史上最全的3D4D原理技术交流.docx

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史上最全的3D4D原理技术交流

史上最全的3D4D原理技术交流

基本原理

　　　立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片；在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上，这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器，从两架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化方向互相垂直，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，观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，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，这样就会像直接观看那样产生立体感觉，这就是立体电影的原理。

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，在放映时亦以两台投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，并以特定的夹角来拍摄。

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。

　　放映立体电影时，两台投影机以一定方式放置，并将两个画面点对点完全一致地、同步地投射在同一个银幕内。

在每台投影机的镜头前都必须加一片偏光镜，一台是横向偏振片，一台是纵向偏振片（或斜角交叉），这样银幕就将不同的偏振光反射到观众的眼睛里。

观众观看电影时亦要戴上偏振光眼镜，左右镜片的偏振方向必须与投影机搭配，如此左右眼就可以各自过滤掉不合偏振方向的画面，只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机放映的画面，右眼只能看到右机放映的画面。

这些画面经过大脑综合后，就产生了立体视觉。

　　利用人的双眼视角差和会聚功能等特性拍摄的放映时产生立体效果的电影。

普通的电影或照片都是一个镜头从单一视角拍摄的，影像都在同一平面上，人只能根据生活经验（如近大远小、光线明暗）产生空间感。

而立体电影则是由从类似人两眼的不同视角摄制的具有水平视角差的两幅画面组成的，放映时两幅画面重叠在幕上呈双影，通过特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅，观众左眼看到的是从左视角拍摄的画面、右眼看到的是从右视角拍摄的画面，通过双眼的会聚功能，于是合成为立体视觉影像。

观众看到的影像好像有的在幕后深处，有的脱框而出，似伸手可攀，给人以身临其境的逼真感。

采用幕前辐射状半锥形透镜光栅的立体电影受观众厅座位区位置的严格限制，观众头部不能随便移动，否则立体效果消失，因此观众感到异常不便。

在戴眼镜观看的立体电影中，广泛采用着彩色眼镜法和偏光眼镜法。

彩色眼镜法是把左右两个视角拍摄的两个影像，分别以红色和青（或绿）色重叠印到同一画面上，制成一条电影胶片。

放映时可用一般放映设备，但观众需戴一片为红另一片为青（或绿）色的眼镜。

使通过红镜片的眼睛只能看到红色影像，通过青色镜片的眼睛只能看到青色影像。

此法的缺点是观众两眼色觉不平衡，容易疲劳；优点是不需要改变放映设备。

初期的立体电影常用这种方法。

1985年日本筑波国际科技博览会上展出了采用这种方法的球幕黑白电影，效果更佳。

偏光眼镜法的立体电影，从1922年开始一直为各国所重视，有些国家已和大视野的电影相结合，拍成质量更高、效果更好的彩色立体电影。

这种电影在放映时，左右画面以偏振轴互为90°的偏振光放映在不会破坏偏振方向的金属幕上，成为重叠的双影，观看时观众戴上偏振轴互为90°、并与放映画面的偏振光相应的偏光眼镜，即可把双影分开获得立体效果。

由于制作和放映工艺的不同，偏光立体电影有双机和单机之分。

1985年的筑波博览会上展出了70毫米大银幕彩色立体电影。

自60年代以来，中国拍摄的立体电影是偏光立体电影。

　　苏联在70年代研试了全息立体电影，观看时不必戴眼镜，有很大的影像亮度范围。

由于观众眼睛的视觉调节和收敛是自然的，不会引起过分紧张和疲劳，观众只要转动头部，即可看到如同实物那样的位置变化，比普通电影有更大的深度感，就象真实物体那样。

这种电影仍在研究试验阶段。

偏振技术

　　　你看过立体电影吗?

你知道它的道理吗?

它就是应用光的偏振现象的一个例子。

在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。

这样，从银幕上看到的景象才有立体感.如果不戴这副眼镜看，银幕上的图像就模糊不清了。

这是为什么呢?

　　这要从人眼看物体说起。

人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感。

这是由于人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的远近，从而产生立体视觉。

　　立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片。

在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。

这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。

从两架放映机射出的光，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化方向互相垂直，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。

观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，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，这样就会像直接观看那样产生立体感觉。

这就是立体电影的原理。

　　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.这里就不涉及了。

[编辑本段]立体电影的观看方式

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

　　　是另一种3D立体成像技术，现在也比较成熟，有红蓝、红绿等多种模式，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。

这样视频在放映是仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影，而通过对应的红蓝等立体眼镜就可以看到立体效果，以红蓝眼镜为例，红色镜片下只能看到红色的影像，蓝色镜片只能看到蓝色的影像，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色。

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：

　　　这种目前无法推广。

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。

[编辑本段]立体电影简史

　　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IMAX3D长片《极地特快》诞生。

该片在2000块普通2D银幕上放映，3DIMAX银幕只有75块。

然而就是这75块3DIMAX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，《U23D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。

阿凡达（Avatar）是一部科幻电影，由著名导演詹姆斯·卡梅隆执导，二十世纪福克斯出品。

该影片预算超过5亿美元，成为电影史上预算最高的电影。

[编辑本段]立体电影特点