黑膠vsCD，膠片vs數碼，談模擬的迷思_風聞

不知道什麼時候開始，黑膠又流行了起來，膠片黨也大行其道。世事真是多變。喜歡無罪，愛誰誰，但迷信了還要堅持給別人灌迷魂湯，這就不咋的了。

據説他們有科學依據：自然界是模擬的，所以模擬技術最完整精確地捕捉或者還原了自然，當然是終極技術。數字技術在發展，永遠是對模擬的逼近，永遠是有損的。

聽起來似乎有道理，但實際上是徹底的教條主義、食書不化，把數學上的簡化的理想狀態當作物理現實了。

除了生、死、日出、日落等離散事件，自然界的現象確實以模擬為主。氣温是連續變化的，不會跳變；色彩是連續漸變的，沒有分明的界限；等等。數字信號只能是離散的逼近，而且永遠有截斷誤差，如圖所示。另一方面，由於模擬量的無窮連續性，所以也可以無限放大，具有無限分辨力。

但這對黑膠優於CD或者膠片優於數碼這樣的爭論沒有用處。

問題不在於物理量，而是在於任何檢測手段都是有物理限制的。這牽涉到一些常被黑膠派和膠片派無視的真實物理現像。

任何真實過程都具有一定的動態特性，也就是説，即使輸入激勵是躍變的，響應依然是漸變的。用大白話來説，任何檢測系統在探測到物理激勵時，響應都受到“鈍化”。任何信號放大、傳輸、驅動環節也是一樣。具體到模擬系統，從檢測到信號放大到信號處理到執行輸出，每一個環節都增加了新的“鈍化”，不僅信號“純度”有衰減，還由於環節本身的系統噪聲而污染信號。具體到音響系統，如果在真實環境裏身邊有槍聲，很可能嚇一跳，真是跳起來了；如果這槍聲是從音響系統裏放出來的，儘管音量和實際槍聲一樣，很可能只是惱人，而不一定能驚嚇到跳起來。這就是槍聲被音響系統鈍化和飽和截斷後的結果。

要是細究，信號響應還有“相位延遲”。圖中虛線是正弦輸入激勵（前一圖就是階躍激勵，這兩種都是對真實物理信號的最簡化形式），藍線是“弱鈍化”後的響應，綠線是“強鈍化”後的相應，可以看到，“強鈍化”不僅使得相應的幅度衰減增加，相位延遲也增加了。即使對同一裝置，不同頻率的信號有不同的鈍化強度。這使得多頻和多路信號的處理更加複雜，在最後混合的時候，會造成各種畸變。

換句話説，任何模擬系統都是有損的，不存在無損而可以無限放大的模擬系統，即使不考慮功率、頻帶等等實際極限。

另一個問題是滯環。如果説頻率響應還是線性的，滯環就是非線性的。具體來説，抽水馬桶的槓桿-浮子系統一般可認為是剛性模擬系統，但實際的槓桿-浮子都是有鬆動的，支點也有摩擦力的因素，實際動作在微觀上是“鬆垮”的。在浮子在很小水位變動時，槓桿並沒有動作，這叫死區。水位變化稍大但還是較小時，浮子上升導致槓桿下壓和浮子下降導致槓桿上抬的動作並非對稱，這叫滯環。

任何機械系統都必然存在某種死區和滯環，差別只是死區和滯環的大小。具體到黑膠唱機的拾音臂，支點的摩擦力和平衡決定了死區和滯環的大小，拾音臂的重量和彈簧的壓力則決定了信號檢測“鈍化”的程度。所以黑膠的保真度高於CD是徹底的迷思，這是不可能的。

在灌製唱片的時候，也有反問題。刻制母版的機器的刻刀的死區和滯環帶來固有的精度問題，不可能無限精細地複製聲音。壓制唱片的時候，母版有磨損問題，更是不可能無限精確地複製。在理論上，每一張唱片都是不一樣的，從開壓第一張到批量最後一張是質量或者音質精確度持續下降的過程。

但對很多人來説，黑膠更加悦耳也是真的。這就是主觀感受與信號精確度的差別了。最精確的未必是最悦耳的，廣播電台和樂隊指揮的監聽耳機與消費者耳機是完全兩個路子，大多數通常認為的名牌根本進不了那個圈子，不是説名牌耳機質量不好，而是因為名牌耳機為了悦耳而有意犧牲了精確性。

從聽覺主觀感受來説，人們更願意接受温暖、柔和、細膩的音質，而黑膠和模擬放大器的一路鈍化實際上達到了這個效果，所以主觀感受更好。這和吃東西一樣，原汁原味未必是最好的味道，最新鮮的生菜很多時候味道並不好，炒煮一下，加點調料，味道更好。數碼是能模擬這樣的鈍化和混響的。但一是效果問題，而是心理問題。不管數碼的效果有多少好，聽者心裏總是覺得“假的”。就像有人堅持耐克鞋必須買美國出產的，這就沒有辦法了。

膠片也是一樣。有人説，膠片的顆粒是分子級甚至原子級的大小，不知道他們從哪裏得來如此錯誤得離譜的印象。膠片顆粒的大小是由鹵化銀決定的。左為鹵化銀在藥膜裏的樣子，又為鹵化銀顆粒的本身。比較下面的2微米尺度。

實際膠片掃描用高於4000dpi的分辨力的話，就開始能看到顆粒的影響了。8000dpi以上就沒有意義了，即使掃描儀能做到那樣的分辨力。這還是專用的透射式膠片掃描儀，不是平板的反射式掃描儀。這只是黑白膠片，彩色膠片的因素更多。

不同速度的膠片本來就有不同大小的顆粒，高速片的顆粒大，低速片的顆粒小，負片顆粒大，反轉片顆粒小。但這還不算，彩色膠片（不管是反轉片還是負片）都由片基和至少三原色藥膜層組成，實際彩片還有粘結劑層（2）、藍色感光層（6，沒錯，是反轉的）、防紫外層（7）和表面保護層（8）。每一層都是透光的，但也是帶來光損失的。每一層藥膜（3、4、5、6）的顆粒都不可能整齊對齊，所以疊加後的等效顆粒更加粗大。光線通過每一層，都不僅有強度損失，還有折射損失、散射損失等其他光學損失。折射的光線會橫向影響到其他位置的顆粒，最後通過片基射到機背反射回來還有額外的影響。這些因素都影響解像力。所以最高解像力的都是黑白膠片，彩片永遠不及黑白片。

在沖洗過程中，任何温度、濃度、藥液均勻度、時間等因素都影響解像力。在沖洗的過程中，還有固有的顆粒向周圍的瀰漫過程，同樣降低解像力。但這種瀰漫感也是膠片的魅力。

更大的影響在放大。對焦是機械過程，鎖定、滯環等等因素又回來了，所以不可能有絕對精確的對焦。

放大頭不僅要垂直，鏡頭也需要無暗角、無畸變。但任何鏡頭都是有一定的暗角的，需要收小光圈來緩解，這大大延長了曝光時間，也只能降低暗角，不能消除。鏡頭還有畸變，尤其是邊緣的鼓形畸變，投影圖像需要略大於放大紙圖像，才能掩蓋，所以是直接損失畫面的。廣角鏡頭一般畸變比長焦鏡頭更大，但長焦鏡頭需要把放大頭提得很高，距離遠，本身光圈也小，進一步延長曝光時間，增加實用困難。鏡頭的光學質量則直接決定了放大圖像的鋭度。放大倍數越高，色散的影響也越大，同樣影響鋭度。

模擬技術有固有魅力，但不宜神化，否則就成迷信了。自己迷信還可以自得其樂，但要把迷信當作科學向別人灌輸，就別奇怪為什麼遭到鄙視了。