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3D电影制作与放映技术

3D电影制作与放映技术
3D电影制作与放映技术

3D电影

D是英文Dimension(线度、维)的字头,3D是指三维空间。国际上是以3D电影来表示立体电影。

人的视觉之所以能分辨远近,是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,也多是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。

偏振polarize 横波的振动矢量(垂直于波的传播方向)偏于某些方向的现象.纵波只沿着波的方向振动,所以没有偏振.3D立体电影的制作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。

当然,实际放映立体电影是用一个镜头,两套图象交替地印在同一电影胶片上,还需要一套复杂的装置.

背景知识及技术难点解析

立体图像是对现实的一种模拟。因此,它必须符合人眼双视角成像原理。

由于人的双眼所处空间位置的差异(这个距离一般用国际平均值6.35厘米),致使现实环境分别在两眼中形成两幅有细微差别的图像,这两幅图像经过大脑的识别处理,人就能感知环境物与人眼的距离和环境物的状态(包括大小,颜色,材质等信息)。如下图所示:

红色三角形与绿球相交的区域为左眼看到图像,而绿色三角形与绿球相交的区域则为右眼看到图像。左右眼的图像同时被大脑接收,融合,并加以识别,人就知道绿球与人的距离,绿球的大小,颜色,材质等信息,立体图像就在大脑中形成。当然,如果绿球处于运动状态,那么两眼将不断的刷新各自看到的图像,并交给大脑进行处理,人也就可以不断更新对绿球的感知信息。

由双视角成像过程,我们可以知道,是同一环境分别在左右眼形成有细微差别的图像,经过大脑的识别处理,使我们感知立体环境的存在。也就是说,为了模拟双视角成像,必须首先有左右两个相机去捕获环境影像,然后将左影像交给左眼观看,右影像交给右眼观看,最后大脑才能进行识别处理形成立体图像。我们来审视一下这个模拟的过程。我们无法插手大脑如何识别处理左右图像这一环节(至少现在能插手的极其有限)。幸运的是,我们可以控制如何将左右两幅图像交给大脑。这也就是立体

图像的呈现方式。方式多种多样,常见的有偏振镜方式(polarized projection),红蓝眼镜方式(red & blue glasses),主动投影方式(LCD Shutter)等。

立体影片制作技巧:

景深感知

人眼对于环境深度的感知是从以下几个方面感知的:透视关系,已知对象的大小,细节,遮挡关系,光影,相对运动。

从上图,沿着战壕向远方可以看到明显的透视关系,它可以暗示给人知道整个空间的体积大小。

一个鸽子有多大,我们是见过的,一个沙袋有多大我们也见过。它们在场景中的大小比例会给我们一个暗示,它们离我们大概有多远。木棍的纹理我们大致知道。近处的木棍的纹理我们看的清楚,远处的就看不清楚了,因为离我们很远。扇起翅膀的鸽子挡住了滑翔的鸽子表明了它们之间的前后关系,也就是告诉我们它们离我们的远近信息。因为大气的缘故,我们看近处的物体接受光照射程度比较高,因此它的饱和度总比远处的高,同样也给我们一种深度的暗示。物体以同样的速度运动,我们看到近处的物体总比远处的快。

所以,可以理解,在制作立体影片的时候,适当增强以上几个方面的深度感知程度是可以给观众带来印象深刻的立体体验的。在实际制作的时候,可以应用明显的和暗藏的多个透视关系来增强观看者对环境空间体积的感知。而透视关系,当然是通过丰富的场景层次来表现。

上图为Blizzard公司游戏Diablo3的预告片中的一张截图。最近处的石人和石墙被稍作模糊处理,稍远处依山建造的城堡,再远处是处于阴影区的山,更远处是有金光照耀的山,最远处的山和天幕。5个明显的层次,构造了明显的透视关系。而石墙之后,城堡和阴影区的山之间还给观众暗示了一个巨大的体积空间的存在。这里值得一提的是,在立体影片里面,一般都会保持画面的清晰可见,不会对其作模糊处理。模糊处理会使人感觉景深混乱,一方面削弱了立体感,另一方面,会引起观众不适。

这也是我们接下来也探讨的立体制作的原则之一。

立体影像制作原则

人眼的双视角立体成像原理决定了我们进行立体制作的时候必须遵守一定的立体制作原则。在使用三维软件(如Maya, 3D Max等)进行立体制作的时候,我们通常使用3台摄像机组成的Camera Rig进行制作。

首先,我们必须要满足一个前提条件:左右图像之间不能存在垂直的偏差,也就是说同一个目标像素在左右图像中只能是存在水平方向的偏差。因为我们的眼睛无论什么时候都是瞄准单一目标,左右图像才能被大脑识别处理成像。

有效立体成像区域(Effective stereo zone, 记为ESZ)

目标距离(Target Distance,记为TD)就是你要拍摄的目标到你的摄像机的距离,也就是聚焦点的位置。有效立体成像区域为:1/2的目标距离到3/2的目标距离之间,即1/2*TD < ESZ < 3/2*TD。不难想象,如果一个物体(例如你的鼻子)离你的眼镜非常近,你将需要努力旋转你的眼球,以聚焦到该物体上,也就是通常所说的斗鸡眼,这会引起大脑不适。

摄像机间距(Effective Camera Distance,记为ECD)

摄像机间距也就是左右两个摄像机之间的距离。这个距离,根据经验,应该等于目标距离的1/30,即ECD=1/30*TD。

屏幕前后

屏幕指的是投影平面。摄像机视角向无限远,以目标距离为界,如果物体刚好处于目标界上,那么它在左右摄像机图像中的位置是一样的,因此不存在视差(parallax);如果该物体位于目标界之前,它拥有负视差(Negative parallax),反之,为正视差(Positive parallax)。所有拥有正视差的对象在投影的时候将会出现做屏幕里面,而拥有负视差的则会出现做屏幕前面。所有处于屏幕里面的对象都比处于屏幕前面的看起来更舒服,但这并不意味着你不能将对象摆在屏幕前面。经验告诉我们,长时间将对象摆在屏幕前会引起观众不适,例如头晕,恶心等症状,因此应该避免长时间将对象摆在屏幕前面。

观看时图像间距(Max Image Separation,记为:MPS)

观看时图像间距就是在观看立体效果的时候,同一对象在左右投影中的水平距离。这个距离值的最大有效值等于屏幕到观众之间的距离(Viewing Distance,记为VD)的1/30,即MPS = 1/30*VD。

立体制作时应注意事项

避免画面中观众的主要关注对象被屏幕的边框裁切,这样会直接破坏立体感,同样会引起不适。为得到逼真的效果,所有的反射折射都应该使用光线跟踪算法计算;尽量使用真实的材质纹理,避免使用贴图。

同一镜头和前后两个镜头之间应该尽量使用同样的焦距。否则,将迫使观众不断调整眼球运动,容易引起眼睛疲劳和不适。当进行立体布局(stereo layout)的时候,一方面近处场景道具应该尽量不要太靠近1/2*TD位置,另一方面远处的则应该尽量靠近3/2*TD位置。这取决于你想要的场景的景深度。

由于没有真正完美的视差值,所有依靠主动的或被动的立体眼镜泄露的立体显示,都允许一个眼睛能看到另一个眼睛应该看的图像的部分画面,这种情况称为串扰(crosstalk)。可见的串扰叫随影(ghosting),会削弱立体感。因此,第一,使用能接近你想要的立体感的尽量小的视差值;第二,尽量避免使用高对比度图像。

使用尽量大的屏幕尺寸。屏幕尺寸越大,立体感越强,大尺寸的屏幕也有利于布置更丰富的场景。IMAX公司的投影屏幕

大到能覆盖人眼的整个视野。没有最好的立体影片,但有更好立体影片。立体影片制作一般需要在反复调整才能得到比较令人信服的效果。而这个修改往往需要回到前面个几个环节,会涉及多个环节的修改。

什么是RealD-3D

RealD电影是一种数字式立体投影技术。它是世界上使用最广泛的3D电影播放方式之一。

RealD原理

RealD 3D电影技术是采用用DLP投影机,以144帧/秒的速度交替投射供左右眼观看的影像。利用设置于投影机前方的圆形偏振光滤光器(Z Screnn)改变左右眼所接受到的影像圆偏振光方向,戴上粘贴有偏光膜的专用眼镜后,右眼和左眼可以看到视角不同的影像。帧速率为通常24帧/秒胶片放映的6倍,使图像的闪烁得以控制。

Real D 银幕简介

RealD但使用一个投影交替项目的右眼框和左眼框架,这些框架两极化循环,为右眼和逆时针的左眼用液晶屏幕放置在前面,顺时针投影镜头。圆偏振光眼镜,确保每只眼睛只能看到“自己的”图片,即使头部倾斜。

帧率非常高,这是72次,每眼,可以确保在图像看起来连续帧。在RealD电影院,每帧预计的3倍,以减少闪烁,作为源视频通常是每秒24帧。结果是一个无缝的3 - D图像,似乎落后和扩大在屏幕本身的前面。

REALD 眼镜介绍

REALD 镜片是环形偏光镜片,眼镜比较轻,光线较亮。

RealD采的环形传送方法,左眼视频以逆时针方向传送,右眼视频则以顺时针方向传送,左、右眼的投射速度则达到每秒各72格,较一般菲林电影常用的每秒24格的投射速度快了三倍。同时,RealD眼镜表面上的偏光膜条纹由传统的条状改为环形,能更好地过滤光线。这就改变了从前人们看3D电影时头是不能随便动的,稍微有点偏差就会出现“鬼影”的现象,同时观看3D电影的视觉疲劳、头晕等症状发生的可能也减到了最小。

观看方式

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。

补色技术

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。色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色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,而通过对应的补色立体眼镜就可以看到立体效果,以红蓝眼镜为例,红色镜片下只能分辨除红色外的景象(红色镜片,底色为红色所以影片中的红色被忽略),蓝色镜片只能分辨除蓝色外的景象(蓝色镜片,底色为蓝色所以影片中的蓝色被忽略),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。

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。

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。

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色。

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。

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。

普通电脑

普通的电脑是可以看到很多种3D立体图片的,如红蓝、平行、交叉,这些图片只需要简单的观看设备或者使用肉眼观看。图像并没有什么特异之处,只是普通的图片加上特殊的画面摆放方式罢了。更复杂的裸眼、偏振、分时也可以在普通电脑上实现,但同样也需要更昂贵的显示设备,裸眼需要一块能裸眼显示的显示屏;偏振和分时的也可以通过显示屏和专用立体眼镜实现。最好的方法就是使用3Dvision立体幻镜了,但你同样需要一块英伟达出品的,够级别的显卡才行(3Dvision系NVIDIA产品)。当然,120HZ的显示器也是绝对不能少的,从三星的一段相关宣传来看,所匹配的屏幕越大效果越好(当然也越贵)。

如果“普通”电脑的成分不计算显示器在内,当然也可以选择相关软件如IZ3D加上两个投影机、偏光片,进行偏振的投影播放。想要达到电影院中《阿凡达》那样的效果,就不是普通的用户目前能达到的了。

总的来说,电脑上的3D发展目前不是最快的,但是绝对是后劲最足的,也许今天还没有太多的设备让人在电脑上如电影院中那样,在3D上彻底地爽一次,不久的将来你肯定会因为电脑3D设备的廉价化、多样化而泡在其中。

重点:裸眼、偏振(光分)、色分、时分。。

发展简史

1839年,英国科学家查理·惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像是不同的”发明了一种立体眼镜,让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果,这就是今天3D眼镜的原理。

1922年,世界上第一部3D电影是《爱情的力量》,遗憾的是,影片很早之前就已经遗失了。早期的3D电影都是以展示立体效果为主,片中常以指向观众的枪、扔向观众的物体为噱头。

1951年,环球公司推出最有名的3D恐怖片《黑湖妖谭》,该片也是至今为止惟一一部有续集的3D电影。新版《黑湖妖谭》计划在2011年上映。

1952年,讲述非洲探险的《非洲历险记》被认定为是史上第一部真正的3D长片。该片的口号是“狮子在你腿上,爱人在你怀里”。尽管《生活》杂志在当时称该片“廉价、荒谬”,但观众们仍然热情地挤进电影院去体验片中的“自然视角”。

1953年,《恐怖蜡像馆》等一批3D恐怖片应运而生,3D片在上世纪五十年代进入了黄金时期。

1954年,当时世界上最伟大的导演们,绝大多数都对3D电影低眼相看,认为那只不过是在玩魔术而已,根本不是艺术。然而,希区柯克不这么想,他在1954年拍摄了3D版的《电话谋杀案》,成为了当时3D片中为数不多的精品。

1962年,我国的天马电影制片厂拍摄了国内第一部3D立体电影《魔术师的奇遇》,桑弧导演,陈强主演。后来又陆续出现了《欢欢笑笑》《快乐的动物园》《靓女阿萍》《侠女十三妹》等。

1982年,迪士尼拍摄了短片《魔法之旅》,虽然这部短片只有16分钟,但通过CGI与真人表演的混合,打造出了在当时令人惊讶的3D效果。

1982年,《13号星期五》第三部上映,本片令80年代的3D电影慢慢复苏。

1983年,3D版的《大白鲨第三集》轰动一时,放映首周就赚得1300万美元的票房。但因为电影本身水准低下,3D效果也无过人之处,很快就让观众失去了兴趣。

1985年,《魔晶战士》成为世界首部3D动画长片。

2004年,第一部IMAX 3D长片《极地特快》诞生。该片在2000块普通2D银幕上放映,3D IMAX银幕只有75块。然而就是这75块3D IMAX银幕,获得的票房占全片总票房的百分之三十。3D+IMAX的“超强组合”,让发行方看到了巨大的商业潜力。

2005年,迪士尼的动画片《鸡仔总动员》采用了新型投影技术放映,消除了以往看3D电影时容易产生的眼睛疲劳。

2008年,《U2 3D演唱会》是第一部完全用3D摄影机拍摄的真人影片,这个音乐纪录片堪称先锋。

2009年,环球的动画片《鬼妈妈》是第一部采用停格动画形式的3D电影。

2009年,《阿凡达》成为有史以来制作规模最大、技术最先进的3D电影。

2010年,中国内地投资3亿开拍首部国内3D电影《白蛇传说》

相关名词解释

DLP

DLP是“Digital Light Procession”的缩写,即为数字光处理,也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件——DMD(Digital Micromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。说得具体点,就是DLP投影技术应用了数字微镜晶片(DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。

3D和4D立体电影的原理

3D和4D电影的工作原理。 在普通投影数字电影基础上,在片源制作时,片源画面使用左右眼错位2路显示,每通道投影画面使用2台投影机投射相关画面,通过偏振镜片与偏振眼镜,片源左右眼画面分别对映投射到观众左右眼球,从而产生立体临场效果。 3D立体影院一般设计成弧幕形式,立体感更强。 4D影院是相对3D立体影院而言的,就是在3D立体影院基础上,加上观众周边环境的各种特效,称之为4D。环境特效一般是指闪电模拟/下雨模拟/降雪模拟/烟雾模拟/泡泡模拟/降热水滴/振动/喷雾模拟/喷气/喷雾/扫腿/ 耳风/耳音/刮风等其中的多项。 4D影院的设备构成相对较为复杂,在3D立体设备基础上,增加特效座椅以及其他特效辅助设备。 4d电影也叫四维电影,由三维立体电影和周围的环境模拟组成的四维空间,它是在3d立体电影的基础上加环境特效、模拟仿真而组成的新型影视产品,通过给观众以电影内容联动的物理刺激,来增强临场感的效果。当观众在看立体电影时,顺着影视内容的变化,可实时感受到风暴、雷电、下雨、撞击、喷洒水雾、拍腿等身边所发生与立体影象对应的事件,4D的座椅是具有喷水、喷气、振动、扫腿 4D电影院 等功能的,以气动为动力的。环境模拟仿真是指影院内安装有下雪、下雨、闪电、烟雾等特效设备,营造一种与影片内容相一致的环境。以上两类电影都有身临其境,惊险刺激的效果。这两项电影既有共性,也有个性。身临其镜、惊险刺激、感受科技是它们的共性;一个是在运动中感受刺激、一个是在视觉中感受刺激,这是它们的个性。 20.什么是数字纸?工作原理是什么? 数字纸,也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏,即理解为"象纸一样薄、柔软、可擦写的显示器"。在谈到数字纸时,必然会谈到电子墨。形像地说,数字纸是一张薄胶片,而在胶片上"涂"上的一层带电的物质,这便是电子墨。这也可看作是一个薄薄的内嵌式遥控显示板。 式 1.液晶方式 该方式是利用施加电压后分子排列被改变的液晶的性质,通过调整透光率及改变光线的方向来表达反差,笔记本电脑等产品上的液晶显示器已为我们所熟知。电子纸液晶显示器的制作思路是,将液晶板与写入图像的装置部分相分离以实现薄型化和轻量化,并能卷曲,做成像纸一样的东西。写入可利用施加光、热、表面电荷等各种方法来实现。 2.电泳方式

立体电影(3D电影)

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(称为辐辏)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,如果辐辏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400~700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)

三D电影的成像原理

阿凡达》采用3D技术,将电影屏幕变成了一个通向潘多拉星球的大门。 在看3D电影时,我们不仅能看到上下、左右方向的运动,还能够看到离我们而去或者向我们而来的动作。3D电影会有这种效果,是因为我们看到的世界,已经过大脑处理。因为两只眼睛位置的区别,每只眼睛看到的图像都有细微的不同。大脑会将这些图像处理成立体视觉,让我们能够分辨出距离感。3D电影原理就是如此———让两只眼睛分别接收到不同的图像,剩下的就让大脑自动完成吧。 最常见的电影3D效果,是用“光分技术”来实现的。它依赖于偏振光和滤光片,让每只眼睛只接收到一部分光,而滤掉另一部分。在上世纪拍摄3D电影时,人们会在一个镜头前加一块水平方向的偏振片,只让水平方向振动的光透过;另一个镜头前加垂直方向的偏振片。再将这两个镜头并列,之间的距离和人眼之间距离差不多,就可以开始拍摄了。在播放时,让观众戴上带有偏振片的眼镜,偏振方向和摄像机偏振片的方向相同。这样,左眼的眼镜就会完全滤掉右侧摄像机拍摄的画面,而右眼的眼镜则滤掉左侧摄像机的画面。这种3D电影要求观众必须坐得笔直。 后来,利普顿改良了这种技术,造就了RealD 3D。它的偏振光振动方向在一个圆周上旋转,再加上传统电影速度6倍的播放速度,想怎么歪着看电影都行。现在,RealD 3D已经成为了使用最广泛的3D电影技术。 光分技术是被动式的3D电影技术。也就是说,它不需要控制眼镜。色分技术也是这样。可能有些人还会对上世纪80年代的立体电影记忆犹新———它的两片眼镜片颜色不同。如果不戴眼镜的话,这种电影投影出来像是印刷有偏差的彩色画册。戴上滤光眼镜之后,眼前就能出现色彩鲜艳的立体场景。它最大的弱点是容易引起视觉疲劳,已经淡出电影制作领域了。直到2007 年,Dolby公司开发出Dolby 3D系统,色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色光,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。该技术比传统色分技术好得多。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。 只要让两只眼睛看到的图像精确的不同,我们就会看到一个立体的世界。所以主动式3D电影技术采用了另一种思路———控制眼镜的透光,让每只眼睛看到其中一半的画面。只要镜片变黑的程序与显示画面同步,就能构成立体视觉。现在显卡大厂Nvidia已经在家用电脑上提供了这种产品,有些电影院也开始使用这种技术。但是它的成本较高。 目前的3D电影技术已经达到了成熟阶段,至于哪种技术最后会成为主流,已经早已不是技术问题,而是另一个问题了。 3D电影并非电影技术发展的唯一方向。例如“巨型超大银幕”IMAX屏的可视面积比普通电影屏大上10倍左右,且通过多种技术革新来保证在大屏幕上依然能获得清晰良好的视觉效果,更容易让观众产生身临其境之感。在经过30年的发展之后,IMAX屏幕开始成为人们观影的重要标准。这也是许多文章鼓励大家去看3D+IMAX《阿凡达》的原因 武警总医院眼科泪器病中心主任陶海 目前正在放映的3D电影《阿凡达》非常火爆,可是有观众反映:看完电影后眼睛出现干涩、酸痛、视物模糊,甚至头晕、恶心、想吐、头疼等症状。有媒体报道,有人甚至出现了青光眼急

谈3D电影的发展

谈3D电影的发展 我们的眼睛在现实中看到的物体都是立体以及层次感很强的,但是我们平时用的多媒体设备中经常采用的是平面技术。 2010年似乎是3D技术的丰收年。毋庸置疑的是,3D技术正在渐渐成为一种推动电影业发展的新动力。是的,我们曾经早就领略过这种技术的魅力。但这次,当阿凡达---这部电影史上独一无二的吸金利器---和它昂贵的票价来到我们面前促使着我们源源不断的走进影院去观赏它3D的身影时,我们的抱怨声已经远远小了许多。3D技术已经存在了100多年了! 3D技术发展了一百多年才到今天这个地步,是不是令人奇怪呢? 3D就是three-dimensional的缩写,意思就是三维图形, 1839年英国科学家查理-惠斯顿爵士根据人类两只眼睛的成像是不同的发明了一种立体眼镜,让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果,这就是当今3D眼镜的基础原理。3D成像是靠人两眼的视觉差产生的。人的两眼之间一般会有8厘米左右的距离,要让人看到3D影像,必须让左眼和右眼看到不同的影像,两副画面实际有一段小差距!也就是模拟实际人眼观看时的情况。这样的才能有3D的立体感觉。 3D电影即立体电影,是3D技术的应用。因此3D电影就是指能够真实还原三维空间感的电影。 3D电影的发展历程是曲折的。 电影发明之初的19世纪末,当时英国电影先驱威廉姆·弗莱斯·格林(William Friese-Greene)发明了世界上第一套放映和观看3D电影的装置。不过这套装置繁琐复杂,缺乏实用推广性,所以没有被戏院采用。 3D电影的第一次商演是1922年9月27日在洛杉矶大使饭店戏院放映的《爱的力量》(The Power of Love),但是却没有经理人为这部电影买账。 1936年雅各布·莱温赛尔(Jacob Leventhal)和约翰·诺林(John Norling)为米高梅公司拍摄了短片《Audioscopiks》系列,当时每位入场的观众都被发了一幅红绿眼镜,然后银幕上告诉他们如何使用这些眼镜,接着一系列冲着镜头(观众)方向运动的物体出现了,效果在当时极其震撼,该片最后获得了当年奥斯卡最佳短片奖的提名。 同样在1936年,后来的宝丽来公司创始人埃德温·兰德(Edwin H. Land)发明了偏光膜技术,这种技术可以让光线振动方式发生改变。埃德温发明偏光膜的初衷是想用它来避免汽车头灯过于刺眼,但这种技术后来却对3D电影的发展起到了深远影响。 3D电影的发展之路总是跌宕起伏,但是却没有几个时期称得上是黄金期。一方面是3D电影有很多艺术水准的确不高、自降身价,另一方面3D技术的局限性依然很大,还达不到他们对电影高品质的要求。很快,在新鲜感散去后,3D电影再次被观众打入冷宫。

3D成像技术原理

3D成像技术原理 1、视差障壁技术 电影院在放映3D电影时,广泛采用的是偏振眼镜法。而视差障壁(Parallax Barrier)技术(它也被称为视差屏障或视差障栅技术),与偏振眼镜法有些相似,不过一个需要通过眼镜,另一个却不需要。视差障壁技术是由夏普欧洲实验室的工程师经过十年研究的。它的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层,利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90度的垂直条纹。这些条纹宽几十微米,通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式,称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁,在立体显示模式下,应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡右眼;同理,应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡左眼,通过将左眼和右眼的可视画面分开,使观者看到3D影像。缺陷:由于背光遭到视差障壁的阻挡,所以亮度也会随之降低。要看到高亮度的画面比较困难。除此之外,分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低,导致清晰度的降低。 2、柱状透镜技术 另一项名为柱头透镜(Lenticular Lens)的技术,也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术。它相比视差障壁技术最大的优点是其亮度不会受到影响,但观测视角宽度会稍小。它的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜,使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上,这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素,这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大,因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平等的,而是一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射社区,而不是只投射一组视差图像。 优点:3D技术显示效果更好,亮度不受到影响; 缺点:相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容,需要投资新的设备和生产线。 3、指向光源技术 指向光源技术(Directional Backlight)3D技术搭配两组LED,配合快速反应的LCD面板和驱动方法,让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差,进而让人眼感受到3D三维效果。 优点:分辨率、透光率方面能保证,不会影响既有的设计架构,3D显示效果出色。 缺点:技术尚在开发,产品不成熟。

3D电影光电成像原理

3D影视拍摄播放原理探析 材料物理二班:李峰王亲苗关键词:3D 色差偏振全息技术 摘要:2010的《阿凡达》算是世界电影的风向标,在这之后接二连三地出3D立体电影。它是如何拍摄,又如何使人产生立体感的。当然,如果你懂美术,知道摄影,会玩3ds Max。你会觉得“这很简单”,因为这本来就很简单(原理很简单),我们来讨论从3D技术中看光学应用. 正文: 肉眼看像:人有两只眼睛,一左一右,两眼之间存在大概 3.5-5厘米的间距,我们看东西,之所以能分辨出哪个物体在哪个物体的前面,哪个物体在哪个物体的后面,能够判断物体的距离、远近,就是靠两只眼睛的差距。当我们看东西的时候,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨。两眼看像,由于漫反射,一只眼睛可以接收到另一只眼睛无法接收到的信息,从而两只眼睛将信息中和,通过大脑呈现出三维立体具有空间感的影像。

我们看到的东西的聚焦点的位置,决定了感知这个物体的位置,聚焦点在屏幕上,所以我们看到的所有的东西都是在显示器平面显示的。也就是说,如果我们想要看到立体的物体,那么就需要把聚焦点脱离开显示屏幕的平 面,如下图所示:

根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感。 3D显示技术主要有以下几种:

1、色差式3d立体成像 色差式3d历史最为悠久,成像原理简单,实现成本低廉,但是3d画面效果也是最差的,需要配合色差式3 d眼镜才能看到3d 效果。色差式 3 d先由旋转的滤光轮分出光谱信息,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,是的一幅图片能产生出两幅图片,人的每只眼睛都看见不同的图片。目前较为常见的滤光片是红蓝、红绿,或者红请,但这种3d越来越少了 有点:技术难度低,成本低 缺点:画质效果差 2、快门式3 d技术

3维立体电影制作原理

3D立体电影製作原理 D是英文Dimension(线度、维)的字头,3D是指3D立体空间。国际上是以3D电影来表示立体电影。 人的视觉之所以能分辨远近,是靠两隻眼睛的差距。人的两眼分开约5公分,两隻眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑裏,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一隻眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理,如果把同一景像,用两隻眼睛视角的差距製造出两个影像,然后让两隻眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,也多是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。 3D立体电影的製作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水准视差的电影画面。放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特製的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼彙聚功能将左、右像迭和在视网膜上,由大脑神经

产生3D立体立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。 3D立体立体电影,即我们常说的4D电影,是立体电影和特技影院结合的产物。随着3D立体软体在国内越来越广泛的应用,4D电影也得到了飞速的发展。运用3D立体软体製作立体电影有其独特的优势,如3D立体场景本身就具有立体特性,与立体成像相关的各种参数非常容易在软体环境中调节等。本文具体讲解了3D立体立体电影製作的原理及常见问题的解决方法,以后我们还会在具体的製作方面继续探讨,希望广大对立体电影感兴趣的朋友不要错过。 4D电影是立体电影和特技影院结合的产物。除了立体的视觉画面外,放映现场还能模拟闪电、烟雾、雪花、气味等自然现象,观众的座椅还能产生下坠、震动、喷风、喷水、扫腿等动作。这些现场特技效果和立体画面与剧情紧密结合,在视觉和身体体验上给观众带来全新的娱乐效果,犹如身临其境,紧张刺激。 4D影院最早出现在美国,如着名的蜘蛛人、飞跃加州、T2等项目,都广泛采用了4D电影的形式。近年来,随着3D立体软体广泛运用于立体电影的製作,4D电影在国内也得到了飞速的发展,画面效果和现场特技的製作水准都有了长足的进步,先后在深圳、北京、上海、大连、成都等地出现了几十家4D影院。这些影院大都出现在各种主题公园(乐园)、科普场所中,深受观众和遊客的喜爱。

3D电影中的物理知识

3D电影中的物理知识 摘要: 3D技术近年来迅速发展并且已近走进了我们的生活。3D电影更是给 我们的日常生活带来了许多乐趣。这篇文章中我将简单的为大家介绍3D中的一些基本原理。 关键词:3D 原理应用 正文:3D是three-dimensional的缩写,就是三维图形。在二维里显示三维 图像不像是现实世界里的真实的三维空间,有真实的距离空间。只是看起来很像真实世界。 由于我们的两只眼睛一左一右相隔大概6厘米,这意味着假如当你我看着一物体时,两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼看到物体的左侧一点,右眼看到它的右侧。当两只眼睛看到的物体同时在视网膜上成像时,左右两面的印象合起来,就得到对它的立体感觉了。引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”。正因为如此,我们不仅可以分辨出事物的高度、宽度、表面颜色和明暗程度,而且还可以判断出物体离我们的远近程度和物体之间的相隔距离。3D技术就是虚拟三维技术。它是利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。从图象学的角度来看三维不再是平面,而改为立体的。 3D电影技术,其原理就是建立在双眼视觉的基础之上的。用两台摄影机模拟左右两眼视线,分别拍摄两条影片,然后将这两条影片同时放映到银幕上;放映时再采用必要的技术手段,使观众左眼只能看到左眼图像,右眼也只能看到右眼图像。当两幅图像经过电影观众的大脑叠合后,他们就对银幕画面产生了立体纵深感,然后,你就可以不断地听到他们的大呼小叫了。在立体电影中,对摄影和放映的左右眼画面分像有许多种方法。例如:红绿或红蓝眼镜法、液晶开关眼镜法和偏振光法等。 红绿或红蓝眼镜法:如果分别用红笔和绿笔在一张白纸上写字,透过红色镜片后,眼睛就看不到红色笔写下的字,但是可以看到绿笔写下的字;同理,当我们透过绿色镜片看这张白纸当然就看不到绿字,只能看到红笔的字迹。这样,通过这幅红绿眼镜的过滤处理,两只眼睛各自就看到了,事先由两部摄影机拍摄的不太一样的画面,最终两幅画面的叠加就形成了立体视觉。 液晶开关眼镜法: XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统。XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统除一台数字电影放映机外,还包括3D 电影同步分配模块和3D电影红外发射器,观众则需佩戴3D电影主动式液晶同步开关眼镜。3D电影同步分配模块需安装在放映机上,最多可以为四个红外发射器提供动力和同步信号,它还监测发射器的性能和提供准备信号,以便即使在不使用放映机的情况下也能安装和测试红外发射器。红外发射器架设在放映窗口或影厅后墙上,指向银幕,负责发射940 nm 的红外信号,使液晶眼镜的切换与放映机实现同步。一台发射器最多可以覆盖250—300个座位。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,从而获得3D的体验 偏振光法:光线按其偏振特性,可以分成自然光和偏振光两种。自然光的振动方向是在垂直于其传播方向的平面内各个方向是均等的。偏振光的则只在

3D电影格式详细说明

不用去电影院3D电影格式/播放全攻略 2011-06-26 01:53:05 PCPOP |我来说两句(1) 在立体3D应用中,3D电影是目前最为主流、普及程度最高的娱乐方式。立体3D做为一种正在发展中的技术,尚未统一的标准常常使得用户感到迷惑,究竟哪种格式更好?对设备的要求是什么?本文将针对3D电影的格式、设备要求等方面进行一次全面说明,解开种种疑惑。 立体3D是利用人们两眼视觉差别和光学折射原理在一个平面内使人们可直接看到一幅三维立体图,画中事物既可以凸出于画面之外,也可以深藏其中,活灵活现,栩栩如生,给人们以很强的视觉冲击力。它与平面图像有着本质的区别,平面图像反映了物体上下、左右二维关系,人们看到的平面图也有立体感。这主要是运用光影、虚实、明暗对比来体现的,而真正的立体画是模拟人眼看世界的原理,利用光学折射制作出来,它可以使眼睛感观上看到物体的上下、左右、前后三维关系。

除了电影院中放映的3D电影之外,我们还可以通过3D电视机、3D投影、3D显示器、PC、蓝光播放机等设备来播放3D电影,而我们常常听到不闪式、快门式、红蓝式3D,以及左右、上下、棋盘等3D影片格式,这些东西到底是什么意思呢?接下来的内容将对这些概念一一进行说明。 立体显示技术详解 我们所常提到的不闪式、快门式和红蓝3D,是指显示设备的3D显示方式。我们知道,要令人能感受到画面的立体感,需要令人的左右双眼看到两幅不同的图像。也就是说,如何让两只眼镜看到不同图像是关键。不同的3D技术,就是以此区分。 ●分色法:色差式3D技术

色差式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)滤色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。色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息,使用不同颜色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色。 色差式3D的设备成本要求很低,硬件方面仅需一副红蓝眼镜即可观看,对显示器没有特殊要求,通过软件转换即可实现。不过这种方案的缺点也很明显:很容易产生偏色。这主要是由于来自不同画面中的颜色是有区别的,并不保证能被眼镜完全过滤掉红和蓝,过滤不完全就会导致画面有重影,很难达到完美的效果。 ●分光法: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,由于画面不会出现闪烁因此俗称为“不闪式”3D。偏光式3D技术的图像效果比色差式好,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。

比较常见的5种3D电影放映技术

比较常见的5种3D电影放映技术 目前常见的3D电影放映技术有5种:IMAX 3D,RealD Cinema,MasterImage 3D,XpanD 3D 和Dolby 3D。 (1)IMAX 3D IMAX的主要优点概括来说就是一个“大”字。IMAX电影使用70mm*48.5mm的胶卷,感光面积是普通35mm胶卷的8倍,可以实现高达6K的横向分辨率,因此可以清晰地放映在超过200m2的屏幕上。顺便说一句哈,要想完美发挥IMAX的威力,底片必须得是庞大的IMAX 摄影机拍摄的,而历史上商业电影中真正使用IMAX摄影机拍摄的只有08年的Dark Knight 和09年的Transformers : Revenge of the Fallen中的部分画面(比如蝙蝠侠从香港的大厦飞下的那一段俯拍和擎天柱在树林中力抗三个霸天虎的打斗),加在一起不超过20min。而Avatar 是全数字拍摄的,原始分辨率只有4K,它的IMAX胶片版也是从数字格式转的,清晰度不可能超过IMAX数字版。 IMAX 3D的原理是使用两台放映机放映,分别投射出偏振方向垂直的线偏振光,而观众所戴的眼镜的左右镜片恰好是透振方向与放映机一致的偏振片。其结果是,左眼只能看到左放映机投射的图像,右眼只能看到右放映机投射的图像。 IMAX 3D的优点是:1. 使用双机放映,亮度较高;2. 观众佩戴的眼镜非常轻便;3. 最重要的,IMAX的巨大屏幕加强了对3D电影来说最重要的沉浸感(immersive experience)。IMAX 3D 最大的缺点是观看者必须保持一定的姿势,以保证眼镜的透振方向与看到的偏振光一致,否则就会看到明显的重影(ghosting)。因此在IMAX影院观看Avatar这样长达162min的3D电影很容易脖子酸痛。 (2)RealD Cinema RealD在美国是最流行的3D技术,它使用圆偏振光来区分左右眼看到的图像。RealD技术只需要一台放映机,其基本原理是在放映机的透镜前端附加一个叫做ZScreen的push-pull electro-optical liqiud crystal modulator(推挽电光液晶调制器,产生附加光延迟,配合1/4波片,可产生特定的偏振态。),它交替地将投射出来的光线调制成左旋和右旋的圆偏光,于此同时,放映机也以同样的速率切换左眼的画面和右眼的画面。为了消除闪烁,RealD的放映帧率是144,也就是3倍于正常的放映速度(24*2*3)。 RealD Cinema必须使用特殊的银幕来保持反射光的偏振性,而不能使用普通的白幕,增加了影院的成本。但使用银幕的附加好处是,银幕的反射率远远高于白幕,因此RealD电影的亮度要明显高于别的单机3D技术。此外,RealD公司与Sony公司的协议使得RealD成为了唯一可以使用Sony 4K放映机的3D技术。Sony 4K放映机内置两个镜头分别投射2K的画面,本质上是双机3D,大大提高了亮度。 RealD的优点是眼镜轻便、观看者不需要固定视角,而且无论是单机还是双机,亮度都是几种技术中最高的。 (3)MasterImage 3D MasterImage是韩国公司开发的3D技术,最近被一家美国公司Symphony 3D收购了。MasterImage 3D的基本原理和RealD一样使用了圆偏光。与RealD的区别是,它使用机械装置而不是光电装置来调制偏振光。MasterImage技术需要在放映机前端加装一个与放映机精确同步的滤镜转轮,转轮中填充的材料可以交替地将画面调制为左旋和右旋的偏振光。理论

一.3D电影原理

一、“3D电影”定义简介 1、“偏光原理” 1839年,英国科学家温特斯顿发现了一个奇妙的现象,人的两眼间距约5公分,看任何物体时,两只眼睛的角度不尽相同,即存在两个视角。要证明这点很简单,请举起右手,做“阿弥陀佛”姿势,将拇指紧贴鼻尖,其余四指抵住眉心。闭上左眼,只见手背不见手心;而闭上右眼则恰恰相反。这种细微的角度差别经由视网膜传至大脑里,就能区分出景物的前后远近,进而产生强烈的立体感。这,就是3D的秘密——“偏光原理”。 2、什么是3D电影? D是英文Dimension(线度、维)的字头,3D是指三维空间。国际上是以3D电影来表示立体电影。 人的视觉之所以能分辨远近,是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出

两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,也多是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。 3D立体电影的制作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。 [编辑本段] 二、“3D电影”观看方式 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。 2、分色技术

裸眼伪3D全息成像大揭秘,教你做裸眼3D电影!!!

中午吃完饭,闲来无事,想起昨天在校内上看到的一个视频,讲3D全息成像的,但是总感觉这个和本质意义上的全息成像有差别,遂翻墙学习了一下,然后动手实操了一把…… 科普部分: 全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。 第一步,是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片; 第二步,是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。 -------------------------------------------------------开始自己动手----------------------------------------------- 分析了一下之前视频中的手法,其利用了透明介质的折射原理,于是下载了伪3D全息投影视频源,开始制作投影金字塔。 第一步:找一块废弃的高透膜,手机,电脑屏幕保护膜都可以,摆好家伙事,开工!

立体电影的物理原理

立体电影的物理原理 作者:农学1603班 摘要:3D技术近年来迅速发展并且已近走进了我们的生活。立体电影又称3D电影。从2010年的美国大片《阿发达》打入中国市场,3D电影便进入了人们的眼球。近年来,中国电影公司也纷纷推出3D电影,3D电影给我们的日常生活带来了许多乐趣,是目前一种主流的电影播放形式,深受人们的喜爱。在观看3D电影的时候只要戴上特制的眼镜观看电影就会有身临其境的效果。参考网上众多资料,加之自己的理解,3D立体电影之中深含着众多物理原理,本文将对其进行大致的阐述。 关键词:3D 3D立体电影红绿或红蓝眼镜法液晶开关眼镜法时分法偏振光法 The physics of stereoscopic film The author: nongxue class1603 Ren-Haosheng 2016010086 Abstract: 3D technology has developed rapidly in recent years and has entered our life. 3D movies are also called 3D movies. 3D movies have been in the eye of the Chinese since the 2010 American blockbuster "ah developed" entered the Chinese market. In recent years, Chinese film companies have also launched 3 d movies, 3 d movie brought a lot of fun to our daily life, is now a mainstream movie play form, was deeply loved by people. When you watch a 3D movie, you have to wear special glasses to watch the movie. In addition to the extensive information on the Internet and its own understanding, there is a lot of physics in 3D movies. This paper will give a general description of it. Keywords: 3D 3D stereoscopic film red green or red and blue eyeglasses method Liquid crystal switch glasses method Time division method Polarized light method 正文: 1922年,世界上第一部3D电影是《爱情的力量》,早期的3D电影都是以展示立体效果为主,片中常以指向观众的枪、扔向观众的物体为噱头。1936年

3d电影原理解释

3d电影原理 首先告诉你什么叫3D电影 目前在电影院里主要是播放采用两种不同原理的3d影片,一种以imax大屏幕立体电影为代表的,这种技术是效果最好的,即所谓的偏振光技术,在播放是,用两部带偏振镜的放映机同步放映两路视差影像,即左右眼分别应该看到的影像.因此如不带电3d偏振光眼镜的话,在屏幕上看到的就是重影影像,而观众配带的3d眼镜就是两个偏振光镜片,通过它们,就能让我们的左右眼分别看到屏幕上放映的左右眼视差图像,产生立体效果.imax影院的屏幕有高达七十多米高的,图象非常清晰,3d效果强烈,音响也很棒,是目前立体影院中最好的.另外一种称为红蓝补色立体电影,中国以前放的都是这种电影,观看影片时,影院会给观众发一个几块钱就能买到的左红右蓝的滤色眼镜,带上后,左眼就能看到屏幕上的红影图象,右眼看到蓝影图像,从而产生立体影像,这种立体电影比imax要差很多,立体感要差一些,但它的成本较低,也可以在普通的电影银幕上放映,可以让更多的人体会到立体电影带来的视觉魔术,同时由于这种电影对屏幕没有限制,所以我们只要买一副几块钱的红蓝立体眼镜,就能在 电脑上观看立体电影,真的很不错哦.还有一种常用的技术也就是诸如豪杰立体眼镜的原理,这种立体眼镜采用时分方式,交替关闭左右液晶镜片,而与之想配套的播放软件分别在屏幕上同步交替播放左右眼视差影像,因此我们的左右眼就能分别看到左右的视差影像.只要这个交替的速度足够快,就能让我们看到立体影像,并且不会有闪烁感.因此对电脑显示器的要求较高,需要CRT显示器,并且刷新频率至少达到100mhz以上,不过由于其便于与电脑一起配合使用,因此现在非常流行,豪杰就是采用这种眼镜。 ------------------------------------- 1839年,英国科学家温特斯顿发现了一个奇妙的现象,人的两眼间距约5公分,看任何物体时,两只眼睛的角度不尽相同,即存在两个视角。要证明这点很简单,请举起右手,做“阿弥陀佛”姿势,将拇指紧贴鼻尖,其余四指抵住眉心。闭上左眼,只见手背不见手心;而闭上右眼则恰恰相反。这种细微的角度差别经由视网膜传至大脑里,就能区分出景物的前后远近,进而产生强烈的立体感。这,就是3D的秘密——“偏光原理”。 3D电影巧妙地利用了“偏光”。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机。当画面投放于电影银幕前,就会形成左、右“细微”的双重影像。特制的偏光眼镜能将左、右“双影”叠合在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果,从而展现出一幅幅连贯的立体画面,让观众感受到景物扑面而来、“身临其境”的神奇幻觉。 ---------------------------------- 严格地说,3D并不等同于立体电影。“看3D电影让我头晕目眩”--这种误解常常源自于概念不清。事实上,现在说的3D电影特指于2001年诞生的3D数字电影,而如上观众的抱怨则往往针对传统立体电影。传统立体电影的载体是胶片。因色彩和帧数的不足,长时间观看会导致双眼疲劳、疼痛,甚至头晕。3D数字电影基于电子计算机控制和数码成像技术,以数字光盘为载体。因此,画面更清晰、稳定、明亮、艳丽,几乎不会出现明显重影,观赏效果更佳。此外,拍摄技术、影像画质以及3D眼镜的质量都会对观众的观影感受产生直接影响。日常生活中人们是用两只眼睛来观察周围具有空间立体感的外界景物的。3D电影就是利用双眼立体视觉原理,使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。它不同于一般普通电影在放映时只有影像的平面感觉。 3D立体电影的制作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉

3D知识普及篇:3D成像原理

3D知识普及篇:3D成像原理 3D–3Dimension即三维立体,是相对于2D平面的一个概念。我们人类所生存的世界就是一个三维的空间,我们在现实世界中观察到的物体也都具有三个维度:高度、宽度和深度,我们早已习惯了3D的世界。然而由于技术发展的局限性,在电影、广播电视以及印刷等媒体世界中,我们被局限在了二维世界。 3D影像特点 1、立体逼真:3D影像与人类现实生活中习惯的场景达成了一致,更加的逼真; 2、临场感强:3D影像的立体感、景深,让观者产生身临其境的感觉; 3、强烈视觉冲击:可以利用3D影像特点制造各种强烈的视觉冲击,如体育比赛直播、演唱会现场直播,以及各种宏大的电影场景; 双眼分视–立体视觉的根源 人天生具有两只眼睛,而两只眼睛间的距离大体为6~7厘米。正是由于这6~7厘米的距离,当人的双眼注视一个物体时,双眼看到的景象并非一致,而是存在细微的差别。存在细微差别的两幅二维图像,经过大脑的合成最终呈现出立体感。

双眼分视–立体视觉的根源 3D影像技术正是利用了双眼分视原理,在节目拍摄的过程中,摄像机在工作模式上模仿人的双眼,左右镜头分别拍摄一幅具有细微差别的二维图像。 在观看3D影像时,采用各种技术,以保证让左眼只能看到摄像机的左镜头所拍摄的影像, 而右眼只能看到摄像机的右镜头所拍摄的影像。两幅存在细微差别的二维影像经过大脑的合成,产生立体影像。 3D影像发展简史 早在1839年,英国科学家查理-惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像不同”发明了一种立体眼镜,让人们的左眼和右眼在看看到两幅存在差异的图像以产生立体效果。直至今天,所有的3D显示设备无不采用这种原理,无论其通过多么简单或多么复杂的技术实现。

3D电影发展简史

3D 电影发展简史 1839年,英国科学家查理·惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像是不同的”发明了一种立体眼镜,让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果,这就是今天3D眼镜的原理。 1922年,世界上第一部3D电影是《爱情的力量》,遗憾的是,影片很早之前就已经遗失了。早期的3D电影都是以展示立体效果为主,片中常以指向观众的枪、扔向观众的物体为噱头。 1951年,环球公司推出最有名的3D恐怖片《黑湖妖谭》,该片也是至今为止惟一一部有续集的3D电影。新版《黑湖妖谭》计划在2011年上映。 1952年,讲述非洲探险的《非洲历险记》被认定为是史上第一部真正的3D长片。该片的口号是“狮子在你腿上,爱人在你怀里”。尽管《生活》杂志在当时称该片“廉价、荒谬”,但观众们仍然热情地挤进电影院去体验片中的“自然视角”。 1953年,《恐怖蜡像馆》等一批3D恐

怖片应运而生,3D片在上世纪五十年代进入了黄金时期。 1954年,当时世界上最伟大的导演们,绝大多数都对3D电影低眼相看,认为那只不过是在玩魔术而已,根本不是艺术。然而,希区柯克不这么想,他在1954年拍摄了3D 版的《电话谋杀案》,成为了当时3D片中为数不多的精品。 1962年,我国的天马电影制片厂拍摄了国内第一部3D立体电影《魔术师的奇遇》,桑弧导演,陈强主演。后来又陆续出现了《欢欢笑笑》《快乐的动物园》《靓女阿萍》《侠女十三妹》等。 1982年,迪士尼拍摄了短片《魔法之旅》,虽然这部短片只有16分钟,但通过CGI 与真人表演的混合,打造出了在当时令人惊讶的3D效果。 1982年,《13号星期五》第三部上映,本片令80年代的3D电影慢慢复苏。 1983年,3D版的《大白鲨第三集》轰动一时,放映首周就赚得1300万美元的票房。但因为电影本身水准低下,3D效果也无

立体电影—基本原理

基本原理 立体电影(ANAGLYPH):将两影像重合,产生三维立体效果,当观众戴上立体眼镜观看时,有身临其境的感觉。亦称“3D立体电影”。 立体电影是利用人双眼的视角差和会聚功能制作的可产生立体效果的电影。出现于1922年。这种电影放映时两幅画面重叠在银幕上,通过观众的特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅,使观众左眼看到从左视角拍摄的画面,右眼看到从右视角拍摄的画面,通过双眼的会聚功能,合成为立体视觉影像。 立体电影就是用两个镜头如人眼那样的拍摄装置,拍摄下景物的双视点图像,再通过两台放映机,把两个视点的图像同步放映,使这略有差别的两幅图像显示在银幕上,这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是重叠的,有些模糊不清,要看到立体影像,就要采取措施,使左眼只看到左图像,右眼只看到右图像,如在每架放影机前各装一块方向相反的偏振片,它的作用相当于起偏器,从放映机射出的光通过偏振片后,就成了偏振光,左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直,这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变,观众使用对应上述的偏振光的偏振眼镜观看,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会看到立体景像,这就是立体电影的原理。互补色、开关、柱镜、狭缝光栅等都是在保证左眼看左图,右眼看右图这一基本原理上的几种屏幕观看立体的不同方式。随着科技的进步,人们在屏幕上看立体的方式会更多。 原理解析 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,在放映时亦以两台放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 立体电影原理 符合人眼观看的角度来拍摄。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,这样在剪辑时才能找得到同步点。

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