深度分析數(shù)字3D立體電影技術(shù)

1、深度分析數(shù)字3D立體電影技術(shù)深度分析數(shù)字3D立體電影技術(shù)隨著數(shù)字電影行業(yè)的穩(wěn)健開(kāi)展，數(shù)字3D電影的開(kāi)展也日益成熟，近年來(lái)國(guó)際上推出的十幾部數(shù)字3D大片所帶來(lái)的超高票房也為制片公司繼續(xù)開(kāi)展3D數(shù)字電影帶來(lái)了信心。立體電影的開(kāi)展由來(lái)已久，但是傳統(tǒng)立體電影技術(shù)大都存在著制作復(fù)雜、本錢(qián)高和準(zhǔn)確度低等諸多問(wèn)題。近年來(lái)，在數(shù)字3D電影良好的經(jīng)濟(jì)效益和群眾廣泛承受度的影響下，越來(lái)越多的制片商開(kāi)始重視和開(kāi)發(fā)數(shù)字3D立體電影，為數(shù)字3D立體電影技術(shù)的開(kāi)展提供了經(jīng)濟(jì)支持和準(zhǔn)備。1.立體電影的原理在觀(guān)察物體時(shí)，人的左眼和右眼能觀(guān)察到景物左右兩側(cè)的細(xì)節(jié)并形成視網(wǎng)膜上對(duì)應(yīng)的二維圖像，視網(wǎng)膜將二者進(jìn)展復(fù)現(xiàn)以后，就得到一個(gè)

2、完好的立體圖像3。人眼觀(guān)察物體后由二維圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體圖像的過(guò)程就是立體電影的模擬過(guò)程：在記錄下左右眼首先形成的單眼圖像并通過(guò)放映機(jī)同其他放映立體圖像的設(shè)備將其放映出來(lái)后，在大腦的復(fù)現(xiàn)下，觀(guān)眾看到的單眼圖像就會(huì)成為三維圖像。因此，在技術(shù)層面上，立體電影就是要實(shí)現(xiàn)屏幕左右分別放映圖像并對(duì)應(yīng)映入視者眼睛的過(guò)程。2.傳統(tǒng)立體電影的放映技術(shù)膠片立體電影的拍攝方法就是將左右影像記錄在左右兩片膠片上，而放映膠片立體電影遵循的原那么那么是將立體畫(huà)面分別放映至屏幕，讓觀(guān)眾的左右眼接觸到不同影像。近百年來(lái)，為了更好的將立體電影呈如今觀(guān)眾面前，人們進(jìn)展了大量的實(shí)驗(yàn)和研究，下面就是兩種應(yīng)用最為廣泛的立體電影放映技

3、術(shù)。2.1偏振技術(shù)在放映傳統(tǒng)膠片電影時(shí)，實(shí)現(xiàn)立體電影效果最常用到的就是線(xiàn)偏振眼鏡。物理學(xué)方面的很多書(shū)籍和根底電影技術(shù)的介紹里面都有詳細(xì)介紹過(guò)偏振原理，這邊就不再一一介紹。但是，使用偏振眼鏡也有其局限性，那就是：偏振眼鏡的細(xì)微偏轉(zhuǎn)都會(huì)對(duì)立體畫(huà)面產(chǎn)生影響。正常情況下，使用偏振眼鏡可以使讓觀(guān)眾的左右眼分別見(jiàn)到最光亮的左右畫(huà)面，但是一旦偏振眼鏡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)越多，觀(guān)眾左右眼承受到的干擾光線(xiàn)就會(huì)越多，立體畫(huà)面的呈現(xiàn)效果也就越弱，觀(guān)眾出現(xiàn)頭暈不適的可能性也隨之加強(qiáng)3如圖1所示。圖1偏振角度示意圖2.2紅藍(lán)綠眼鏡紅藍(lán)綠眼鏡，顧名思義就是采用上述三種顏色傳遞立體圖像。在放映立體電影時(shí)，左邊圖像由光譜中偏于

4、紅色的部分進(jìn)展傳遞，本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理右邊圖像那么由藍(lán)綠部分負(fù)責(zé)傳遞。在此情況下，銀幕上顯示出來(lái)的就是黑白灰等中性顏色。這種方法具有價(jià)格低下、方便易行的特點(diǎn)，但是因?yàn)楣庾V中大部分顏色有所缺失，容易造成觀(guān)眾視覺(jué)的不平衡，影響放映效果。3.數(shù)字3D立體電影技術(shù)同傳統(tǒng)膠片電影相比，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)和數(shù)字3D技術(shù)以及96幀刷新圖像的數(shù)字3D電影可以產(chǎn)生更為完美的立體圖像。根據(jù)影院規(guī)模和本錢(qián)預(yù)算的不同，不同電影院可以采用不同的放映技術(shù)。3.1圓偏振技術(shù)同傳統(tǒng)偏振技術(shù)不同，圓偏振鏡片是由線(xiàn)偏振鏡和四分之一塊波片構(gòu)成。其中，四分之一塊波片是由一種具有各向異性的物質(zhì)組成，可以將不規(guī)律旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)偏振片光

5、線(xiàn)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)有規(guī)律可循的圓偏振光線(xiàn)2。根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向，圓偏振光可以分為左旋偏振和右旋偏振兩種，同時(shí)，因?yàn)樗麄儗?duì)對(duì)方的干擾很小，所以旋轉(zhuǎn)角度根本無(wú)法影響鏡片的通光、阻光特點(diǎn)，相較于線(xiàn)偏振技術(shù)下的立體電影，圓偏振技術(shù)下的電影效果也就不言而喻了。在觀(guān)看電影時(shí)，觀(guān)眾使用的眼鏡鏡片分別為左、右旋偏振片，左右眼通過(guò)鏡片反映出來(lái)的分別是左旋偏振光帶來(lái)的左眼畫(huà)面以及右旋偏振光帶來(lái)的右旋畫(huà)面，左右眼畫(huà)面在大腦的作用下形成三維圖像，立體感也就隨之產(chǎn)生了。3.2主動(dòng)3D技術(shù)在主動(dòng)3D放映技術(shù)中，目前使用最多的是以L(fǎng)D為根底的光學(xué)技術(shù)。在此技術(shù)下，觀(guān)眾佩戴的是由兩個(gè)IR紅外信號(hào)進(jìn)展控制的，使用LD光學(xué)快門(mén)來(lái)到達(dá)與投影機(jī)

6、同步目的的眼鏡。放映電影時(shí)，假設(shè)屏幕顯示左眼圖像，上述眼鏡要快速關(guān)閉右眼快門(mén)，反之也是如此。在這種情況下，為了不讓觀(guān)眾覺(jué)察到左右眼交替出現(xiàn)圖像時(shí)的閃動(dòng)，投影機(jī)必須有足夠完善的刷新率。雖然上述技術(shù)的3D電影放映技術(shù)具有：不需要特殊處理任何左右眼顯示的圖像、對(duì)原有圖像持有最高的復(fù)原度以及母版3D電影的發(fā)行對(duì)其不具任何作用的優(yōu)點(diǎn)，但是，使用該類(lèi)放映技術(shù)的難處在于：首先，如何保證IR的覆蓋范圍和隱形性。因?yàn)榧t外信號(hào)的發(fā)射有特定方向，所以需要設(shè)計(jì)一種排列構(gòu)造極為特別的二極管并由其借助因?yàn)殂y幕粗糙而形成的漫反射來(lái)實(shí)現(xiàn)大范圍大角度的紅外信號(hào)覆蓋。雖然射頻信號(hào)沒(méi)有特定射往某些方向，但是如何設(shè)計(jì)一款可以延長(zhǎng)眼鏡

7、所用電池的使用壽命的低功耗射頻電路卻是極難的。要注意的是，前面提到的二極管最好要使用950n波段而非850n波段，因?yàn)楹笳呒t外光中的紅色會(huì)影響立體電影的放映效果。其次，如何延長(zhǎng)電池使用壽命，降低功耗。在實(shí)際操作中，要降低電路功耗，最有效的方法是在不使用眼鏡時(shí)關(guān)閉除喚醒電路以外的其他電路，在使用眼鏡時(shí)通過(guò)喚醒電路開(kāi)啟所有電路。最后，如何實(shí)現(xiàn)作為眼鏡鏡片組成部分的LD的高開(kāi)關(guān)頻率。一般而言，3D電影所用到的LD電子快門(mén)的最高開(kāi)關(guān)頻率要到到144Hz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)切換頻率1。而在操作過(guò)程中，一般采用的由Pi-ellLD組成的3D眼鏡的切換頻率可以超過(guò)幾千Hz。3.3使用液晶來(lái)開(kāi)關(guān)眼鏡的技術(shù)液晶是由規(guī)

8、那么分子排列構(gòu)成的處于固體和液體狀態(tài)之間的化合物。目前最常用到的液晶為向列相液晶，它是一種由細(xì)長(zhǎng)棒狀的分子組成的在電流作用下因?yàn)樾D(zhuǎn)不同而能導(dǎo)致透光度不同的晶體1，因此，在接通、斷開(kāi)電源的情況下，液晶可以產(chǎn)生通光、阻光的不同現(xiàn)象。通過(guò)運(yùn)用液晶的這一原理，3D液晶開(kāi)關(guān)眼鏡也就誕生了。使用下轉(zhuǎn)第173頁(yè)上接第143頁(yè)3D液晶開(kāi)關(guān)控制的眼鏡時(shí)，鏡片就像兩扇可以分開(kāi)控制的窗戶(hù)，在放映機(jī)交替放映左右畫(huà)面時(shí)就可以按需開(kāi)閉鏡片。在放映左邊畫(huà)面時(shí)，左邊鏡片的通光開(kāi)啟，觀(guān)眾就能明晰看到左邊的畫(huà)面，同時(shí)因?yàn)橛疫叺淖韫夤δ?，觀(guān)眾右眼就看不到任何畫(huà)面，反之亦然。在觀(guān)看電影的過(guò)程中，左右眼通過(guò)快速交替承受畫(huà)面而產(chǎn)生立體

9、效果。因?yàn)椴捎靡壕Ъ夹g(shù)來(lái)控制鏡片不需要對(duì)投影機(jī)及其他設(shè)備進(jìn)展改動(dòng)，因此很多廠(chǎng)家都大量消費(fèi)出類(lèi)似產(chǎn)品。3.4濾光術(shù)Visiblelight可見(jiàn)光是指人類(lèi)肉眼可以感覺(jué)到的部分光譜。目前為止，暫時(shí)未有一個(gè)準(zhǔn)確衡量可見(jiàn)光譜的范圍值，一般來(lái)說(shuō)，正常人可以感知到的波長(zhǎng)在400-700納米的范圍內(nèi)如圖2所示。圖2自然光光譜示意圖放映電影時(shí)，放映機(jī)的氛燈也有相似光譜。濾光術(shù)就是將氛燈鍍上多層膜，以期過(guò)濾出其光譜中的RGB，其中左R、G、B構(gòu)成左路光，剩下部分構(gòu)成右路光。雖然左、右路光的合成色彩都接近于白色，但是因?yàn)樗麄冊(cè)谏V中占據(jù)的區(qū)域不同，所以最終會(huì)形成互不影響的兩束光，左路光放映的是左眼的畫(huà)面，右路光那么放映出右眼畫(huà)面。除了放映機(jī)的氛燈可以采用濾光術(shù)過(guò)濾光譜外，觀(guān)眾也可以佩戴鍍有多層膜的眼鏡，同上述原理一樣，左邊鏡片只能允許左路光攜帶的畫(huà)面通過(guò)，右邊鏡片那么只能允許右路光畫(huà)面通過(guò)，在畫(huà)面左右交替的情況下，觀(guān)眾的左右眼只能分別看到對(duì)應(yīng)影像，立體圖像也就顯示出來(lái)了。4.結(jié)語(yǔ)數(shù)字3D立體電影技術(shù)有著很好的開(kāi)展前景，?泰坦