影院3D技术的发展与优劣解析_林民杰.pdf

影院 技术的发展与优劣解析中国电影股份有限公司林民杰田增顺影院 技术经历了几十年的发展，越来越走向成熟。从最早期的互补色技术，到后来的双机偏振技术、技术，再到单放映机的主动快门 技术和被动偏振 技术等，每一次技术的变革都会给电影业带来新的的机遇。当然，电影技术的发展，离不开放映机技术的提升，从早期的黑白胶片机，到后来的彩色胶片机，最终发展为以 和 为主显示芯片的数字放映机。正是数字放映机的出现，使得 电影市场走向了真正的繁荣。影院 技术纷繁复杂，在这里简单介绍一下影院 技术的发展及其优劣。一、互补色技术图红蓝眼镜互补色技术是最早期出现的一种 技术，又称色差式 眼镜，如常见 的 红 蓝 眼 镜。采 用颜色 分 离 的 方 式，将 经过颜色处理的左右眼图像同时放映在银幕上，观众所佩戴的眼镜由蓝色滤光片和红色滤光片组成，可分别将图像中的蓝色光图红蓝 图片线和绿色光线过滤，实现左眼图像和右眼图像的分离，从而在人脑中形成一幅立体图像；互补色技术由于技术容易实现、眼镜成本低等优点，电影发展初期基本以此技术为主。但由于采取了颜色的处理，使得合成图像色彩失真严重，同时由于左右眼所看到的图像仅有一种颜色，长时间观看容易造成眼睛疲劳。二、主动快门技术主动快门技术，也称为主动液晶光阀技术，使用一台电影放映机，左眼画面和右眼画面按照奇偶顺序依次播放；观众所佩戴的主动快门眼镜左右眼镜片与放映机的左右眼画面进行同步切换，实现左右眼画面的分离，从而形成 图像。通常采用红外通讯技术使快门眼镜和放映机进行同步。主动快门技术的发展依赖于液晶技术的进步，放映机 赫兹的帧频率要求液晶光阀的响应时间必须低于 毫秒，并且为了达到更高的光效率，液晶光阀的响应时间越小越好，一般认为需要小于毫秒。早期能达到毫秒响应速度的液晶光阀技术只有 （光学补偿弯曲排列）技术，其制作难度较大，需要使用特殊的光学膜，成本高，亮态透光率，对比度只有约 ，所以仍会造成左右眼图像的串扰。随后出现了（超扭曲向列相）技术，对比度提升至 ，透光率提升至 。但 光阀的亮态呈现出浅黄绿色或浅黄色，透过镜片后的画面色调明显偏暖色，导致影片的色彩还原失真为了解决这些问题，我们国内的企业深圳时代华影公司研发出具有自主知识产权的（快速扭现代电影技术 影 院 建 设曲向列相）技术，响应速度与 技术相当，但对比度提升至 ：，透光率提高至 ，。液晶光阀的亮态呈现出中性色，各波长对应的透过率基本相当，因此对影片的原有色彩基本无影响，是各种主动快门技术中颜色偏移最轻微的一种技术。图 技术主动眼镜主动 快门式 眼镜由于需要使用液晶光阀作 为 镜 片，同 时 需 要搭配 红 外 接 收 电 路、液晶光 阀 驱 动 电 路，及 纽扣电池或锂聚合物充电电池，相 对 较 笨 重，成本高、液晶光阀易损坏，同时也存在影院管理难度大、维护成本高、卫生消毒难等问题。三、分光谱技术分光谱技术是是杜比开发的一种 技术，通过对每种颜色的光谱进行更细的划分，来区分左眼和右眼图像；分光谱 系统共包含部分：滤光轮、滤光轮控制器、眼镜。其中滤光轮和 眼镜均采用多层镀膜技术，左眼镜片和右眼镜片透过光谱相互补。安装时需要拆开数字放映机，将滤光轮安装在放映机内部；放映 时滤光轮可以自动镶嵌于灯泡和图像元素之间，生成原始 图像；播放 时，滤光轮自动收回。图杜比单机偏振 系统分光谱技术存在的问题是光效较低，通常为 ，低于一般 技术 的光效率。另外，由于采用了多层镀膜技术，分光谱 眼镜为专用眼镜且价格不菲，在管理和使用上存在与主动快门眼镜技术类似的问题。四、双机偏振技术顾名思义，双机偏振技术就是采用两台放映机分别播放左右眼图像，在各自镜头前加上不同偏振方向的偏振片，分别对左右图像进行偏光处理，并使用偏光眼镜的左右镜片分别接受对应偏振方向的画面信号，形成 图像。双机偏振技术是被动式 技术中相对较早也较简单的一种技术，优点是亮度高，采用的是轻巧、廉价的偏光眼镜。缺点是需要两台放映机，成本高且安装时对位困难，左右画面亮度、色温在使用过程中难于保持一致，降低了 画面的画质。五、技术及中国巨幕技术（即 的缩写）整套系统包括以 规格摄制的影片拷贝、放映机、音响系统、银幕等。标准的 银幕为 米宽、米高，但完全可以在更大的银幕播放，而且迄今为止不断有更大的 银幕出现。历史上第一部 电影在 年日本的富士展览馆上播放，第一套正式的 投影设备于 年安装在多伦多的安大略圆 形剧场。在 年美国华盛顿州世界博览会上，美国馆展出了一块 米的巨型 银幕，观众向正前方观看时，画面足 以充满整个视界。年，首个 球 形银幕出现在美国加里福尼亚州圣迭戈 公园的 科技中心太空剧场。年在温哥华的加拿大展览馆，公司以 技术第一次展示 的 电影效果。图 影院与普通影院对比 ，即立体版本的 技术，是双机偏振技术应用的升级和扩展，采用了双摄影机进行拍摄，并采用双放映机放映，每台放映机负责播现代电影技术 影 院 建 设表技术类别光效系统成本银幕眼镜成本眼镜影院维护效果互补色 技术便宜白幕约 元轻便廉价已淘汰色偏严重主动 快 门 技术 便宜白幕 元笨重维护成本高不舒适较好分光谱 技术 适中白幕约 元较笨重维护成本高较不舒适画面较暗 技术昂贵金属幕约 元轻便美观成本低较舒适好中国 巨 幕 技术 较贵金属幕约 元轻便美观成本低较舒适好单机 偏 振 技术 适中金属幕约 元轻便美观成本低较舒适较好放一只眼睛的影像内容。放映时，两台放映机同时分别放映左眼图像和右眼图像，并在每台放映机前面加装线偏振器件，使光线转化为线偏振光；但两台放映机前使用的线偏振器件具有相互垂直的偏振角度，观看时佩戴线偏光眼镜来分离左右眼图像，左眼镜片和右眼镜片也具有相互垂直的偏振角度，并且与放映机前方放置的线偏振器件的偏振角度平行。采用的银幕为金属银幕，其反射光线可以保持原入射光线的偏振状态，这样才能保持左右眼图像不出现明显的串扰。图中国巨幕影院系统 采用线偏振技术，当观众头部转动时，由于眼镜片的偏振角度和放映机前方的线偏振器件的偏振角度不再相互垂直，导致两眼图像出现串扰，效果变差。因此，观众在观看 时头部必须保持水平，长时间保持同一姿势容易引起疲劳。并且由于 技术为国外公司所垄断，整个放映系统的价格极其昂贵。由中国电影科学技术研究所和中国电影股份有限公司联合研发，拥有自主知识产权的中国巨幕电影系统于 年第一季度正式进入商业影院。采用圆偏振技术，适用于 米及以上尺寸的银幕，其效果不亚于 系统。中国巨幕系统使用圆偏振器件，将两台放映机的光线分别转化为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，观众佩戴的眼镜也为圆偏振眼镜。由于左右旋圆偏振片相互叠加后在相互转动时暗态透过率变化比线偏振片变化小，因此受眼镜旋转角度影响较小，当观众歪头时基本不影响 效果。中国巨幕影院系统的出现打破了国外品牌长期垄断大型银幕技术的历史，在中国 电影技术发展历程中迈出了重要的一步。六、单机偏振技术与 技术一样，单机偏振技术也需要使用金属银幕和偏光 眼镜，但仅需要一台放映机。单机偏振 技术采用快速响应液晶技术，通过对奇数帧和偶数帧画面分别做不同的光学处理，使之分别变成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，观众佩戴的偏光眼镜左右眼分别为左旋圆偏振片和右旋圆偏振片，从而实现左右眼图像的分离。由于采用帧顺序依次播放左右眼图像，单机偏振技术和主动快门技术所搭配的放映机可以兼容。年之前，该技术长期被国外公司所垄断。年月，由中国电影器材公司总经销的具有自主知识产权的飞迪欧单机偏振 系统，打破了国外该 系统的技术和专利垄断，为中国 电影行业的发展做出了贡献。七、技术综合对比目前影院的经营者和观众越来越倾向于选择更有技术优势的单机或双机偏振技术，主要由于偏光眼镜的维护成本低，甚至通过眼镜功能多元化实现盈利管理；而对于观众来说，在可选择的情况下，更愿意使用佩戴舒适、款式时尚、安全卫生的偏光眼镜观看 影片。偏振技术具有诸多其他 技术所不具备的优点，具有自主知识产权的单（双）机偏振技术和中国巨幕技术为中国电影行业的繁荣奠定了夯实的技术基础。?现代电影技术 影 院 建 设