3D电影技术介绍

人以左右眼看同样的对象,两眼所见角度不同,在视网膜上形成的像并不完全相同,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近,从而产生立体视觉。立体电影的原理即为以两台摄影机仿照人眼睛的视角同时拍摄,在放映时亦以两台投影机同步放映至同一面银幕上,以供左右眼观看,从而产生立体效果。
拍摄立体电影时需将两台摄影机架在一具可调角度的特制云台上,并以特定的夹角来拍摄。两台摄影机的同步性非常重要,因为哪怕是几十分之一秒的误差都会让左右眼觉得不协调;所以拍片时必须打板,这样在剪辑时才能得到同步点。
放映立体电影时,两台投影机以一定方式放置,并将两个画面点对点完全一致地、同步地投射在同一个银幕内。在每台投影机的镜头前都必须加一片偏光镜,一台是横向偏振片,一台是纵向偏振片(或斜角交叉),这样银幕就将不同的偏振光反射到观众的眼睛里。观众观看电影时亦要戴上偏振光眼镜,左右镜片的偏振方向必须与投影机搭配,如此左右眼就可以各自过滤掉不合偏振方向的画面,只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机放映的画面,右眼只能看到右机放映的画面。这些画面经过大脑综合后,就产生了立体视觉。
利用人的双眼视角差和会聚功能等特性拍摄的放映时产生立体效果的电影。普通的电影或照
片都是一个镜头从单一视角拍摄的,影像都在同一平面上,人只能根据生活经验(如近大远小、光线明暗)产生空间感。而立体电影则是由从类似人两眼的不同视角摄制的具有水平视角差的两幅画面组成的,放映时两幅画面重叠在幕上呈双影,通过特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅,观众左眼看到的是从左视角拍摄的画面、右眼看到的是从右视角拍摄的画面,通过双眼的会聚功能,于是合成为立体视觉影像。观众看到的影像好像有的在幕后深处,有的脱框而出,似伸手可攀,给人以身临其境的逼真感。采用幕前辐射状半锥形透镜光栅的立体电影受观众厅座位区位置的严格限制,观众头部不能随便移动,否则立体效果消失,因此观众感到异常不便。在戴眼镜观看的立体电影中,广泛采用着彩眼镜法和偏光眼镜法。彩眼镜法是把左右两个视角拍摄的两个影像,分别以红和青(或绿)重叠印到同一画面上,制成一条电影胶片。放映时可用一般放映设备,但观众需戴一片为红另一片为青(或绿)的眼镜。使通过红镜片的眼睛只能看到红影像,通过青镜片的眼睛只能看到青影像。此法的缺点是观众两眼觉不平衡,容易疲劳;优点是不需要改变放映设备。初期的立体电影常用这种方法。1985年日本筑波国际科技博览会上展出了采用这种方法的球幕黑白电影,效果更佳。偏光眼镜法的立体电影,从1922年开始一直为各国所重视,有些国家已和大视野的电影相结合,拍成质量更高、效果更好的彩
立体电影。这种电影在放映时,左右画面以偏振轴互为90°的偏振光放映在不会破坏偏振方向的金属幕上,成为重叠的双影,观看时观众戴上偏振轴互为90°、并与放映画面的偏振光相应的偏光眼镜,即可把双影分开获得立体效果。由于制作和放映工艺的不同,偏光立体电影有双机和单机之分。1985年的筑波博览会上展出了70毫米大银幕彩立体电影。自60年代以来,中国拍摄的立体电影是偏光立体电影。
苏联在70年代研试了全息立体电影,观看时不必戴眼镜,有很大的影像亮度范围。由于观众眼睛的视觉调节和收敛是自然的,不会引起过分紧张和疲劳,观众只要转动头部,即可看到如同实物那样的位置变化,比普通电影有更大的深度感,就象真实物体那样。[2]
立体电影-技术种类
     挠度计算公式  
中国农民专业合作社网 
光分法
光分法观看眼镜
现在有不少影院都拥有3D立体放映厅,放映时通过两个放映机来播放两个摄影机拍下的电影,在屏幕上就会同步出现两组有差别的图像。
在放映机的前面会有一个偏振片,两台放映机前的偏振片方向相互垂直,这个时候使用肉眼看屏幕只能看到模糊不清的重叠画面。这个时候就需要使用偏振眼镜来观看,镜片的偏振方向同样是互相垂直,每只眼睛都只能看到对应的画面,这样双眼看到不同的内容在头脑中就会形成立体的影像。
优势
1.立体效果不错;
2.适合人数较多的放映场合;
缺点
1.画面会有重影出现;
2.观看角度受到限制;
3.长时间观看会感觉到疲倦,偏振眼镜佩戴不够舒适;
4.立体放映厅造价较高,也有一些影院的放映厅出于成本考虑不使用金属幕布,影响观看效果;
5.个人家庭影院实现难度大,成本高。
 
分法
随Nvidia显卡附赠的红蓝眼睛
分技术是另一种3D立体成像技术,现在也比较成熟,有红蓝、红绿等多种模式,但采用的原理都是一样的。
分法会将两个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜印制在同一副画面中。这样视频在放映是仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影,而通过对应的红蓝等立体眼镜就可以看到立体效果,以红蓝眼镜为例,红镜片下只能看到红的影像,蓝镜片只能看到蓝的影像,两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。
2007 年,Dolby公司开发出Dolby 3D系统,分技术才重新热起来。借助放在放映机前的滤光片将投影机射出的光线分成红绿蓝三原光,并分别投影到屏幕上。通过滤光眼镜来
分别接收这些光谱的高频部分和低频部分,同样可以实现立体效果。该技术比传统分技术好得多。最重要的是,放映机装上滤光片就可以放映3D电影,而取下滤光片,还可以放映传统电影。 《阿凡达》首映礼上,采用的就是Dolby 3D+IMAX。
优势
1.放映设备没有特别的要求,无需额外的投入;
2.立体眼镜造价很低,甚至可以手工完成;
不足
1.极易出现重影,画面不清晰;
2.立体效果有些不足;
3.观众容易疲劳。
 
时分法
NVIDIA推出的时分法q12
时分法是NVIDIA水葫芦之灾现在主推的一项应用,需要显示器和3D眼镜的配合来实现3D立体效果。
时分法所采用的立体眼镜构造最为复杂,当然成本也最高。两个镜片都采用电子控制,可以根据显示器的输出情况进行状态的切换,镜片的透光、不透光切换使得人眼只能看到对应的画面(透光状态下),双眼看到不同的画面就能够达到立体成像的效果。
时分法所采用的同步工具,同时带有景深调整的功能。
时分法需要进行频繁的画面切换,也就需要显示器可以提供足够快的刷新速度,才能避免画面的闪烁,NVIDIA对于支持3D立体幻镜的显示器都要求提供120Hz的刷新速度,这样才能保证切换的双眼画面达到基本的60Hz,从而保证显示效果。当然,高于120Hz的刷新率会获得更好的效果,画面闪烁情况也会越少。
优势
1.立体效果明显,画面闪烁不明显;
2.彩、亮度表现相对更好;
不足
1.显示器、眼镜加显卡需要搭配使用;
2.成本不低,普及难度较大。[3]
清华简
立体电影-发展历史
       
 
灭蚁灵
胶片立体电影
红绿分技术和线偏振光分光技术
数字立体电影
在胶片立体电影时代,使用最多的是红绿分技术以及线偏振光分光技术,红绿分技术最大的优点是兼容性好,应用范围广,任何有35mm胶片放映设备的单位,只要购买廉价的红绿眼镜,都可以放映胶片立体电影,大规模的应用导致现在一说到立体电影,人们就想到硬纸壳做的红绿眼镜。其缺点是容易出现重影,放映的画面稳定性差、画面不清晰、立体效果差,观众容易产生疲劳感。
线偏振光技术最大的优点是立体效果稍好于红绿眼镜,但仍然有明显的重影,放映的画面仍不够稳定性、画面仍不够不清晰,较长时间观看仍产生疲劳感,观众的头部倾斜角度不能大于15°,否则会影响观看效果。
IMAX
IMAX 3D利用偏振光分光原理,所使用的70毫米15齿孔电影胶片的面积是普通35毫米胶片的10倍,是一般70毫米宽银幕胶片的3倍。IMAX巨幕3D画面大、视野宽广、视觉效果好,但成本高,所需放映的场地和空间巨大,制作费用高昂,而且需要使用70毫米15齿孔的设备进行放映。目前IMAX放映系统也在进行数字化,刚刚推出IMAX数字立体放映机,但其数字放映系统的价格和胶片IMAX系统基本一样。总的来说,IMAX 3D投资高、经营成本高,不是一般影院所能承受的,不适合在普通商业影院推广。

本文发布于:2024-09-20 14:48:14,感谢您对本站的认可!

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