揭秘《阿凡达2》不一样的水下摄影-海南海口视频拍摄制作公司

影视拍摄设备很多都是定制化的，《阿凡达2》主要是在水下拍摄的，首次使用了水下摄影机系统。除了索尼VENICE外，水下装备采用的是DeepX 3D分光器，该装置由电影摄影师Pawel Achtel开发。使用的镜头上世纪80年代尼康为Nikonos V研发的15mm超广角镜头，这是尼康为水下摄影开发的特殊镜头。这种组合能够获得干净的、无失真的3D IMAX水下图像吗？

《阿凡达2》拍摄时用到的 DeepX 3D 分光器系统

我们需要良好的水下设备

现在是时候给大家介绍DeepX 3D潜水分光器中发明人了，他为我们研发了用于水下拍摄3D IMAX电影的设备。这当然不是《阿凡达2》导演的詹姆斯·卡梅隆，他是来自澳大利亚的电影摄影师帕维尔·阿赫特尔（Pawel Achtel, ACS），正是他为卡梅隆导演研发了水下3D拍摄装备。可以说，卡梅隆一直在期待着合适的水下拍摄设备，用于拍摄IMAX水下图像。最后，我们不得不说，多亏了帕维尔，《阿凡达2》才得以面世。

DeepX 3D 水下分光器

巨幕技术

帕维尔既是一位电影摄影师，又是“科学家”和投资者。多年来，他一直专注于大画幅电影摄影技术。帕维尔经营着他的Achtel Pty Limited公司，这是一家专门从事电影拍摄和电影技术创新的澳大利亚公司。他的最新作品是ACHTEL 9×7数字电影摄影机，专为VFX、VR、巨幕和IMAX影院拍摄而设计。摄影机装备一块具有全域快门的4:3宽高比传感器，具有6500万像素，可提供高达11GB/s的无压缩16位RAW素材，比其他高端数字电影摄影机高出约20倍。然而，在《阿凡达2》中，詹姆斯·卡梅隆选择使用帕维尔多年前（2015年）开发的另一项技术，即名为DeepX 3D的水下分光器。因为DeepX 3D获得的图像不会出现失真、像差和伪影。

ACHTEL 9×7 数字电影摄影机

水下3D电影摄影的挑战

据帕维尔说，水下电影摄影特别是对于3D而言，面临着巨大的挑战。他解释说：“与在陆地上拍摄相比，水下拍摄挑战多多，不仅体现在要保持设备干燥。水下拍摄最困难的方面是光学。事实证明，这是在海浪下拍摄时影响图像质量的最终因素。几十年来，最先进的技术是将设计用于陆地拍摄的传统镜头固定到一个防水罩内。这看似是一个合理的解决方案，但很明显，这些防水罩的透明层会产生一定的像差、图像曲率变化和失真，它们严重限制了图像质量的提升。

DeepX 3D 水下分光器系统

防水罩影响分辨率

帕维尔在他的网站上说：“防水罩的透明层在水下时会影响图像平面曲率和散光。这会导致图像模糊。在理想条件下，此类系统被限制为大约 2K 等效清晰度。这远远低于当今的高分辨率摄影机标准。如果采用平面的透明层，你可以把它理解成‘潜水面罩’，虽然在水中的影响可以忽略不计，但它会产生严重的色差和失真、散光和图像小倍率放大。对于广角画面，这种平面透明层将图像清晰度降低到大约 1K（标清质量）。所以在采用上述防水罩后，其图像质量仅能接近高清，即使它是用8K摄影机拍摄。

DeepX 3D 水下分光器系统 Logo

重量限制

如前所述，特别是在当今大多数场合需要的3D场景中，传统的水下外壳（防水壳）的透明层会降低图像质量并产生失真，以至于图像远远低于巨幕所需的要求，在3D观影中，观众很容易产生视觉疲劳。此外，典型的摄影机重量超过120Kg，需要起重机才能将它们放入水中。因此，这就催生了DeepX 3D诞生，它是一个结构紧凑、相对容易操作的3D水下拍摄设置。更为重要的是，它消除了3D眼镜观影时看到的伪影，从而减轻了眼睛疲劳。

DeepX 3D水下分光器系统与其它水下系统对比

DeepX 3D 拍摄《阿凡达2》

帕维尔称：“DeepX 3D是世界上第一个获得专利的水下摄影机系统，设计用于在使用潜水镜头时在水下完成3D图像拍摄。与其他水下3D分光镜系统不同，后者用的是平面透明层后安装分光镜，而DeepX 3D则完全浸没在水中。这种革命性的设计更适合大视角拍摄，不存在任何失真，也没有色差，对画面清晰度同样没有影响。DeepX 3D是唯一一款可以浸没在水下的高分辨率立体3D图像系统（湿式），它提供的细节比传统的封闭式系统（干式）提高了一个数量级。

DeepX 3D系统的局部

重量小于30Kg，能够单人操作

DeepX 3D的重量不到30kg，可以由一位摄影师操作，获得的图像远远超过传统摄影机系统。帕维尔的这套系统使用了专用的水下镜头，以及专为分光镜开发的独特透光材料，可均匀地分配水下环境光，从而捕获独特的符合当今巨幕技术的4K标准图像。

DeepX 3D系统的光路设计

PAIKE：从这张图上应该能看出些DeepX 3D系统的端倪吧。

不需要镜头卡口

DeepX 3D系统不需要镜头卡口，因为只需要将摄影机固定到它的结构上。你也不需要镜头伺服电机或镜头接口，因为Nikonos镜头可以直接安装在外壳上，暴露在水中工作，因此它可以大幅度减轻重量，并提高系统的可靠性。

Nikonos 15mm镜头

DeepX 3D系统的镜头来自于尼康的Nikonos水下镜头。帕维尔解释说：“Nikonos 15mm源于上世纪80年代的UW-Nikkor 15mm f2.8N，基于镜头的光学一致性和清晰度考虑，从100多个镜头中选出来两只。我们从画面的5个点测量了MTF，以评估并选择出最优秀的镜头。这两个镜头与我们获得专利的DeepX 3D水下分光器相结合，可拍摄到令人难以置信的身临其境和令人叹为观止的水下图像，这是使用任何其它技术都无法获得的。我希望你喜欢这个结果，因为以前从未有人做过这样的事情。

从一百多只镜头中遴选出的尼康Nikonos 15mm水下镜头

什么是水下镜头？

水下镜头是专门设计用于在水下拍摄照片的镜头，其光学设计基于水介质的光学特点。尼康的Nikonos镜头是上世纪80年初代，为水下摄影而专门研发的镜头，现在成了数码单反相机拍摄水下高质量图像的最佳解决方案。随着数码时代的到来，尼康放弃了原先的水下产品。直到今天，Nikonos镜头在水下摄影方面发挥其巨大的作用。因此，卡梅隆导演看到了它的优势，把它用作《阿凡达2》3D水下场景拍摄。

尼康Nikonos 15mm水下镜头

小结一下

詹姆斯·卡梅隆称，他曾经急切地等待着合适的3D电影摄影设备来拍摄《阿凡达》续集，并在IMAX 3D上放映。所以这项由Pawel Achtel开发的技术帮助我们能够完美地完成水下场景拍摄，画面精确，无变形，无色差，能给予观众唯美的沉浸感观景体验。

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