長寬比 (影像)

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）。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和數位電視上。這三種比例，是 MPEG-2（DVD）數位壓縮格式所指定的三種標準比例，而 16:9 也被藍光光碟和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）。 電影中的畫面大小是由膠捲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毫米膠捲，所謂35毫米指的是膠捲的寬度，而膠捲兩側有齒輪孔。 1892年由威廉·迪更遜和愛迪生所提出的通用標準，每個畫格(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。 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 作為寬螢幕標準。 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。 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（英语：VistaVision）是一個寬螢幕的創舉，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，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。 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寬螢幕（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是高清晰度電視的國際標準，用於澳洲、日本、加拿大和美國，還有歐洲的衛星電視和一些非高清的寬螢幕電視（EDTV）PAL-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寬螢幕比例，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]如今許多數位攝影機都能够拍摄 16:9 畫面。寬螢幕的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，假如電視支援寬螢幕，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著同樣的努力。歐洲聯盟最終為此計劃籌款2億2800萬歐元。 最早源自英国，曾在英国、爱尔兰、法国、俄罗斯等国家使用，作为当地模拟电视的传输格式，目前大多已淘汰。 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。 在類比影像中，譬如膠捲電影，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，雖然數位感測器有可能會有，但後者實際上只是影像縮放時，數學上的重採樣概念。 电视、电影屏幕成像情况(原始画面) 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：電腦常用的解析度 1280x1024 即此種比例，這是許多 LCD 顯示器的原生解析度。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，在電視和視訊上都同樣常見。也是IMAX和MPEG-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，解析度為 1440x960。這個比例也用於蘋果電腦的 iPhone 產品。(微軟Surface Pro亦用此長寬比觸控螢幕攜帶式平板電腦) 1.56:1：即寬螢幕的 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），是電腦寬螢幕常見的比例，用於 WSXGAPlus、WUXGA 和其他種解析度。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毫米歐洲寬螢幕標準；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毫米膠片的寬螢幕比例，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），標準寬螢幕。使用於高清晰度（HD）電視和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數位影廳的銀幕比例（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（英语：VistaVision）影片；也是 SuperScope 諸多比例中的一種。現代啟示錄的 DVD 版本、侏羅纪世界的 Blu-ray 版本亦使用這種比例；2017/2/26 LG 推出首款 QHD+ 分辨率 2:1（宣传为18：9）螢幕的智慧型手機 LG G6。 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，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：即所谓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 全新比例的智慧型手機 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； 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寬螢幕畫面）。 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）。 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（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。 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。 我们经常可以看到一部影片播出时比例被改变，改变的方法可能是剪裁畫面、加黑邊、和拉伸畫面等等。 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 的画面。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。如图，原影像是 16:9 的比例，嵌入 4:3 的画面时就要添加上下补偿黑边；然后如果用 16:9 的屏幕来播放这个 4:3 的画面，又要添加左右补偿黑边。上下左右都有黑边，最终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，寬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画面的寬高比。这样可以避免类似窗型黑邊的问题。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，一个角色從高牆上跌下的情节，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，这是他們预期到作品可能遭到剪裁而使用的折衷方案。 Active Format Descriptor（AFD） Anamorphic widescreen 4/3系統 全画幅 Letter box List of film formats Motion picture terminology Pan and scan 纸张尺寸 Television & aspect ratio Widescreen Widescreen display modes 脚注 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。 Burum, Stephen H. (ed) (2004). American Cinematographer Manual (9th ed). ASC Press. ISBN 0-935578-24-2 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 LG G6 will have world’s first QHD+ display with 18:9 aspect ratio. Android Authority. 2017-01-10 [2019-08-08]. （原始内容存档于2021-03-20）.  参考文献 NEC Monitor Technology Guide, retrieved July 24, 2006 The Letterbox and Widescreen Advocacy Page （页面存档备份，存于互联网档案馆） American Widescreen Museum （页面存档备份，存于互联网档案馆） Widescreen Apertures and Aspect Ratios（页面存档备份，存于互联网档案馆） Aspect - combined aspect ratio, frame size and bitrate calculator Calculator to Determine Size of 4:3 Image on 16:9 Screen (middle of the page) Aspect Ratios Explained: Part 1 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Part 2 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Aspect Ratios （页面存档备份，存于互联网档案馆）: Digital Cameras, Print and Sensor Sizes Explanation of TV Aspect Ratio format description codes （页面存档备份，存于互联网档案馆） Number of DVDs for each aspect ratio （页面存档备份，存于互联网档案馆） TECHNICAL BULLETIN Understanding Aspect RatiosPDF (708 KiB) SCADplus: 16:9 Action plan for the television in the 16:9 screen format - European Union （页面存档备份，存于互联网档案馆）