立体电影3D电影.docx
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1、立体电影(3D电影)一、立体显示的原理要了解立体电影的原理,首先要了解人眼观察事物的过程。人眼在观察外 界物体时,不仅能看到物体的外形,还能够辨认物体的距离、物体之间的前后 位置和取向等,这与人眼的三维视觉特性有关。这些立体视觉信息大致可分为 单眼信息和双眼信息。他们由许多不同的感知线索组成,其中单眼信息的感知 线索就包含有眼球的调节、视网膜上成像的相对大小、透视感、照明状况、单 眼运动视差、视野等。在这些线索中,除了眼球的调节是生理活动外,其他线 索一般认为是心理感知。心理感知多是通过人的习惯产生的,比如通过物体的 近大远小、近明远暗、前后遮挡以及光线阴影等关系来感知立体影像。很多图 片和绘
2、画作品就是利用这一特点让观众在平面作品上产生强烈的立体感。由于亮眼具有约65mm的瞳距,因而人们用双眼观察物体时,物体在左右 两眼视网膜上的成像是略有差异的,即双眼视差,它是立体视觉的重要线索。 另外,当物体成像不在左右两眼视网膜的对应点上时,所看到的便是两重像(复像),需要通过眼球的旋转运动(称为辐辕)并经眼外肌的张力调节而使 两重像重合(称为融合),这个过程也为立体视觉提供重要信息。一般来说, 人们在观看立体图像时,如果辐辕与调节超出平衡范围,就会引起视觉疲劳。 单眼信息有时会出现偏差,而双眼信息的感知是比较真实的。立体电影就是利 用人的双眼视差来产生立体感的。人在观察外界事物时,左右眼各
3、看见三维景物的左侧和右侧的细节,在视 网膜上形成有水平视差的两个相似的二维图像,这两个二维像经过复现,就形 成了三维立体图像。立体电影就是模拟人眼三维图像的形成过程,先把左右眼 的单眼图像分别记录下来,通过放映机和相应的立体放映设备,让观众的左右 眼分别看到相应的单眼图像,再经过大脑复现成三维立体图像。在技术上,就 是要实现左右双画面放映并分别映入观众的左右眼。上述原理早在19世纪中期就被人们认识到了,所以在胶片电影发明后不 久,有人就在尝试以各种方式和形式拍摄和放映立体电影,早期是利用红蓝 (绿)眼镜来看立体电影,后来又发展到用偏振技术放映、观看立体电影。二、立体电影常用技术影院放映立体电影
4、时要到达的目的就是要通过各种技术手段,让观众的左 右眼接受各自的画面,在大脑中复现三维影像。所以立体电影所研究的主要技 术就是如何将同时放映到银幕上的左右眼两个画面,分别送到观众的左右眼。 这就需要用不同的技术手段将画面的光线区分开。要达到这一目的,可以通过分光法、分色法和分时法来实现,这三种方式 都是需要佩戴眼镜来观看立体电影。光分法:光是一种极高频率的电磁波,自然光的光矢量是在任意方向上平均分布 的。利用光学介质将任意方向的光矢量按一定的规律分成两部分,分别传递左 右眼图像信息的方法,称为光分法。线性偏振眼镜和圆偏振眼镜利用的就是光 分法。分色法:可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见
5、光的光谱没有精确的范 围;一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长大约在 400700纳米之间。利用光 学介质把一束光按不同的光谱区分开,分别传递左右眼图像信息的方法,称为 色分法。以前使用的红蓝(绿)眼镜和现在应用的杜比眼镜利用的就是分色法。分时法:把立体画面的左右眼图像进行快速交替切换,同时观众佩戴的眼镜也进行 相应的同步切换,这种按时间轴交替传递左右眼图像信息的方法,称为分时 法。胶片立体电影时期是采用机械方式完成上述功能,而在数字3D电影上,则是应用液晶开关眼镜达到同样的目的。另外,还有一些方法可以实现空间成像,不用戴眼镜(裸眼)就能看到立 体影像。它主要应用在立体显示方面,其效果目前还不能
6、满足电影放映的要求。上述这些方法都利用了广大不同传播特性,传递左右眼图像信号。下面介 绍目前3D电影常用的技术:(1)圆偏振技术:圆偏振技术是在线偏振基础上发展而来。圆偏振镜由一块线偏振镜和一块 波片组成。波片是一种各向异性介质做成的,它将经过线偏振的光线转化为圆 偏振光。由于圆偏振光的偏振方向是有规律旋转着的,分为左旋偏振光和右旋 偏振光,相互间的干扰非常小,因此它的通光特性和阻光特性基本不受旋转角 度的影响,这就使在观看效果上比线偏振技术有了质的飞跃。在看偏振形式的数字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,观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振 光带
7、来的不同画面,通过人的视觉系统产生立体感。(2)滤光技术:滤光技术属于分色法的应用,类似红蓝眼镜,但它的技术水平比红蓝眼镜 提高很多。新的滤光技术不但提高了光效,更重要的是它可以看到艳丽的彩色 画面。滤光技术就是利用多层镀膜的滤光方式(即滤光轮)将氤灯光源光谱中 的部分RGB滤出,以右RGB构成右路光,滤出另一部分 RGB构成左路光。左 路、右路光均含有RGB基础色,其合成色彩也接近白色,但由于它们取自色谱 中不同的区域,也就形成了互不相关的两束光,右路光放映右眼画面,左路光 放映左眼画面。与滤光轮原理类似,观众佩戴的眼镜也是多层镀膜镜,它的滤 光特性与滤光轮的滤光特性相吻合,也就是说右眼镜片
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