数字3D电影技术及相关设备情况介绍..doc

----- 中国电影科研所 ----- 中国电影科研所近年来一直关注国际上数字3D电影的发展动态，从2007年8月到2008年3月，陆续在所里举办了三场正式的数字3D电影演示会。我们也分别对国际上常用的三种方式进行了测试。通过这些工作，我们对数字3D电影设备有了初步的了解，也有了一些实践体会。下面我们就目前国际上出现的数字3D放映设备，从技术原理、放映效果、环境要求和设备价格等几方面做一介绍。 数字3D电影的基础技术 大家知道，以前我们用胶片放映机放映立体电影时，一般常用的是线偏振技术或红蓝眼镜技术。随着科学技术的不断进步，新材料、新技术的发展使 3D电影影像质量得到了很大的提高。下面介绍几种在国际上应用的3D电影基础技术： 圆偏振技术 在放映胶片立体电影时，我们曾经使用过偏振眼镜。但确切的说，那时使用的眼镜应该叫线偏振眼镜。而现在我们介绍的圆偏振技术是在线偏振的基础上发展的，但它在观看效果上比线偏振有了质的飞跃。简单的说，使用线偏振眼镜看立体电影时，如果眼镜略有偏转，就会看到重影。而圆偏振就不会出现这种现象。线偏振光的振动方向是确定的，而圆偏振光偏振方向是有规律的旋转着的，它可分为左旋偏振光和右旋偏振光，它们相互间的干扰非常小，它的通光特性和阻光特性基本不受旋转角度的影像。现在看偏振形式的3D电影时，观众佩戴的偏振眼镜片一个是左旋偏振片，另一个是右旋偏振片，也就是说观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不同画面，产生立体感。 这种圆偏振技术可既可以应用于单机3D电影，也可以应用在双机3D电影放映中。 我们要介绍的Real-D和Masterimage主要采用的就是这种技术。 开关眼镜技术 这项技术的原理比较简单，它的主要技术在眼镜上。它的眼镜片是可以分别控制开闭的两扇小窗户，在同一台放映机上交替播放左右眼画面时，通过液晶眼镜的同步开闭功能，让左右眼分别看到左右各自的画面，从而产生立体效果。 我们介绍的NuVision 3D系统就是使用的采用的这种技术。顺便提一句，NuVision的3D技术已经被XpanD公司收购，所以我们接触的这类设备都是使用用XpanD商标。出于习惯，我们下边的相关介绍还是用NuVision的提法。 3. 滤光技术 可见光的波长大约在390到770nm之间的区域内（见图一），我们在利用数字放映机放映画面时，数字放映机通过数字方式还原以红绿蓝三个颜色为基色的彩色图像（见图二A）。安装在放映机内的、快速转动的滤光轮，将红绿蓝各自分为高、低波长两部分，各包含左、右眼图像内容。通过分色滤光眼镜，让观众感受到左右眼各自的画面，产生立体效果。 由于滤光技术要对图像光谱进行分割，对色彩还原产生一定的影响，所以采用这种方式时，要在服务器上增加色彩管理软件，对图像数据进行校正处理。 我们要介绍的杜比3D就是采用的这种技术。 数字放映设备兼容3D功能 现在常用的数字电影放映机在设计时就将3D功能考虑在内。目前影院使用比较广泛的巴可和科视的放映机都支持3D电影放映。在3D功能菜单下，可以达到双画面交替刷新三次的要求，即刷新频率可达到144Hz。同时在这个菜单下，也可以针对不同的3D设备进行相应的参数设定并保存。放映机还具有3D同步信号输出端口，方便外部设备进行同步控制。 在服务器方面，目前使用的GDC和杜比服务器都具备播放3D节目的功能。 数字3D设备的选用 用数字放映机放映3D电影，可以采用双机放映，这样做可以得到较高的图像质量和舒适度，但它需要再增加一台数字放映机。这对一些专门用来播放数字3D电影的场合，如在大银幕、票房好、经济能力强的影院以及游乐项目或科技馆是比较适合的。而在大多数需要兼容放映2D影片的影院，使用单台数字放映机则是比较实惠的选择，目前国际上通常也是这样做的。 目前在国际市场上，利用单放映机放映3D电影主要有4种设备：Real-D 、NuVision、杜比3D和Masterimage。 上述3D设备中，Real-D和Masterimage需要配备金属幕，而NuVision和杜比3D可使用高增益数字白幕，也可以使用金属幕，但在金属幕上放映2D电影时会出现亮度不均匀的问题，在刚才的演示中大家已经看到了。 再需要说明的一点是，有的3D设备厂家宣传时说“可以在普通白幕上放3D电影”，我们说这句话是有前提条件的，就是需要配备大功率、高亮度的数字放映机，因价格较贵，目前国内还未使用。总之，增加3D辅助设备和佩戴3D眼镜以后，放映机的光利用率要降低，放映机氙灯功率和银幕增益需要进行综合考虑。 据我们了解，目前我们国内普遍使用的巴可DP2000放映机在最高氙灯功率（4000W）下，数字3D节目可在10~12米宽度的银幕上放映，而DP