長寬比 (影像)

五種常見的影像寬高比
4:3
3:2
16:9
1.85:1
2.39:1

寬高比,即一個影像的寬度除以高度的比例,通常表示為 「x:y」或「x×y」,其中的冒號和乘號表示中文的「比」之意。目前,在電影工業中最常被使用的是 anamorphic 比例(即 2.39:1[1]。傳統的 4:3(1.33:1)仍然被使用於現今的模擬電視上,而它成功的後繼規格 16:9(1.77:1)則被用於高清晰度電視數碼電視上。這三種比例,是 MPEG-2DVD)數碼壓縮格式所指定的三種標準比例,而 16:9 也被藍光光碟HD DVD所使用,同時也是兩種普遍使用的35毫米電影膠片之間的折衷方案(歐洲的 1.66:1 以及英美的 1.85:1)。

電影的畫面寬高比

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三種常見的畫面寬高比對角線比較(黑線圓框)。
最寬的藍框(2.39:1)是電影常用的畫面寬高比。
綠框(16:9)和接近正方的紅框(4:3)是電視常用的標準比例。

電影的畫面寬高比

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電影中的畫面大小是由菲林齒孔之間所紀錄的真實大小所決定的。電影拍攝時常使用35毫米菲林,所謂35毫米指的是菲林的寬度,而菲林兩側有齒輪孔。
1892年由威廉·迪更遜愛迪生所提出的通用標準,每個幀(frame)的長度定為四個扣片齒輪孔高。
膠片本身為35毫米寬,但齒孔之間的寬度是24.89毫米,高度則為18.67毫米[2]

電影術語

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在電影工業中,習慣將影像比例的高度縮小為1,如此一來,像一個 2.40:1 的橫向影像只需要描述為「240」。
而目前在美國電影院中最常使用的播映比例為 1.85:1 和 2.39:1。有些歐洲國家使用 1.66:1 作為闊螢幕標準。
1.37:1 一度是所有電影院使用的比例,直到 1953 年, 1.85:1 取而代之成為播映標準。

電影攝影機系統

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攝影機系統的開發最終仍必須服膺於膠片齒孔之間的大小,以及必須預留給音效軌的空間。
VistaVision英語VistaVision是一個闊螢幕的創舉,由派拉蒙影業所研發,它使用標準的35毫米大小的膠片,但膠片是橫著運轉而非直的運轉,齒孔是在已擺正的畫面框的上下而非左右,結果就能使用較大的橫向畫面,是一般影像的兩倍寬,[3]相對而言高度就被降低。
但是在放映時,VistaVision 系統的輸出比例 1.5 仍然必須裁剪為 1.85 並且使用透鏡轉換方向,變回原始的直式列印(即四個齒孔高的35毫米膠片影像)才能投影。
雖然這個格式在 1970 年代由 Lucasfilm 因為特效的要求而重新被使用(光學轉換時的 image degradation 對於多圖層合成是必要的),這時已有較好的攝影機、透鏡,和大量的標準35毫米膠片庫存供消耗,加上這一直橫之間的轉換在沖洗上造成額外的成本,於是 VistaVision 廣泛地被視為已經過時的系統。
然而,這種轉換在後來又被 IMAX 以及他們的 70毫米 膠片所使用。

Super 16毫米膠片因為價格低廉而被許多電視製作所使用,由於不需要預留音效軌空間(它原本就不是用來投影而是輸出為影像),它的比例為 1.66:1,接近 16:9 的 1.78。因為它也能放大為35毫米膠片作放映,所以也會拿來拍攝影片。

電視的畫面寬高比

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以對角線表示的五種標準比例:16:9、16:10、3:2、4:3、5:4。

4:3 標準

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4:3 是歷史最久的比例,它在電視機發明之初就已經存在,現今仍在使用,並且用於許多電腦顯示器上。在美國電影方面,1950年代荷里活電影進入了闊螢幕(1.85:1)時代,標榜更高的視覺享受,以挽回從電影院流向電視的觀眾。

16:9 標準

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16:9是高清晰度電視的國際標準,用於澳洲日本加拿大美國,還有歐洲衛星電視和一些非高清的闊螢幕電視(EDTVPAL-plus。日本的Hi-Vision原本使用的是5:3,但因國際標準的組織提出了一個5⅓比3的新比例(即16:9)而改變。1.77:1是為了合併美英及歐洲使用的不同闊螢幕比例,雖然都是35毫米膠片,但前者為1.85,後者為 1.66:1。[來源請求]如今許多數碼攝影機都能夠拍攝 16:9 畫面。闊螢幕的DVD是將 16:9 的畫面壓縮為 4:3 作資料儲存,並依照電視的處理能力作應變,假如電視支援闊螢幕,那麼將影像還原就可以播放,如果不支援,就由DVD播放器裁剪畫面再送至電視上。更寬一些的比例如 1.85:1 或2.40:1[1]則是在影像的上下方加上黑條。

歐洲聯盟組織了 16:9 行動計劃,欲加速完成轉換至 16:9 訊號的變革,他們在PAL規格上和高清規格上有着同樣的努力。歐洲聯盟最終為此計劃籌款2億2800萬歐元。

14:9 標準

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最早源自英國,曾在英國、愛爾蘭法國俄羅斯等國家使用,作為當地模擬電視的傳輸格式,目前大多已淘汰。

區別

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本條目所提及的寬高比,指的都是顯示寬高比(DAR),不同於儲存寬高比(SAR),後者指的是像素總數的比值。當影像是用長方像素而非正方像素顯示時,這兩種寬高比就會不一樣。像素本身的比例,稱之為像素寬高比(PAR),譬如正方像素就是1:1。三者之間的關係為:

DAR = SAR × PAR.

舉例來說,一個 640 x 480 的 VGA 影像其 SAR 為 640/480 = 4:3,當顯示在一個 4:3 的顯示器上時(DAR = 4:3),其像素寬高比就為 1:1。相對而言,一個 720 x 576 的 D-1 PAL 影像其 SAR 為 5:4,若也顯示在 4:3 的顯示器上(DAR = 4:3),可知其像素寬高比就為 (4:3)/(5:4) = 16:15。

在模擬影像中,譬如菲林電影,並沒有像素的概念,因此也沒有 SAR 或 PAR 的概念,所以寬高比指的就是儲存寬高比(DAR)。其顯示器並沒有非正方形的像素格,雖然數碼感測器有可能會有,但後者實際上只是影像縮放時,數學上的重採樣概念。

目視比較

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相同高度下,兩種不同比例的比較   電腦解像度的比較
4:3
(1.33:1)
     
 
16:9
(1.77:1)
 

電視、電影螢幕成像情況(原始畫面)

螢幕標準 / 比例以及成像情況 4:3(近似1.37:1) 16:9(近似4:3) 2.35/2.39:1 2.55/2.66:1
4:3 充滿螢幕 上下黑邊(普通寬度) 上下黑邊(中等寬度) 上下黑邊(高等寬度)
16:9 左右黑邊 充滿螢幕 上下黑邊(普通寬度) 上下黑邊(中等寬度)
21:9(近似2.35:1) 左右黑邊(中等寬度) 左右黑邊(普通寬度) 充滿螢幕 上下黑邊(普通寬度)

列表

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  • 1.19:1:"Movietone",早期使用35毫米膠片的有聲電影,大部分拍攝於 20 至 30 年代,尤其歐洲。光學音效軌被放置於 1.33 框面的側邊,因此減少了畫面的寬度。「學院孔徑(Academy Aperture)」擴張了膠片的使用面積而能達到 1.37。此種比例的最佳範例為 Fritz Lang 所拍攝的《M》和《The Testament of Dr. Mabuse》。在今日的橫向畫面比例中,它幾乎不被使用。
  • 1.25:1:電腦常用的解像度 1280x1024 即此種比例,這是許多 LCD 顯示器的原生解像度。它也是 4x5 膠片沖洗相片的比例。英國早期的水平 405 線規格使用這種比例,從 1930 至 1950 年代直到被更通用的 4:3 取代為止。
  • 1.33:1:即4:3,35毫米無音效軌膠片的原始比例,在電視和視像上都同樣常見。也是IMAXMPEG-2影像壓縮的標準比例。
  • 1.37:1:35毫米全螢幕的有音軌膠片,在 1932 年到 1953 年間幾乎是通用的。作為「學院比例」它在 1932 年被美國電影藝術學院立為標準,至今仍然偶爾使用。亦是標準 16毫米膠片的比例。
  • 1.43:1:或為1.44:1,IMAX 70毫米膠片的水平格式。
  • 1.5:1:35毫米膠片用於靜物拍攝的比例。亦用於較寬的電腦顯示(3:2),曾用於蘋果電腦的 PowerBook G4 15.2 吋的螢幕,解像度為 1440x960。這個比例也用於蘋果電腦的 iPhone 產品。(微軟Surface Pro亦用此長寬比輕觸螢幕攜帶式平板電腦)
  • 1.56:1:即闊螢幕的 14:9 比例。是為 4:3 和 16:9 之間的折衷比例,常用於拍攝廣告或者在兩種螢幕上都會放映的影像,兩者之間的轉換都只會產生微量的剪裁。
  • 1.6:1:即16:10(8:5),是電腦螢幕常見的比例,用於 WSXGAPlusWUXGA 和其他種解像度。因為它能同時顯示兩個完整頁面(左右各一頁),所以十分受歡迎。[1]
  • 1.66:1:35毫米歐洲闊螢幕標準;亦為 Super 16毫米膠片的比例(5:3,有時精確的標誌為 1.67)。
  • 1.75:1:早期35毫米膠片的闊螢幕比例,最主要是米高梅影業在使用,但已經被拋棄。
  • 1.77:1:即所謂16:9(= 42:32),標準闊螢幕。使用於高清晰度HD電視MPEG-2的影像壓縮上,也是現在電腦螢幕、電視、手機最常用的比例。
  • 1.85:1:35毫米膠片,美國和英國用於拍攝在戲院放映的電影的比例,即是37:20。在四齒格的框面中畫面大約佔了三格高,也可直接使用三格高拍攝,以節省膠片成本。
  • 1.9:1:為現今絕大部分IMAX數碼影廳的銀幕比例(除了少部分IMAX影廳為1.43:1比例)。
  • 2:1:主要在 1950 和 60 年代早期為環球影業所使用,還有派拉蒙影業的一些VistaVision英語VistaVision影片;也是 SuperScope 諸多比例中的一種。現代啟示錄的 DVD 版本、侏羅紀世界的 Blu-ray 版本亦使用這種比例;2017/2/26 LG 推出首款 QHD+ 解像度 2:1(宣傳為18:9)螢幕的智能電話 LG G6[4]
  • 2.2:1:70毫米膠片標準。在 1950 年代為了 Todd-AO 這部片而開發的。另有 2.21:1 在 MPEG-2 規格中寫明但未使用。
  • 2.35:1 :1970 年以前用35毫米膠片拍攝的橫向影像,由 CinemaScope 和早期的 Panavision 所使用,比例大約是47:20。橫向拍攝的標準慢慢地改變,現代的橫向製作實際上已經是 2.39:1[1],但因傳統而仍常被稱為 2.35:1。(注意所謂的「anamorphic」指的是膠片上,限於四個齒格內的「學院區域」的影像,比起其他高度較高的影像的壓縮程度。)
  • 2.370:1:即所謂21:9,實際值是64:27(= 43:33)。在2009年至2012年間,有部份電視曾用這種長寬比製成,並以「21:9電影級螢幕」作招徠。然而這種長寬比仍可在高端顯示器上看到,有時也被稱為UltraWide顯示器。2019/2/26 SONY在香港舉行發佈會,推出兩款 21:9 全新比例的智能電話 Xperia 10 和 Xperia 10 Plus。
  • 2.39:1:1970 年以後的35毫米橫向影像,比例大約是43:18。電影稱使用 Panavision 或 Cinemascope 系統拍攝即表示此種比例。
  • 2.4:1:藍光光碟加整電影為2.40:1,即是12:5[1]
  • 2.55:1:CinemaScope 系統在未加音效軌之前的原始比例,這也是 CinemaScope 55 的比例。
  • 2.59:1:Cinerama 系統完全高度的比例(三道以特別方式拍攝的35毫米影片投影成一個闊螢幕畫面)。
  • 2.76:1:MGM Camera 65(65毫米膠片加上 1.25x 倍的橫向壓縮),只使用於1956年到1964年間的一些影片,例如1959年的 《賓漢》(Ben-Hur)
  • 4:1:Polyvision,使用三道35毫米膠片並排同時放映。只使用於一部影片,Abel Gance的Napoléon(1927年)。

應用

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原始寬高比(OAR)

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原始寬高比Original Aspect Ratio, OAR)是家庭劇院中使用的術語,指的是電影或影像原始製作時的寬高比——如同作者設想的那種比例。
例如神鬼戰士首次在電影院放映時,使用 2.39:1 比例。
它原本使用 Super 35毫米膠片拍攝,除了在電影院中和電視上放映外,電視廣播時也未經過 matte 處理以適應 1.33:1 的畫面。由於拍攝電影使用的各種方法,「預期寬高比」是比較精確的說法,但很少使用。

適應寬高比(MAR)

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適應寬高比Modified Aspect Ratio, MAR)是家庭劇院中使用的術語,指的是影像為了適應特定顯示器,通過拉伸、剪裁或 matte 等方法改變的原始長寬比。
適應寬高比通常是 1.33:1 或 1.78:1。1.33:1 的適應寬高比在歷史上 VHS 格式所使用。
而 matte 方法指的是,例如從 1.78 畫面伸展至 1.33 畫面時會有一些損失的部份,由於畫面主題不一定在中央,所以必須使用它來保持畫面主題的方法。

批評

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窗型黑邊中,影片出現多餘外框。

各式各樣的寬高比造成了電影製作人和消費者額外的困擾,並且在電視廣播的服務之間造成混淆。

我們經常可以看到一部影片播出時比例被改變,改變的方法可能是剪裁畫面、加黑邊、和拉伸畫面等等。

 
從 16:9 拉伸到 4:3 的畫面

最常見的補償是拉伸,將一個 16:9 甚至 2.39:1 的畫面拉伸成 4 : 3 的畫面。這比起剪裁或加黑邊更加容易使圖像鋪滿螢幕。但是,這會使圖像會扭曲,擁有4 :3電視機的消費者看到扭曲的圖像。而擁有16 :9或2.39 :1電視的人,看到的是正常的圖像。不能依照電視的處理能力作應變,只能自己應變。

窗型黑邊的效應也很常發生。如圖,原影像是 16:9 的比例,嵌入 4:3 的畫面時就要添加上下補償黑邊;然後如果用 16:9 的螢幕來播放這個 4:3 的畫面,又要添加左右補償黑邊。上下左右都有黑邊,最終效果就是一個窗型的畫面。這種效應稱作「windowboxing」或者是「postage stamp」。

在 PAL 和 NTSC 系統的規格中,傳輸的訊號中含有提示畫面寬高比的訊息(見 ITU-R BT.1119-1,闊螢幕廣播之提示訊號),支援它的電視將偵測這種訊息並且自動轉換畫面的寬高比。這樣可以避免類似窗型黑邊的問題。當影像訊號透過歐洲的 SCART 連接時,有一條電線就是用來傳輸這種訊號的。

對於創作人而言,他們認為比起科技或媒介上的限制,作品影像的寬高比更應該由內容或故事來決定。的確,在 20 世紀早期的電影巨人如 D. W. Griffith,會在電影播放中改變影像的寬高比。例如在 Intolerance 這部片中,一個角色從高牆上跌下的情節,就剪裁了一部分畫面來強調牆的高度。在今日,攝影師經常注意將影像的主題維持在畫面的中央,這是他們預期到作品可能遭到剪裁而使用的折衷方案。

參見

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參考資料

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註腳

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 注意:2.39:1 比例又常被標誌為 2.40:1,並且常常被錯誤地指為 2.35:1。然而在 1970 年代的 SMPTE 校訂之前,2.35:1 的確被使用過,但之後就沒有了。
  2. ^ Burum, Stephen H. (ed) (2004). American Cinematographer Manual (9th ed). ASC Press. ISBN 0-935578-24-2
  3. ^ 藝術與建築索引典—維士寬銀幕[永久失效連結] 於2010年7月14日查閱
  4. ^ LG G6 will have world’s first QHD+ display with 18:9 aspect ratio. Android Authority. 2017-01-10 [2019-08-08]. (原始內容存檔於2021-03-20). 

參考文獻

外部連結

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