵顿市该报社的麦金托什(Macintosh)计算机。一旦收到图像就将其变成适合美联社活动桌面桌图像工作台(Leafdesk Picture Desk)系统的文件版式,接着进行编辑、剪辑和存储。然后在次日的版本中挑选要发表的照片传送给价值数百万美元的赛特克斯(Scitex)专栏作品系统,美国《今日报》就是用该系统设计专栏,制作印板的。

除赛特克斯最后输出信号外——印刷机色彩分类——整个过程是全电子的。由于静物影像摄影机和图像系统以非正常速度运转,所以从摄影师喀嚓一声关快门和印刷机随成品图像滚动时起,大约只要几分钟。

美国《今日报》摄影术副主任和该报常驻电子图像领导人弗兰克 · 福尔韦尔(Frank Folwell)解释说:“因为学术奖品实际上是瞬时摄影术,所以我们使用马维卡摄影机”。 在过去3年里,美国《今日报》使用了各种静物形象摄影机系统采访紧靠最后期限的活动,例如世界丛书(World Series)、特级杯(Super Bowl)和留声机(Grammies)。福尔韦尔说:“我们甚至还用卫星和縴窝电话试验过这些系统,因为前两者可同世界任何地方的电话挂钩,并立即收回图像”。

欢迎你到这个华丽的数学图像新世界来,这是一种用硅而不是用银,并用计算机代替暗室的摄影方法。换言之,它是用计算机技术捕获、制作和(或)处理易变实物照片状图像的方法。

用10,000美元的马维卡摄影机和用传统摄影机拍摄,在很多方面是相同的。和大多数专业摄影机一样,马维卡摄影机是一种单镜头反射式摄影机,能自动或用手操作,能接受各种可互换镜头,配有每秒3帧的电动驱动装置和几次透过镜头电子闪光。主要差别是你喀嚓一声按快门贮存图像时,图像不是落在银基软片感光乳剂上,而是落在一个极小的2时软圆盘上。

就多数人而言,数字成像就是一种轨道望远镜、计算机辅助技术扫描,或是用数字技术培养更好宇宙观的多种科学或医学训练方法之一。也许你认为好莱坞的魔力就像终止者Ⅱ中的变态受控人,或像着色师溥加特(Bogard)、卡利(Canney)和路易 · 阿姆斯特朗(Louie Armstrong)走访埃尔顿 · 约翰(Elton John)一行中的可口可乐广告。

可是摄影师和书画艺术家仍在日益使用数字成像,尽管通常是专业水平的 · 这至少是因为数字成像软硬件暂时还很贵,而且需要相当程度的才能和技巧。

据缅因州卡姆登柯达创作成像中心(CCI)原讲师组成员和圣弗兰西斯科数字成像公司自动距离跟踪(ART)实验室负责人罗伯特 · 施瓦茨巴克(Robert Schwarzbach)说,苹果计算机(Apple Computer)和巴格尔 · 博伊(Bugle Boy)计算机在用户中是算得上的,你在《时尚》或《名利场》之类杂志上看到的大部分广告在某些方面是数字成像的。“登广告的人都想确保发送给观众的图像尽可能多地产生效果。在每个图像中你都可看到完备的致意或树,漂亮的狗或完整的活动,无脓疱的面孔。试图得到用一个快门喀嚓声不可能得到的全部要素”。

柯达中心认为软片在未来的长时间内还将存在,但在农场就不能打赌了。证明CCI采用书画刻印艺术来建立柯达中心的一种教学设备,并迅速扩大成像领域的通讯专业人员,该中心一方面有几分套头交易和用工作实验室扩大数字成像的信条,一方面估计其专业领域的成长价值,就理论而言,把专业人员转向数字成像,最终很可能使这种热情缓慢渗透到业余市场。

据CCI主任雷 · 迪莫林(Ray De Moulin)说,“柯达中心认识到它不仅是世界数字成像的领导者,而且是化学成像的领导者。如果你考虑到这一点,铁路部门就会破产,因为它们以为自己在做货物生意,实际上它们在做运输生意。今天,柯达中心在做软片生意,但其最终目的是成为世界成像的领袖,不管是化学成像,还是数字成像”。

由于基因拼接技术在理论上允许遗传学家使大象与石刁柏植物杂交,所以数字成像也能像艺术家的创造力那样成为狂热的创造力。用户使用一块叫做着色程序的极复杂的大型调色板变能组合或修改图像,创造自然界不存在或不可能存在的图像。

例如,用数字成像创作栩栩如生的可信图像是不太难的,这种图像要显示跟阿米莉亚 · 埃尔哈特(Amelia Earhart)在一起的老人埃尔维斯(Elvis)颤抖的手,比邻纽约大厦的芝加哥海塔,或漂浮在水滴上的小跳伞者。如果这种图像要用涉及早已发展的技术设备精巧制作,那么即使是专家也可能在决定制作这种电子图像时度着艰苦的时光,尽管共同感将告诉你的大脑,你的眼睛正在受骗。因为数字成像能产生超现实主义的、希奇古怪的、完全可信的照片状图像,未来审判室的摄影证据不可能比现在的复制成果可靠。

摄影术和数字成像使用的基本技术是完全不同的。以软片为基础的摄影术由制作照片或幻灯片的若干化学反应组成,而数字成像则涉及捕获图像,把图像输入计算机,处理,最后输出成图(支持者们把这种非化学药品成像称为“环境矫正成像”)

数字成像的第一步是捕获摄影图像或电子图像,大多数数字成像专业人员根据两个主要理由使用软片拍摄初步图像:以软片为基础的摄影机本来就比静物影像摄影机便宜。像理光(Nikon)F4 s这类35毫米头等专业软片摄影机售价约2,000美元,而富士(Fujix)DS-100这类可比静物影像摄影机成本约9,000美元。以软片为基础的摄影机比静物影像摄影机盛行的另一原因是图像质量。纹理最粗的软片动力学范围——意味着图像综合质量的分辨力、反差、色调和色彩逼真度之总和——比最好的静物影像摄影机大得多。

为什么静物影像摄影机这样贵,而它拍摄的图像又不如软片呢?大多数影像装置的心脏和精华都是电荷耦合器件(CCD),不管它们是静物影像摄影机,摄像机(camcorder),还是扫描仪。CCD是一块0.5吋的小光敏硅片。每块CCD上有数十万个叫做像素的采样点,用以测定光强、色调和反差。像素越多,动态范围就越好。

典型业余摄像机的CCD有27万个像素,而专业静物影像摄影机的CCD可能有50多万个像素。制造高分辨力CCD是极难的,价格也很贵,例如,据柯达中心报道为其DCS型摄影机制造的CCD,其废品率为95%。DCS型摄影机有一个具有130万个像素的CCD,是摄影型静物形象摄影机之最。但柯达镀铬软片拥有相当于1,800万个像素的银粒结构分辨力,这说明了软片很可能长期存在的派因,即使数字成像普遍流行起来。

静物影像摄影机究竟有多好?为了寻找答案,我们与纽约市肯 · 汉森(Ken Hansen)摄影商(美国数字成像产量最高的商人之一)商定,用6种不同的装置拍摄玩具机器人,由于摄影机品种的差异,封面页上出现了不同的结果,为了比较,我们用柯达中心的埃克塔镀铬200型软片进行了机器人的直接(非数字)放大。

不管图像是怎样捕获的——软片或静物影像——都必须把它变成数字数据。所有照片和大多数影像信号都由模拟信号构成,而不是由连续可变光、色调和反差组成的数字数据构成。另一方面,数字数据只存在两种状态一一0和1。

为了了解这种差别,想一想由发光二极管数字变化显示每一秒的数字钟。观察者没有得到关于每秒之间经过多长时间的信息。可是模拟钟则有一个长秒针,所以可将其看作各秒之间连续显示时间变量的无限物。模拟钟和数字钟的这种差别是极为关键的,因为计算机是很精密的数字装置,必须先将模拟数据变成数字数据。

一般有三种装置可将模拟图像变成数字数据:数字化仪、扫描仪和画面攫取器。

一切静物影像摄影机都用模拟CCD捕获图像,必须用数字转换器把电脉冲变成数字脉冲,模拟静物影像摄影机用特殊的2吋模拟软圆盘贮存数据,然后把圆盘插入供转换用的鞋箱大小的外圆盘传动装置或数字转换器。尽管所谓数字摄影机都装有嵌入式数字转换器,但必须进行同样的模拟 - 数字转换。

扫描仪是一种具有可移动光和镜头的装置,它能让图像或物体通过,把光反射给CCD,然后将视觉信息变为0和1。扫描仪的大小、形状、复杂性和动态范围变化都很大。扫描仪基本上有4种,价格从150美元到15,000美元:手持式扫描仪(在摄影照片或图画上缓慢滚动的画笔状装置);平板式扫描仪(适合二度纸和照片的照相复制状机器);照片扫描仪(使软片玻璃或底片数字化的影像摄影机状箱);阵列扫描仪(使三度物体数字化的复制台)。

价格从400美元到2,500美元的画面攫取器是安装在内部计算机上的一些外围板。这些板用于截取影像信号,不管是从盒式磁带录像机、摄像机来的信号,还是从电视机来的信号,并把信号转换成数字数据。

一旦图像被数字化,就可将其输入计算机。过去数字成像常需一台主机,或至少需要一台微机,现在可用高能力麦金托什(Macintosh)计算机或用装有68030或80486中心处理部件的国际通用机器公司个人计算机(IBM-PC)兼容系统制作专业水平的图像,该部件至少有一个32兆字节的随机存取存储器,一个24位或32位高速图像板(能显示1,670万种不同的色彩),一个大型RGB彩色监视器和一个至少有500兆字节的硬盘驱动器(一般用2千兆字节和3千兆字节驱动器)。

为什么要有如此的计算能力?首先,数字图像要耗费过多的硬盘存储器空间,甚至在压缩图像时也要占用过多的空间。一个35毫米的画面可能由基本图像数据的数百万个像素构成,再者,决定于动态范围,每个像素伴有8,16,24或32位数据,包括颜色、色调、明暗度和浓淡之类的附加信息,从35毫米扫描玻璃捕获的低分辨力8位单幅图像平均占用70万字节的圆盘空间,就是说一卷36张的软片将消耗25兆字节。可是32位形式的最高分辨力扫描单幅图像可能占用80兆字节。

使用快速、高能力计算机系统的另一原因可能是显示、编辑和大型图文再绘制非常费时,实际上,用低能力系统制作专业水平的数字图像是可能的,但由于速度和存储的需要,所以这种方法还不很实用。

为了说明这种方法究竟能包含什么,请考虑一下这个实例:去年11月,格雷戈里 · 海斯勒(Gregory Heisler)接受了大多数摄影师都很感兴趣的任务——拍摄电视巨擘,《时代》杂志封面1991年度争论人物特德 · 特纳(Ted Turner)。为了向拍摄CCN(世界最大的电子新闻出版机构)创办人的艺术隐喻挑战,海斯勒决定不拍照片,而把计算机技术应用于(时代)杂志这个第一流的数字成像封面。

跟大多数专业摄影师一样,海斯勒几乎不懂计算机,甚至直到5月柯达公司通请他和12位世界最优秀的摄影师一道去柯达CCI时也不懂多少数字成像技术。当然,后来在他接受《时代》杂志的任务时,他问了问他是否可以使用CCI的设备制作封面。

海斯勒用普通软片合成的照片使他和特德 · 特纳成了当年计算机处理图像最重要的新闻图片(这使他把录像磁带变成了数字外存储器)。该成果是延伸眼球的最佳作品,因为特纳肖像两侧是从失败政变时期站在红场坦克上的鲍里斯 · 耶尔茨因(Boris Yeltsin)肖像到“沙漠风暴”行动计划战斗场面的曲线拥抱的CNN图像。

可是该成果终于用很大的费用和计算机存储空间完成了。有一个时期,海斯勒的特德 · 特纳/CCN外存储器像雨后春笋般地发展到2千兆字节(20亿字节),或足以充满5,500个软盘的数据,每个软盘存放36万字节。

像素剪辑

从未受过训练的眼睛看来,数字图像看上去仍像电视屏幕上的图像。较周密的观察揭示这种图像由数千个像素构成。用户使用诸如Photo Finish、Photo-Style、Color Studio、Tempra、Picture Publisher或Image-In之类的绘画程序就能把目标移向图像的微小部位,例如一根睫毛,并剪辑它,以便消除不足之处或避免其颜色或形状的改变,每个单像素可以被改变、移动或删除,这是数字成像中极基本的东西。

一旦输入计算机,唯一需要的工具就是计算机键盘和类似鼠标器或绘图板的标定装置。因为文件版式是标准的,所以大多数专业人员喜欢在两个或两个以上绘图程序之间转换,以便利用各程序的特殊能力。一方面可提供更佳的色彩控制,另一方面又可使面部模型更容易制作。

数字成像过程的最后步骤是把计算机图像变成别人能看得见的图像。和语言处理或台式出版文件不一样,只要按两只键就能顺利完满地印出图像。但输出数字图像则复杂得多。

能印制足尺图片的台式彩色印像机是很贵的(从5,000美元到22,000美元),而且不能复制图片中的深部细节,因而它首先在营业照片和彩色样张的印制和高架承物玻璃上的应用是有限的。大多数制图专业人员把图像夹存储在可拆装的硬盘片是,然后转给印像机,印像机再把图像夹装进计算机,以便用颜色分类复制杂志的相片。

降低成本

大多数专家预言,数字成像技术的应用将变得更容易,而且花不了多少钱就能买到。几年前只能用百万美元系统制作的图像,已能用个人计算机制作了,其成本只相当于它的1/40。在当地摄影机仓库或K市场上就能买到制作中等质量数字图像的按比例缩减系统只是时间问题,其价格相当于盒式磁带录像机。

实际上,正当制作8毫米电影的摄像机突然过时的时候,数字成像可在普及与财政价值上代替以软片为基础的摄影术。业余摄影者使用不需要软片的摄影机拍摄优质快照究竟是不是幻想?而且,由于计算机正在发挥魔术般的特殊作用。所以你能马上把汽车颜色从蓝变红,或将曾曾祖嵌入全家相片紧挨你小女儿的地方。使用数字成像也能毫无困难地放大彩照,而每张只需几分钱,在大型电视机嵌入式电唱机内安装一个中心数据只读存储器就能在屏幕上显示你的照片,甚至通过普通电话线也能向朋友发送彩色图像。

不过,自动距离跟踪实验室的罗伯特 · 施瓦茨巴克对业余数字成像的前景不是完全乐观的。“大街上那位普通人会用数字摄影机吗?很可能会用。但我没有真正看到他修描梅布尔(Mabel)姑母的皱纹,这是手艺、艺术。我认为数字摄影术对普通人来说太复杂了。台式出版系统毕竟不会使我们都成为图画设计者”。

但是,纽约市新型社会研究学院摄影系主任本 · 费尔兰德斯(Ben Fernandez)说:“我认为数字摄影机将成为普通工具。……人人都可能卷入这种技术、工艺和潜在价值之中。数字摄影术有助于想象力的发挥。”

[Popular Science,1992年9月]