3D影视
一、3D电影的几种技术
1、光分法
电影院中普遍采用。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。
3d立体电影2、补技术
是另一种3D立体成像技术,现在也比较成熟,有红蓝(红青)、红绿和黄蓝,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。这样视频在放映时仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影,而通过对应的补立体眼镜就可以看到立体效果,以红蓝眼镜为例,红镜片下只能分辨除红外的景象(红镜片,底为红所以影片中的红被忽略),蓝镜片只能分辨除蓝外的景象(蓝镜片,底为蓝所以影片中的蓝被忽略),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。
3、时分法
时分法是NVIDIA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。
4、光栅式
为了迎接2008奥运会,接收的电视节目能立体化,我国现已制造出光栅式的立体电视机,但光栅式也有缺点,就是清晰度和其它的立体相比要差些,只有在非常大的电视上清晰度稍高,但这样一来,价格也就上去了,但光栅的不管怎样弄,想克服这个缺点是比较难,当然技术进步了例外。
5、全真式
由德国人托马斯·侯亨赖克发明的当今世界上唯一成功的全真立体电视技术,这项立体电视技术与全世界原有各制式电视设备兼容,从电视制作、播出系统,到百姓家的电视机,均无需增添任何设备和投资,只是在拍摄立体节目时,在摄像机上加装特殊装置即可。观众收看节目时,只需戴上一付特制的三维眼镜即可。眼镜成本低廉,经国家卫生部门鉴定,不会对眼睛产生副作用。如果不戴眼镜和看普通电视没有区别,目前这样的节目很少,这项技术面临淘汰。现在又有部分数字电视节目又有这种节目了。缺点:节目源少,立体效果并不是非常出。6、观屏镜
以前专用于看立体相机拍的图片对,图片对一般左右呈现。现在这种观屏镜也可看左右型立体电影。缺点:看图像或电影时最多只能是屏幕一半大小;优点:非常清晰。
7、全息式
这种还未推广。在各个角度看上去都是立体的,不用立体眼镜。价格是贵得出奇,只在科技馆有展示
二、主流3D影院放映系统
第一种是Real D 3D系统
采用的是圆偏振光技术。目前国际市场拥有量居首位,我国也有部分电影院采用。Real D系统在数字放映机前安装了用于切换光线偏振方向的电-光液晶调制器(Real D公司称之为“Z-screen”),当光线透过Z—screen投射到屏幕上之后,系统中的3D同步控制器则会发出信号,来控制Z—screen窗口切换不同偏振方向,这样画面就被分成左眼和右眼影像投向银幕。而且为了保证观看的舒适感,画面的播放速度会达到144帧/秒,对于每只眼来说是72帧/秒。同时为了保证观看的亮度和质量,Real D系统要求电影院使用高成本的金属幕布,可以获得很好的画面亮度和彩还原度。但其幕布的高成本,也是导致国内使用Real D系统较少的原因。不过Real D 3D系统的眼镜成本很低,才几元钱,这也是有些使用Real D系统的影院干脆赠送眼镜的原因.
第二种是XpanD 3D系统
美国NuVision公司(后被XpanD收购)推出的一种使用主动式眼镜的3D电影系统,其眼镜内内装有电子芯片、红外接收器和电池,所以造价较高,价格在400~700元之间。其播放系统需要在数字放映机上安装同步控制模块和3D电影红外发射器。在放映时,3D电影同步控制模块为架在放映窗口或影厅后墙上并指向幕布的红外发射器提供同步信号,红外发射器则负责发射940nm的红外信号,指挥液晶眼镜的切换与放映机播放的画面实现同步。观众配戴液晶同步眼镜后,左眼将只能看到放映电影的左眼影像,右眼将只能看到放映电影的右眼影像,而放映机则是高速轮流播放左右眼画面。XpanD 系统使用的屏幕是数字电影白幕,成本不高,在国内也较流行。但使用XpanD时可能会碰到眼镜同步错误,表现为长期高度重影,遇到这种情况需要立即与服务员联系调换。
第三种是Dolby3D系统
使用的是分技术,数字放映机内的氙灯发出的光线通过一个特殊的旋转滤镜盘后,其光谱成分就能达到分要求,其颜变换频率为144Hz。系统工作时,滤镜盘旋转进入放映机光路,同步控制器控制滤光轮切换左右滤光片,改变光源光谱,来配合放映机进行播放。由于上述分过程是在光线到达机内DMD器件之前,所以观众所感受到的立体感质量较高,而且没有由于对像素进行再处理而带来的不良效果。但这个旋转滤镜盘需要安装在放映机内部,所以需要放映机厂家协助,安装比较麻烦。由于在
杜比3D系统中不使用偏振光,所以在现有的白银幕上即可放映3D影片,无需换用金属银幕。而且Dolby3D系统使用较为方便,可以方便的附加在现有的数字放映机上,再加上Dolby3D的成本较低,所以国内众多的影院都是采用的这种技术,但其安装后要使用专用软件进行亮度、
串扰度、彩的调整和校正,否则的话其彩和还原度要大打折扣,这就是很多国内的影院3D电影较差的原因。Dolby3D眼镜的价格在200元左右。
第四种是IMAX 3D 系统
IMAX(Image Maximum,最大影像)是一种能够放映比传统底片更大和更高解像度的电影放映系统。标准的IMAX银幕为22米宽、16米高。使用IMAX摄像机的理论分辨率可达18K(每帧18000×13433像素),但目前电影工业母带制作的极限就是8K,而IMAX影院放映70mm胶片时分辨率可以达到6K,而目前国内主流的数字电影放映分辨率是2K(2048×1556分辨率)。所以IMAX优势巨大。由于所谓的3D放映系统,都是可以在数字放映机的基础上另外添加3D套件而成的,所以数字放映机理论上可以添加任何3D系统。而所谓的IMAX 3D除了真正使用两盘IMAX专用的70mm胶片双机拍摄的外,其它的一版都是指使用IMAX 放映系统再配合一种附加的3D系统而成的。在《阿凡达》首映礼上,采用的就是Dolby 3D+IMAX技术。不过由于IMAX播放分别率极高,而且是双机同时播放,所以影像更有身临其境的感觉,彩也更鲜明靓丽。
三、3D电视(入门级观影)
所谓3D电视,就是通过在液晶面板上加上特殊的精密柱面透镜屏,经过编码处理的3D视频影像独立送入人的左右眼,从而令用户无需借助立体眼镜即可裸眼体验立体感觉,同时能兼容2D画面。
目前3D电视显示技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类。裸眼3D目前主要用于公用商务场合,将来还会应用到手机等便携式设备上。而在家用消费领域,无论是显示器、投影机或者电视,现在都是需要配合3D眼镜使用。
而对于眼镜式3D技术,我们又可以细分出三种主要的类型:差式、偏光式和主动快门式,也就是平常所说的分法、光分法和时分法。
1、差式3D技术
差式3D技术,英文为Anaglyphic 3D,配合使用的是被动式红-蓝(或者红-绿、红-青)滤3D眼镜。这种技术历史最为悠久,成像原理简单,实现成本相当低廉,眼镜成本仅为几块钱,但是3D画面效果也是最差的。差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息,使用不同颜的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,人的每只眼睛都看见不同的图像。这样的方法容易使画面边缘产生偏。
2、偏光式3D技术
偏光式3D技术也叫偏振式3D技术,英文为Polarization 3D,配合使用的是被动式偏光眼镜。偏光式3D技术的图像效果比差式好,而且眼镜成本也不算太高,目前比较多电影院采用的也是该类技术,不过对显示设备的亮度要求较高。在液晶电视上,应用偏光式3D技术要求电视具备240Hz以上刷新率。
3、主动快门式3D技术
主动快门式3D技术,英文为Active Shutter 3D,配合主动式快门3D眼镜使用。这种3D技术在电视和投影机上面应用得最为广泛,资源相对较多,而且图像效果出,受到很多厂商推崇和采用,不过其匹配的3D眼镜价格较高。目前,包括LG、三星、松下、创维等品牌推出的3D电视,都是采用主动快门式3D技术。主动式快门3D技术的优缺点,这种技术的优点在于它的残影少,价格适中,而且不论是电视、电脑屏幕还是投影机,只要更新频率能达到要求,就能导入这个技术,因此现在市面上大部份即将上市的3D电视上,包括索尼、松下、三星等电视上,同时NVIDIA的3D眼镜和部份的电影院,都可以看到主动式快门眼镜的轨迹。
而其缺点也是存在的,其中最严重的就是亮度大大折扣,带上这种加入黑膜的3D 眼镜以后,每只眼睛实际上只能得到一半的光,因此主动式快门看出去,就好像戴了墨镜看电视一样,而且眼镜很容易疲劳。再者主动式快门眼镜受到那块液晶层的限制,镜片面积也不能做得太大,对部份的人来说,特别是有戴眼镜的网友会很容易看到四周粗粗的黑框。观看起来感觉非常不好。同时由于不同的帧变化间断时
间和人的个体差异不同,眼镜的疲劳程度和大脑的劳累速度也是不同的,最严重的长时间观看可能引发呕吐等现象。
之所以目前大部分3D显示设备都采用主动式快门3D技术,主要是因为这项技术的门槛比较低,而且对于已经生成出的产品进行改造的改装成本也比较低,所以主动式快门3D才能大行其道。
在观看立体影像时,由于眼睛会迅速地来回移动,因而容易造成眼睛疲劳。如果人们收看3D电视距离太近,或戴着3D眼镜在户外走动,都对视力有害。
长期收看3D电视可能产生身体的不适,特别是对儿童和青少年来说更是如此,其中包括视力下降、头晕、视线模糊、眼睛或肌肉等出现不自主的抽动、恶心、抽搐、痉挛、方向障碍以及意识丧失等。收看3D电视还会产生运动障碍、意识方面的一些后遗症、眼睛干涩、身体平衡性下降、头痛和乏力等身体不适症状,建议在出现这些症状后,应该立即休息,此外,用户在出现这些症状后不要饮酒。