從多媒體到數(shù)字,從聲、聲、韻的高度

從多媒體到數(shù)字,從聲、聲、韻的高度

一、數(shù)字3d:高質(zhì)量的3d影像效果塑造近年來最受歡迎的電影是哪個。毫無疑問，阿凡達是最受歡迎的電影技術(shù)之一。數(shù)字3d技術(shù)?！栋⒎策_》憑借著引人入勝的3D立體影像,為我們創(chuàng)造了一個美輪美奐的潘多拉星球,使觀影者身臨其境地進入了一個夢幻般的世界,從而獲得了全球億萬觀眾贊賞的掌聲,創(chuàng)造了史無前例的票房記錄(全球超過27億美元,中國17億元人民幣)。而日臻完善的數(shù)字3D技術(shù),則憑借《阿凡達》的完美展現(xiàn),在中國乃至全世界引起了轟動的觀影熱潮。與此同時,支持數(shù)字3D的數(shù)字放映設(shè)備及其3D附屬裝置,如雨后春筍般地在全球各地電影院生根發(fā)芽,開花結(jié)果。這說明數(shù)字3D技術(shù)受到了廣大觀眾和業(yè)界的普遍認同和追捧。最近“中國巨幕”的推出,又為發(fā)燒級影迷創(chuàng)造了欣賞頂級高質(zhì)量影片理想的觀影環(huán)境。2012年4月由詹姆斯.卡梅隆(JamesCameron)團隊精心打造的3D版《泰坦尼克號》即將上映,這必將引起又一輪3D電影欣賞的新熱潮。那么,3D電影到底是怎樣使觀眾得到身臨其境地感受的?高質(zhì)量的3D立體影像效果又是如何塑造出來的呢?應(yīng)該怎樣欣賞3D影片才能獲得更好的效果呢?這是很多觀眾和讀者迫切希望了解的問題,本文就為大家揭秘。首先讓我們看看3D電影是怎樣發(fā)展起來的。二、3膠片3d影片的特性3D立體電影有多少年歷史?很多人都不太清楚,10年?還是20年?實際上出乎大部分人的意料,立體電影技術(shù)并不是一種新技術(shù),膠片立體電影已經(jīng)有近60年的歷史。但由于種種原因,傳統(tǒng)膠片立體電影發(fā)展緩慢。讓我們簡要回顧一下電影的發(fā)展史,看看數(shù)字3D技術(shù)是何時進化的。1895年第一部膠片黑白電影《火車到站》(TheArrivaloftheTrain);1927年第一部有聲電影《爵士歌王》(TheJazzSinger);1932年第一部膠片彩色動畫片《花與樹》(FlowersAndTrees);1935年第一部膠片彩色故事片《浮華世界》(VanityFair);1952年最早的膠片3D立體電影長片《魔鬼先生》(BwanaDevil)。1953年曾興起過膠片3D立體電影的熱潮,但是由于技術(shù)限制的原因,觀眾的舒適感不好,到1955年逐漸失去勢頭,上世紀70年代雖有回潮但又逐漸消退,當時只局限于特種電影的應(yīng)用(如IMAX巨幕電影)。1970第一部IMAX巨幕電影在日本大阪世博會,展示了特種電影。1986年使用雙70mm/15片孔的IMAX3D放映,創(chuàng)造了單塊銀幕平均票房的奇跡。2000年,DLP(DigitalLightProcessing數(shù)字光處理)投影技術(shù)的DLPCinema?用于電影放映領(lǐng)域,開始了電影數(shù)字化的進程。而數(shù)字3D電影技術(shù)的研發(fā),改變了傳統(tǒng)膠片立體電影的制作方法和手段,用電腦進行加工處理,從而大大降低制作和發(fā)行成本,并且使立體影片的質(zhì)量和效果達到了前所未有的高度。更突出的是它可以用計算機動畫(CG)直接生成3D影像,并可以對普通2D影片進行加工處理,將2D影片轉(zhuǎn)換成3D影片,這樣可以大大地擴大影片節(jié)目來源和可選擇性,一部影片可以有2D和3D兩個版本供觀眾選擇觀賞。這是電影技術(shù)一個革命性的改變,由此增強了3D立體電影的生命力,從而使之提升到一個嶄新的階段。正如詹姆斯·卡梅隆所說:“隨著數(shù)字3D影片的放映,電影將進入了一個嶄新的時代。”2005年11月,第一部商業(yè)放映的全數(shù)字3D影片,由美國迪斯尼公司出品的《小雞快跑》(ChickenLittle),獲得了3倍于普通2D放映的票房收入。在此之后,數(shù)字3D影片的制作和發(fā)行情況也有突飛猛發(fā)展,數(shù)字3D影片的制作和發(fā)行數(shù)量見圖1所示。到目前為止,全世界已經(jīng)安裝有超過32,000塊3D銀幕,中國已經(jīng)安裝有超過4,200塊3D銀幕。2008年9月第一部真人3D數(shù)字電影《地心歷險記》引進中國,另一部3D數(shù)字電影是動畫片《閃電狗》,在中國受到觀眾和業(yè)界的廣泛歡迎和關(guān)注。而2010年初在我國熱映的《阿凡達》已創(chuàng)造了票房新記錄,它的3D放映票房是2D放映票房的3-5倍。這更印證了詹姆斯·卡梅隆的推斷。膠片放映和數(shù)字放映有什么區(qū)別呢?膠片電影迄今已有116年的歷史,它是靠印在膠片上的連續(xù)變化的影像,以24格每秒的速度投射出動態(tài)影像的,膠片3D影片需要用兩套膠片和雙機設(shè)備拍攝和放映。而數(shù)字電影2000年才問世,像數(shù)碼相機一樣,它不需要膠片(卷),而是以數(shù)字方式存儲、播放和投射的。這不僅僅是介質(zhì)的不同,而且數(shù)字電影與膠片比,畫面沒有跳動、劃痕、褪色現(xiàn)象,無明顯閃爍或影像聚焦改變等現(xiàn)象,它在制作、發(fā)行、放映、影像質(zhì)量以及兼顧2D和3D放映上,比膠片有很大優(yōu)勢。新的基于DLPCinema?技術(shù)的數(shù)字3D放映技術(shù),克服了膠片3D立體左右眼影像不易準確同步、拍攝成本高等問題,在影像質(zhì)量和觀影舒適度上比膠片3D有了長足的提高,給觀眾帶來更豐富而舒適的視覺體驗。據(jù)市場調(diào)查顯示,數(shù)字3D電影放映可以獲得平均比普通影片高的票房收入,有明顯的優(yōu)勢,這給數(shù)字3D放映技術(shù)進入主流商業(yè)運作創(chuàng)造的絕好的機遇。由于數(shù)字3D放映技術(shù)可以帶來可觀的商業(yè)利益,這就大大促進了數(shù)字放映設(shè)備、3D裝置及配件等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的迅速發(fā)展。三、3d立體影像重現(xiàn)原理人類是怎樣感知聲音和物體的方位的呢?是通過兩只耳朵和一雙眼睛感知。那怎樣才能重現(xiàn)三維空間感呢?就像感受立體聲音響一樣,兩耳聽到不同聲道喇叭發(fā)出的聲音就可以重現(xiàn)聲音的方位感,那么重現(xiàn)三維影像是可以通過使人左右眼分別看到從左、右眼方位看到的影像,使人感知物體的方位(遠近),即感受到三維空間的物體。人類的眼睛在觀察一個三維物體時,由于兩眼水平分開在兩個不同位置上(約6cm),所觀察到的物體影像是不同的,它們之間存在著一個像差,由于這個像差的存在,通過人的大腦解析,使我們感覺到一個三維世界的深度,即感到景物撲面而來或進入銀幕深處,這就是所謂的3D立體影像重現(xiàn)原理,如圖2所示。由此可知,讓人從銀幕上感受的三維立體的關(guān)鍵就是要把兩眼的影像分開,為此影片制作時需要包含左右眼的影像信息,放映時需要將這左、右影像分別傳遞到左、右眼。所以3D電影就是基于這一原理制作、傳輸、和放映的,使觀眾觀看的3D影片比普通影片有更逼真的感受。(一)d影片的拍攝方法目前的3D影片制作可分為以下三種:方式一,動畫3D電影CG(ComputerGraphics計算機圖形)制作:利用CG計算機圖形技術(shù),制作出3D立體動畫影像。方式二,數(shù)字(或膠片)實拍3D電影制作:利用兩臺并列(或垂直折射)安置的電影攝影機,分別代替人的左、右眼,同步拍攝出兩套略帶水平視差的電影畫面。方式三,電腦2D轉(zhuǎn)3D算法軟件處理的影片制作:利用計算機軟件工具,將2D影片的影像加工轉(zhuǎn)換成3D的影像。在影像發(fā)行傳輸?shù)接霸呵?要經(jīng)過數(shù)字原母版生成、編輯、后期制作,從數(shù)字源母版(DSM)到數(shù)字發(fā)行母版(DCDM)須保證質(zhì)量地取樣、壓縮、加密,最后打包成數(shù)字發(fā)行包(DCP)傳遞給影院進行放映。(二)文件包dcp目前,數(shù)字3D影片的發(fā)行是通過與數(shù)字2D影片一樣的方式進行的,傳輸?shù)氖?D數(shù)字發(fā)行包(DCP)文件包,以移動硬盤為載體,進行分發(fā)和轉(zhuǎn)儲的,移動硬盤可以收集重復(fù)再利用,費用比膠片發(fā)行少很多(膠片需兩套,是2D的兩倍)。影院放映時需要核對密鑰,只有當密鑰在有效期內(nèi)且與服務(wù)器序列號相對應(yīng),才能放映出影片內(nèi)容,有效地保證了內(nèi)容的安全使用。(三)d偏振技術(shù)目前的3D電影放映技術(shù)有不同的分類方法。按實現(xiàn)原理分可以分為三種:阻光法、分光法、分色法。按眼鏡的工作方式可分為主動式(眼鏡切換)和被動式(眼鏡不切換)。按放映機工作方式可分為單機放映和雙機放映。下面看看不同方式的3D放映是如何實現(xiàn)的。1.阻光法——通過高速切換電子快門眼鏡使左右眼分時看到左、右眼影像,也被稱為主動式3D。其主要技術(shù)在眼鏡上,利用液晶器件在通電和斷電時會產(chǎn)生阻光和透光的現(xiàn)象,眼鏡片是分別被控制開閉的兩扇小窗戶(受控液晶片),在同一臺放映機上交替播放左、右眼畫面時,通過液晶眼鏡的同步開閉功能,讓左、右眼分別看到左、右各自的影像,從而使觀影者感受到立體影像?；诖朔N技術(shù)的3D產(chǎn)品是紅外同步發(fā)射器和電子快門眼鏡。主要供應(yīng)商是XpanD、LEONIS和Vrex以及多種國產(chǎn)品牌,可以使用普通白幕(如圖3所示)。2.分光法——通過不同極性的偏振光來傳遞左、右眼影像,也被稱為被動3D。雖然自然光波傳播方向是散射的,但是有偏振特性,即可以通過過濾改變其方向(極性),如果放映機鏡頭前加了過濾偏振鏡,將左、右眼影像的光分開不同極性,觀影者佩戴的偏振眼鏡分別讓不同極性的光(影像)通過,就可以使觀影者感受到立體影像,不過這要求由銀幕反射回來光要保持原極性,所以這種方式需要配備金屬幕,因為它反射時不改變光的極性。偏振分光法又分為線性偏振和圓周偏振。線性偏振是相互垂直的偏振光。圓周偏振是成各種角度螺旋狀傳播的偏振光。線偏振眼鏡看立體電影時,如果眼鏡略有偏轉(zhuǎn)(觀影者頭改變觀看角度),就會改變接收光的角度,會引起左右影像相互串擾,看到重影。圓偏振就不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。線偏振光的振動方向是確定的,而圓偏振光偏振方向是有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)著的,它可分為左旋偏振光和右旋偏振光,它們相互間的干擾非常小,它的通光特性和阻光特性基本不受旋轉(zhuǎn)角度的影響。觀眾的左、右眼分別看到的是左旋偏振光和右旋偏振光帶來的不同畫面,從而產(chǎn)生立體感。這種偏振技術(shù)可既可以應(yīng)用于單機3D電影放映,也可以應(yīng)用在雙機3D電影放映中?；诖朔N技術(shù)的產(chǎn)品主要有偏振濾鏡(圓偏振/線性偏振)裝置,或ZScreen屏(一種安置在放映機鏡頭前的可控液晶偏振屏)、同步控制器和偏振眼鏡。主要供應(yīng)商是RealD、MasterImage、LEONIS和IMAX。其中以前的IMAX采用線性偏振,RealD、MasterImage、LEONIS(DepthQ)采用圓偏振。RealDXL(LightDoubler)技術(shù)巧妙地利用了偏振鏡反射的光,大大提高了光效率(光效達到28%)。另外,還有一種特殊的3D放映實現(xiàn)方式,即索尼LCOS(硅基液晶)3D數(shù)字放映系統(tǒng),它用一臺4K放映機,在其內(nèi)部分像(2個2K影像)后經(jīng)上下兩個鏡頭,再經(jīng)過縱向排列的左、右眼偏振鏡過濾形成3D影像,這是介于雙機與單機之間的分光法3D技術(shù)的一種,解析度為2K。分光法的原理和相應(yīng)設(shè)備如圖4所示。3.分色法——通過將影像的不同顏色成分分割開來傳遞左、右眼影像,又稱為光譜分割3D或Infitec3D。以前的紅青眼鏡3D片和目前的Dolby3D是基于這一原理。最近Panavision推出的Panavision3D也屬于此種技術(shù)。大家知道,可見光的波長大約在390nm到770nm之間的區(qū)域內(nèi),如圖5(a)所示。如果將左眼影像和右眼影像用不同波長的紅、綠、藍傳遞(圖5b),觀眾佩戴專用的鍍膜眼鏡,可將兩組顏色分開,分別給左、右眼,使合成的影像有立體感。安裝在放映機內(nèi)的、快速轉(zhuǎn)動的濾色輪,將紅綠藍各自分為高、低波長兩部分,各包含左、右眼影像內(nèi)容。通過分色濾光眼鏡,讓觀眾感受到左右眼各自的畫面,產(chǎn)生立體效果。由于濾色技術(shù)要對影像光譜進行分割,對色彩還原產(chǎn)生一定的影響,所以采用這種方式時,要在服務(wù)器上增加色彩管理軟件,對影像數(shù)據(jù)進行校正處理,才能獲得好的效果?；诖朔N技術(shù)的產(chǎn)品有Infitec色輪裝置、同步控制器和多光波長眼鏡(光譜分色眼鏡),以及校色軟件。主要供應(yīng)商是Barco、Dolby和Panavision,可以使用普通白幕和金屬幕,原理及3D裝置如圖5(b)(c)(d)所示。由于Panavision3D對光譜進一步細分(7×2)使在保證分離度的條件下,光效得到了提高。(四)d技術(shù)特點3D技術(shù)實現(xiàn)方式分為單機3D放映和雙機3D放映,可以采用基于上述三種技術(shù)實現(xiàn)方法之一。單機3D都靠高速切換左右眼(2倍頻/3倍頻)獲得連續(xù)的立體影像,切換眼鏡黑場、眼鏡鏡片和濾光片對光傳輸都有損失,所以3D放映比2D放映有較大的光損失,不同技術(shù)的3D系統(tǒng)光效率、要求的銀幕類型和眼鏡類型是不同的。單機不同3D技術(shù)特點如表1所示。如果要支持更寬大的銀幕,就需要更亮的光源,一般需要光輸出更高的放映機或配置雙機3D系統(tǒng)。這就是引入IMAX和數(shù)字雙機3D系統(tǒng)的主要原因。雙機系統(tǒng)較單機系統(tǒng)可以提供更大的光輸出,更好的色彩,另外放映2D時放映機可以互為備份。四、超轉(zhuǎn)向感官設(shè)計目前上檔次的影院都配置了超大銀幕的3D放映環(huán)境,例如有IMAX、“中國巨幕”和其他雙機數(shù)字放映廳,就是為了追求超大銀幕完美的視聽震撼效果。采用雙機放映,不只是幕大,還有更好的亮度、色彩和清晰度,并且它可以沒有單機放映切換左右眼的閃爍感,眼睛感覺比較舒適,另外,大銀幕影廳高起坡的設(shè)計和全方位多聲道(5.1,7.1,11.1,Auro-3D,13.1等)高功率高保真音響系統(tǒng)設(shè)計,更有利于增強觀眾的沉浸感和臨場感。1.雙重3d的對比及3d效果基于上述三種3D放映原理可以構(gòu)建雙機3D系統(tǒng)。有兩種不同的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。一種將左、右眼分開分別放映的結(jié)構(gòu),即一個機器只放映一路(單眼)影像。另一種是雙機疊放結(jié)構(gòu),即每個單機都分時放映左、右眼影像,由同步控制器進行同步。(1)基于分光法原理的雙機數(shù)字3D放映系統(tǒng),其基本構(gòu)成就是分別在兩臺放映機前安裝不同極性的偏振鏡片,兩臺放映機分別放映左、右眼的信號影像,再配備高增益的金屬銀幕、偏振眼鏡,便可組成一套雙機3D數(shù)字放映系統(tǒng)影像部分。原理如圖6所示。這種3D系統(tǒng)要求兩臺機器左右眼信號要與放映機前的偏振鏡片及眼鏡的極性相對應(yīng),而且兩臺輸出的影像的亮度和色彩要一致才能得到良好的3D效果。由于使用同一服務(wù)器輸出的影像源,不需要配置外部同步裝置。由于不需要黑場時間,又是雙倍亮度,光效最高可達到70%。目前Barco可以為客戶提供此種完整的雙機偏振3D解決方案(不包括眼鏡和偏振鏡片),其中包括:兩臺數(shù)字電影放映機,安裝支架,后排風(fēng)蓋板以及堆疊安裝支點,而且放映機可提供多個CLO(恒定光輸出)目標亮度值,可以有效地支持2D、3D放映時對亮度的不同要求。另外,與服務(wù)器配合,可以實現(xiàn)雙鏈接4∶4∶412比特全色度方式放映,有效地保證了更寬的色域范圍,經(jīng)過良好精準的色彩調(diào)校使色彩表現(xiàn)得更加逼真。(2)基于分色法原理的雙機疊放3D放映系統(tǒng),其基本構(gòu)成就是分別在兩臺放映機內(nèi)部安裝同樣(或不同)的光譜色輪,兩臺放映機同時放映左、右眼的影像,可以配備高增益的白幕、色譜眼鏡便可構(gòu)成一套雙機光譜3D數(shù)字放映系統(tǒng)。原理如圖7所示。這種3D系統(tǒng)不但要求每臺機器都輸出與單機3D一樣的左、右眼影像,而且要確保兩臺機器的左右相位和3D參數(shù)完全一致,再經(jīng)過色彩和亮度細致調(diào)校,才能得到好的3D效果。目前Barco可以為客戶提供此種完整雙機Dolby3D和Panavision3D解決方案,其中包括:兩臺內(nèi)置光譜色輪裝置的數(shù)字電影放映機,安裝支架,后排風(fēng)蓋板以及堆疊安裝支點,而且Barco的內(nèi)置色輪裝置,可以聯(lián)動切換2D、3D模式,不需要外接同步控制器DFC(DolbyFilterController)和額外操作,可簡化操作流程,避免誤操作。由于需要黑場時間短,又是雙倍亮度,光效最高達到56%。2.巨幕顯示的“大坡度”IMAX(指ImageMaximum“最大影像”,是巨幕的一種),主要用于巨幕放映(幕寬>22m),配有特殊設(shè)計的影廳,大坡度座位19～25度的傾角,保證所有觀眾都可以無障礙地遍覽整個屏幕,供應(yīng)特供影片。IMAX3D使用的是基于偏振分光法的3D技術(shù),它有不同版本和設(shè)備配置,有IMAX膠片版、DMR版和數(shù)字版之分。(1)鏡頭錄像與膠片投放是一種能夠放映比傳統(tǒng)膠片更大和更高解析度的雙膠片電影放映系統(tǒng)。標準的IMAX銀幕為超過22m寬、16m高。如中國電影博物館的IMAX廳幕寬27m。IMAX為了大幅增加影像的解析度,以65mm的膠片拍攝,并以70mm的膠片放映。IMAX影院放映70mm膠片時分辨率可以達到6K。目前部分采用IMAX規(guī)格攝制和放映的商業(yè)片僅有2部,《蝙蝠俠:黑暗騎士》有30多分鐘,《變形金剛2》中的4個場景,獲得了水晶般剔透的巨幅影像效果。(2)膠片的數(shù)字處理IMAX公司還推出了DMR(DigitalRe-Mastering,數(shù)字母版重新制作)技術(shù)應(yīng)用于更多商業(yè)片的發(fā)行。處理過程是,首先制片公司把普通影片的35mm膠片拷貝交給IMAX公司,IMAX以高解析度掃描35mm膠片的每個畫格,將其轉(zhuǎn)為數(shù)字畫面;然后,使用其專有影像增強技術(shù),對每幅畫面進行優(yōu)化,最后印在70mm膠片上。像《哈利波特:混血王子》和《變形金剛2》(該片的大部分場景)等絕大多數(shù)IMAX的故事長片都是IMAXDMR版,其畫質(zhì)是高于2K、低于6K的水準。(3)國家數(shù)字浮IMAX數(shù)字影院系統(tǒng)實際上是一種基于分光法特制的雙機3D數(shù)字放映系統(tǒng)。該系統(tǒng)IMAX把電影拷貝,使用DMR技術(shù)加工,制作成數(shù)字電影數(shù)據(jù)(DCP)格式,這種格式分辨率2K或4K,影院由雙機數(shù)字放映系統(tǒng)放映,這樣一份拷貝的成本降低,也擴大了IMAX的片源。IMAX數(shù)字放映系統(tǒng)的主要部件包括:兩臺數(shù)字放映機和一臺特制的影片播放服務(wù)器,以及IMAX的影像增強調(diào)校系統(tǒng),使畫質(zhì)要比使用一臺2K數(shù)字放映機時更好。如:北京石景山萬達就號稱是亞洲第一家數(shù)字IMAX影院(幕寬24m)?！缎请H迷航》就只發(fā)行了數(shù)字IMAX版本,《阿凡達》也有此種版本在150多塊銀幕上放映。3.數(shù)字影片發(fā)行版“中國巨幕”放映系統(tǒng)是國內(nèi)推出的一種實用解決方案,它由全球最亮的數(shù)字放映機(雙機匹配的DP2K-32B或DP4K-32B,單臺光輸出高達36000流明)、播放服務(wù)器、影像優(yōu)化器、兼容多種聲音制式的多聲道立體聲音響系統(tǒng)及帶有一體化控制界面的銀幕管理系統(tǒng)組成,還配有人性化的大視野3D眼鏡,畫面寬度超過20m高增益的金屬幕,配置雙機疊加分光法圓偏振3D系統(tǒng)。特別是“中國巨幕”使用的數(shù)字影片發(fā)行版是專門針對巨幅高增益金屬幕特點而特殊加工定制的。它采用低壓縮、高碼流編碼和特殊調(diào)色處理。此版本以其逼真的色彩還原、鮮明的對比度和高分辨力解像,給觀眾以極致的視覺享受?！爸袊弈弧毕到y(tǒng)通過關(guān)鍵性技術(shù)的自主研發(fā)與創(chuàng)新,在大幅提高銀幕亮度的同時,為雙機放映提供了影像優(yōu)化實時校正的有力手段。雙機放映的畫面經(jīng)過實時采集、高速處理,達到逐幀畫面的像素級精確重合以及影像銳化、色彩校正和均勻度補償,所有處理均達到12比特4∶4∶4的量化結(jié)構(gòu)輸出,影像優(yōu)化后的畫面帶給觀眾以高品質(zhì)的觀影體驗。再配合國際推薦的多聲道還音系統(tǒng),提供頂級的影院專用大功率、三分頻、全頻帶揚聲器,以點聲源和面聲源相結(jié)合的空間還音系統(tǒng)設(shè)置,并兼容5.1/7.1/9.1/11.1/13.1等多種聲音制式,使視聽效果達到完美極致的頂級水準。從觀影感受上評價,一年前網(wǎng)上對各種放映版本的影像質(zhì)量有如下評價(“>”表示優(yōu)于):IMAX膠片版>IMAX數(shù)字版>雙機3D數(shù)字版>索尼4K3D數(shù)字版>RealD單機3D數(shù)字版>其他單機3D數(shù)字版>2D數(shù)字2K版>2D膠片版那么,目前的2K(4KDLP)“中國巨幕”應(yīng)該排在哪里呢?此問題留給讀者和觀眾繼續(xù)評價吧。五、多聚聚焦同步在3D影片前期拍攝、后期制作到放映的每一個環(huán)節(jié)上,有很多因素都會影響影像質(zhì)量和觀影效果。如果哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)瑕疵,就都會影響到最后的影像效果。例如,拍攝/制作視角的突變或雙眼鏡頭位置的距離不合適、鏡頭的變焦/聚焦同步不好,鏡頭切換得過于頻繁、放映時出現(xiàn)重影,亮度暗淡,色彩失真,運動影像不流暢拖尾,觀眾觀影位置或角度不合適等,都會造成觀影效果或舒適度的降低。因此,只有在前期拍攝、后期制作和放映的整個過程的每一環(huán)節(jié)都做到高質(zhì)量,才能保證最終塑造出完美的高品質(zhì)3D影像和惟妙惟肖的立體效果。與2D有所不同,對于3D來說,不僅僅是2D影像所需要保證的因素(亮度、對比度、色彩、清晰度),此外還有不少環(huán)節(jié)影響3D影像觀影效果,如:3D影片前期拍攝和后期制作,影廳的設(shè)計,3D實現(xiàn)方式的選擇和放映設(shè)備的配置,放映設(shè)備3D參數(shù)的設(shè)置,3D影像效果調(diào)校,還有觀眾的觀影位置等,都會影響最終觀眾能否獲得高品質(zhì)3D影像。1.3膠片影像的拍攝技術(shù)要得到完美的影像效果,影片質(zhì)量的完美是必不可少的,那么如何保證3D影像的前期拍攝和后期制作質(zhì)量呢?除了要像普通2D電影一樣,要在實景拍攝、計算機圖形CG生成和后期制作上,保證影像的清晰度、白平衡、色彩調(diào)校、配光亮度、對比度、透視準確性等技術(shù)上的高質(zhì)量以外,還要保證雙眼影像模擬人眼視角的準確,虛擬角色建模的合理與合成擬真的自然,要使雙眼影像的聚焦/變焦同步跟蹤精準一致、會聚(影像重合)準確、連貫流暢,鏡頭切換要自然。2D轉(zhuǎn)3D生成的影像要合符人眼觀察物體的習(xí)慣(瞳距會隨所觀察物體的遠、近需要有漸變調(diào)節(jié)),另外,精良的前期拍攝和后期制作設(shè)備是必不可少的,以保證數(shù)字化的像素分辨率和影像的取樣結(jié)構(gòu)是高質(zhì)量的,而且確保左右眼影像的高度準確和穩(wěn)定,以及保證大動態(tài)范圍的感光寬容度。著名導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆為拍3D《阿凡達》就專門設(shè)計了3D攝影機Fusion3D。目前的數(shù)字電影攝影機已可以產(chǎn)生4K到5K的分辨率,高幀速率(48幀每秒)拍攝,并以12比特4∶4∶4取樣結(jié)構(gòu)格式記錄的數(shù)字影像,有效地保證了拍攝質(zhì)量,例如新近推出的數(shù)字攝影機有REDONE、ALEXA、SONY9000PL等。另外,導(dǎo)演、攝影師和調(diào)色師的技術(shù)功底也是非常重要的。詹姆斯·卡梅隆在CinemaCon接受采訪時表示,他正在尋求攝影和放映電影的技術(shù)性突破,將采用更高的幀速率攝影和放映,達到48幀每秒、60幀每秒影像的水平,這樣可以明顯減小快速運動物體影像的拖影模糊瑕疵,進一步提高運動影像的逼真效果。2.3求的視場角不同由于一般3D影片追求身臨其境的臨場感受,所以3D影廳的長寬比例一般不宜過大,因為過遠的觀看距離,會有相框感,使立體沉浸效果變?nèi)?這與2D影廳要求的視場角是不同的,這也是巨幕影廳一般都設(shè)計成1∶1左右的原因之一。再有,影廳觀眾座椅起坡的設(shè)計對3D觀影效果也有一定影響,起坡角度太小,會使后排觀眾的視野受限,一般傾角應(yīng)在前排觀眾頭部基本不阻礙后排的下視線的范圍。另外,降低干擾光和眩光的影響也是影廳設(shè)計應(yīng)該注意的地方,否則會影響影像的對比度,所以放映廳墻壁和頂棚的應(yīng)選用暗色反射小的材料,安全燈亮度適中(避免直射銀幕),放映窗玻璃應(yīng)采用質(zhì)量好的光學(xué)玻璃,并與成像面設(shè)有合理夾角安置。3.3d放炮模式的選擇與放炮設(shè)備的配置以及設(shè)計的鏈接在放映環(huán)節(jié),要保證3D影片能高質(zhì)量地放映,就需要從3D設(shè)備的選型和配置上做好規(guī)劃設(shè)計。那么影響3D放映質(zhì)量的因素主要有哪些呢?(1)d影像顯示的色彩與清晰度對于普通2D電影來說,影響放映影像質(zhì)量的重要因素有影像的亮度、亮度均勻性、對比度、色彩和分辨率,其中,DCI(數(shù)字電影倡導(dǎo)組織)規(guī)范要求中心亮度(14±3)fl[(48±10.7)cd/m2],順序?qū)Ρ榷取?000∶1,幀內(nèi)對比度≥150∶1,中心白色坐標(0.314,0.351),分辨率2K或4K。由于亮度與色彩也互相牽連,要獲得逼真的色彩,就需要進行色彩校正,即要犧牲一定的亮度來獲得好的色彩。影像的分辨率影響影像的清晰度,目前主流DLP數(shù)字放映機的物理分辨率是2K(2048×1080),能夠滿足目前絕大多數(shù)銀幕(寬度<15m)對清晰度的需要,物理分辨率4K(4096×2160)放映的影像更加清晰,能更好地支持超大銀幕影像的放映。對于3D電影來說,雖然DCI目前還沒有規(guī)范,但經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明亮度應(yīng)在(4.5±1)fl,3D效果比較好,基本成為業(yè)內(nèi)標準。影響3D電影影像質(zhì)量的重要因素除了上述的幾點外,還有以下幾點:1)兩眼看到影像亮度的一致性,2)運動影像的連貫性,3)左、右眼影像分離度(左、右眼串擾程度),4)對雙機放映來講左右眼影像的會聚。數(shù)字放映設(shè)備備有相應(yīng)調(diào)節(jié)和處理的參數(shù),這些在安裝3D設(shè)備階段需要預(yù)先調(diào)校好,特別是3D影片放映對放映設(shè)備的光輸出需求更高,設(shè)計階段要充分考慮,才可以得到完美的3D影像。如果沒有足夠的亮度(銀幕尺寸與放映機不匹配),即使有高對比度和寬色域范圍的放映設(shè)備,也難以呈現(xiàn)出高品質(zhì)的影像。不過影響對比度和色彩的因素不僅僅與放映設(shè)備有關(guān),它還與影廳的干擾光(墻體頂棚反射,安全燈等)有關(guān),需要在設(shè)計階段合理布局,加以控制,使之影響減低到最小;另外,除了放映機本身指標,機器的擺放位置、銀幕增益也對亮度均勻性有一定影響,當放置位置過偏或使用過高增益的銀幕時,亮度均勻性將會大大降低,很難達到指標。(2)d產(chǎn)品的類型了解了3D實現(xiàn)原理和產(chǎn)品特點,就可以為具體應(yīng)用環(huán)境選擇適合的3D產(chǎn)品,構(gòu)建3D放映系統(tǒng),包括3D配件,眼鏡,銀幕等。如前所述,不同的3D產(chǎn)品各有各的特點和適宜的應(yīng)用場合。一般需要根據(jù)影廳的座位數(shù)核算3D系統(tǒng)(包括眼鏡,如需更換銀幕,要包括銀幕)的成本,并把將來運營時眼鏡的清潔和管理以及系統(tǒng)的可移動性等因素綜合考慮進去,進行選定。注意要把握好實際需求來做決斷,避免使用后發(fā)現(xiàn)不適合而不得不改型。(3)從幕墻尺寸產(chǎn)生的對比,可確定幕墻放射機及功率對于不同光輸出的放映機(如:DP1200,DP2000,DP3000,DP2K-12C,DP2K-20C,DP2K-23B,DP2K-32B…DP4K-32B)來說,在一定增益幕和一定外部光損的前提下,都存在一最適合的銀幕尺寸(等寬或等高),這時既可以保證氙燈使用到壽命時,還可以滿足規(guī)范最低亮度要求,又能保證新燈時不用開滿功率就能達到規(guī)范的正常指標。因此合理選配銀幕和配置放映機及氙燈功率是設(shè)計選型的關(guān)鍵。需要用各相關(guān)數(shù)據(jù)(包括銀幕類型、銀幕尺寸和增益、放映窗口玻璃光損、色彩校正光損、氙燈光衰、亮度指標等),利用工具軟件(BarcoDigitalCinemaCalculator,HarknessDigitalScreenSelector)進行多重計算,經(jīng)過綜合比較可以優(yōu)化配置放映機的型號和氙燈功率,已保證達到亮度指標的優(yōu)化設(shè)備配置。詳見參考文獻。4.機體3d參數(shù)設(shè)置不同方式的3D系統(tǒng),不同的播放服務(wù)器,相應(yīng)的放映機上3D參數(shù)設(shè)置是不同的,應(yīng)該設(shè)置為系統(tǒng)的最佳值,否則會影響左、右眼的分離度、同步和運動物體連貫性。主要包括:3D輸入設(shè)置、幀頻倍數(shù)和3D控制參數(shù)設(shè)置。(1)話框中不同設(shè)置的問題放映機的輸入設(shè)置與影片制作格式有關(guān)。對于目前使用的3D影片格式,單機3D的輸入采用雙鏈路HDSDI,兩根BNC電纜分別承載左右眼信號,在輸入選擇對話框中一般選擇如下設(shè)置,即輸入選擇292Dual,模式選擇4∶2∶2Unpacked10bitsO/EFrames。雙機3D的信號輸入可以采用雙機雙鏈路HDSDI(取決于服務(wù)器),兩對BNC電纜分別承載左右眼信號,輸入選擇的模式設(shè)置可以像2D一樣的選擇,即12比特4∶4∶4信號取樣結(jié)構(gòu)格式,按12比特4∶4∶4全色度方式放映,好處是可獲得更寬的色彩空間,有更好的色彩飽和度,有效地保證了放映影像還原的高品質(zhì),見圖8。(2)雙倍頻/三倍頻實際運行根據(jù)所使用的3D電影服務(wù)器和3D系統(tǒng)進行3D控制參數(shù)設(shè)置。包括兩部分,幀頻倍數(shù)(Multiplication)和3D控制參數(shù)的設(shè)置,對于內(nèi)嵌光譜3D系統(tǒng),需要專門設(shè)置控制參數(shù)。如果左、右眼影像交替顯示的速率過低,則會使觀眾感覺到明顯的閃爍感或運動物體的拖尾。所以,通常的方法是增加每個基頻周期輸出圖像數(shù)據(jù)幀的數(shù)量,即提高幀頻,從而減輕閃爍感,因此便有了雙倍頻刷新和三倍頻刷新的設(shè)置。單機三倍頻放映較之雙倍頻放映,可以使觀眾看到更加流暢的快速運動影像。所以,單機3D一般都選擇三倍刷新,幀頻倍數(shù)為6∶2。兩倍和三倍刷新如圖9所示。除了要對幀頻倍數(shù)進行設(shè)置外,還有多項3D控制參數(shù)需要設(shè)置,不同3D裝置各有最佳的設(shè)置參數(shù),3D控制參數(shù)設(shè)置界面如圖10所示,要注意確保左右眼順序正確。詳見參考文獻。5.色彩校準系統(tǒng)3D影像的調(diào)校是很重要的一環(huán),首先是要在色彩校準的基礎(chǔ)上校準亮度,使之雙眼亮度都達到要求,因為亮度和色彩對3D效果影響較大,如果調(diào)校不好,如雙眼看到的亮度不一致,色彩失真等,會使觀眾眼睛易感到疲勞,色彩校準需要用專用儀器帶鏡片測量獲取數(shù)據(jù)。另外,要確保黑場時間和參考延遲時間達到最佳,因為單機的黑場時間和輸出參考延時調(diào)校不佳,會使雙眼影像的分離度變差,產(chǎn)生串擾,也會使觀眾感到不舒適(頭暈)。通過對放映機的現(xiàn)場調(diào)校,可以使色域、亮度和分離度達到最佳值。單機3D、Dolby3D、雙機偏振3D的調(diào)校方法有所不同,因此安裝時要多花時間精細調(diào)校才能得到最好的效果。六、d電影中的透視觀看3D電影應(yīng)該注意些什么呢?影廳的硬件配置、觀眾座位的位置(視角)以及眼鏡的種類與佩戴方法,對觀看3D電影都非常重要,很大程度上會影響觀影的沉浸感和舒適度。為了獲得更好3D效果,觀影時應(yīng)該注意以下事項。1.硬件基礎(chǔ)的支撐如上面所述,選擇放映設(shè)備精良的影廳是獲得高品質(zhì)影像效果的硬件基礎(chǔ)。IMAX巨幕和“中國巨幕”等超大銀幕雙機3D影廳,是欣賞3D電影的終極追求的欣賞環(huán)境。2.中間區(qū)域觀看3D影片時,不但要選擇設(shè)備配置好的電影院和影廳,更重要的是選擇好觀影位置,由于觀看3D電影需要沉浸感,觀影位置格外重要。因為人眼的正常視角一般為120°角范圍,如果你坐在中間區(qū)域的座位,與幕兩邊成90°～120°角的位置,水平方向基本可以感到影像包容你注視范圍的所有視野,這時沉浸感最好。但是,由于長時間觀看3D影像,距離幕太近,視覺沖擊較大,會使某些觀眾感到不適。考慮到人眼集中注視范圍,因此,筆者建議在與幕兩邊成70°～100°的中間區(qū)域觀看3D影片效果較好,