论文部分内容阅读
虽然新一波的3D热潮已经开始有所降温，但对于各大院线来说，支持3D放映已是必不可少的配备。当然，数字投影技术的普及，使得3D放映门槛有所降低，单机放映3D成为现实，并在影院广泛使用。但问题也随之而来，“画面偏暗”是3D电影的先天不足，也成为其发展的软肋。在中国的电影市场里，3D电影的亮度问题饱受诟病，观众认为影院出于自身利益故意调低了氙灯亮度，而影院方面也颇感冤枉。造成3D放映系统亮度损失的原因多种多样，要解决这一问题，需要考虑诸多方面因素。
亮度损失
亮度指的是从一个表面（这里指屏幕）以一个指定的角度（即朝向观众眼镜的角度）反射的光线。亮度损失与3D电影的成像原理有很大关系。所有的3D系统都是通过为右眼和左眼创造分离的图像来实现3D效果。目前，主要有三种不同的技术制造分离的左、右眼图形流：
其中偏振光系统以不同形式的偏振光产生左眼和右眼的图像，以圆偏振、线偏振或两者结合的方式都能够实现。这项技术被用于电影放映已经有很长一段时间了，由于RealD的采用，在影院数字放映中应用广泛。
杜比则由不同波长的三种可见光分离出左、右眼图像，这与偏振光系统一样，是被动式系统。
而所谓的主动式3D系统则采用带滤光器的特殊眼镜，它由电池驱动，并由IR信号控制。Xpand用的就是这种技术。
但不论何种3D系统，其特征都是会吸收大量的光。要产生双眼分离的图像就必然造成亮度的损失，为左眼和右眼显示不同的图像必需快速切换，每只眼睛都只看到了屏幕反射的一半光线，立即导致至少50%的亮度缩减。此外，在系统的滤光器中亮度还会有进一步的损失，一般而言，与2D模式相比，大多数单机3D系统的亮度损失会达到85%甚至更多。
屏幕的影响
亮度损失来自系统的方方面面，除了3D滤光器和眼镜，2D与3D模式都会受到投影灯功率、屏幕增益等的影响。
偏振光系统对屏幕的要求是可以在被反射时维持光的偏振。而银幕本身就具有高增益，其增益几乎是粗面白色电影幕布的2.4倍，偏振光系统（RealD和Master Image）因此可以得益于银幕的增益，其补偿可达到亮度损失的范围。普通的白色电影幕则并不适用偏振系统，因为他们会漫射光并改变偏振光。信噪比用于测量左右眼图像间的干扰总数，在轴心上通常需要最少120：1的信噪比来维持一个好的3D图像效果。如果左眼图像偏移并被右眼收到，3D图像就会出现“鬼影”。
也有一些其他的3D技术使用白幕，如杜比和Xpand，但是考虑其巨大的亮度损失，除了小尺寸屏幕之外的所有屏幕都需要高增益。这意味着，在大多数影院里，当安装使用任何单机的3D系统时都必须更换屏幕。如果是粗面白幕（增益为1），相比偏振光系统，其亮度在3D模式下会大大减少，除非更换更高增益的屏幕。当屏幕的增益达到2.2，就能应用于3D系统。但同时，如果使用了银幕，中间就会有热点，且边上亮度下降严重。当你离开屏幕区域且屏幕是曲面的，就像很多巨幕一样，下降比率极高。而银幕3D系统同时也会给3D效果带来损失。
由于巨大的亮度损失，投影机通常需要使用高功率灯泡，例如6KW的Xenon灯泡，对一些较小的屏幕来说4KW亦可接受。RealD的XL系统弥补了这些亮度损失，并拥有更高的总体效益，使其非常适合于更大的屏幕。对比2D，眼镜中看到的典型光效应如下：
影院并非所有时间都在播放3D片源，2D电影通常同时会在同一影院或同一屏幕上播放，所以无论使用何种系统，屏幕都需要有比2D播放更高的亮度水平。一旦改为使用适合3D的更高增益的屏幕（白幕或银幕），在2D模式下，屏幕就会出现过亮的情况，这取决于3D系统的灯光效益因素。同时需要能够有效降低灯泡功率，将灯泡换成低瓦数灯泡，或按照通常的做法通过投影机的设置减少流向灯泡的电流，从而减少屏幕的亮度。同样，由于高增益水平，屏幕的观看角度会变窄，因此，屏幕前方两端的区域会看到一些亮度的变化。用于3D观看的屏幕应该是有弧度的，这可以改善光线分布，建议的弧度（曲率）为1：20（深/宽）。
对于3D演示来说，“可接受”的标准大约为5FL（1FL=3.426cd/m2），如果3D模式下亮度高于这一标准，那么2D模式下的亮度将会比图中所显示的更高。标准化的数字2D演示为14FL，那么在不降低灯泡功率的前提下，所有的3D技术都会造成过亮显示，尽管RealD的XL可将亮度调节到相当低的水平。
然而5FL的标准在《阿凡达》之后也开始显得捉襟见肘，现在亮度要达到6或者以上的呼声也越来越高。卡梅隆的光风暴公司需要10FL的亮度，并且建议如果放他们的电影就要强制执行。最终，他们决定发行四种等级的电影：3.5、5、7.5、10。因此影院的发展也要跟上电影发展的速度，否则很有可能被发行商或观众抛弃。
针对3D屏幕选择的问题，哈克尼斯推出了数字屏幕选择器，这是一个基于网页的应用程序，根据所选的屏幕尺寸、投影机及2D和3D模式下的灯泡组合判断屏幕产品的选择，只要简短回答几个关于屏幕尺寸和用于具体影院设备的问题，选择器就会推荐相应的哈克尼斯屏幕以优化性能和成本。
3D系统亮度的测定是一个非常复杂的工作，甚至不同的眼镜也会测出不同的结果，而且相关的标准尚未制定。同时，造成3D亮度损失的因素也非常复杂，各个环节都需要改善和调整。因此，应对3D系统的亮度损失问题，就是一个寻求平衡的过程。
亮度损失
亮度指的是从一个表面（这里指屏幕）以一个指定的角度（即朝向观众眼镜的角度）反射的光线。亮度损失与3D电影的成像原理有很大关系。所有的3D系统都是通过为右眼和左眼创造分离的图像来实现3D效果。目前，主要有三种不同的技术制造分离的左、右眼图形流：
其中偏振光系统以不同形式的偏振光产生左眼和右眼的图像，以圆偏振、线偏振或两者结合的方式都能够实现。这项技术被用于电影放映已经有很长一段时间了，由于RealD的采用，在影院数字放映中应用广泛。
杜比则由不同波长的三种可见光分离出左、右眼图像，这与偏振光系统一样，是被动式系统。
而所谓的主动式3D系统则采用带滤光器的特殊眼镜，它由电池驱动，并由IR信号控制。Xpand用的就是这种技术。
但不论何种3D系统，其特征都是会吸收大量的光。要产生双眼分离的图像就必然造成亮度的损失，为左眼和右眼显示不同的图像必需快速切换，每只眼睛都只看到了屏幕反射的一半光线，立即导致至少50%的亮度缩减。此外，在系统的滤光器中亮度还会有进一步的损失，一般而言，与2D模式相比，大多数单机3D系统的亮度损失会达到85%甚至更多。
屏幕的影响
亮度损失来自系统的方方面面，除了3D滤光器和眼镜，2D与3D模式都会受到投影灯功率、屏幕增益等的影响。
偏振光系统对屏幕的要求是可以在被反射时维持光的偏振。而银幕本身就具有高增益，其增益几乎是粗面白色电影幕布的2.4倍，偏振光系统（RealD和Master Image）因此可以得益于银幕的增益，其补偿可达到亮度损失的范围。普通的白色电影幕则并不适用偏振系统，因为他们会漫射光并改变偏振光。信噪比用于测量左右眼图像间的干扰总数，在轴心上通常需要最少120：1的信噪比来维持一个好的3D图像效果。如果左眼图像偏移并被右眼收到，3D图像就会出现“鬼影”。
也有一些其他的3D技术使用白幕，如杜比和Xpand，但是考虑其巨大的亮度损失，除了小尺寸屏幕之外的所有屏幕都需要高增益。这意味着，在大多数影院里，当安装使用任何单机的3D系统时都必须更换屏幕。如果是粗面白幕（增益为1），相比偏振光系统，其亮度在3D模式下会大大减少，除非更换更高增益的屏幕。当屏幕的增益达到2.2，就能应用于3D系统。但同时，如果使用了银幕，中间就会有热点，且边上亮度下降严重。当你离开屏幕区域且屏幕是曲面的，就像很多巨幕一样，下降比率极高。而银幕3D系统同时也会给3D效果带来损失。
由于巨大的亮度损失，投影机通常需要使用高功率灯泡，例如6KW的Xenon灯泡，对一些较小的屏幕来说4KW亦可接受。RealD的XL系统弥补了这些亮度损失，并拥有更高的总体效益，使其非常适合于更大的屏幕。对比2D，眼镜中看到的典型光效应如下：
影院并非所有时间都在播放3D片源，2D电影通常同时会在同一影院或同一屏幕上播放，所以无论使用何种系统，屏幕都需要有比2D播放更高的亮度水平。一旦改为使用适合3D的更高增益的屏幕（白幕或银幕），在2D模式下，屏幕就会出现过亮的情况，这取决于3D系统的灯光效益因素。同时需要能够有效降低灯泡功率，将灯泡换成低瓦数灯泡，或按照通常的做法通过投影机的设置减少流向灯泡的电流，从而减少屏幕的亮度。同样，由于高增益水平，屏幕的观看角度会变窄，因此，屏幕前方两端的区域会看到一些亮度的变化。用于3D观看的屏幕应该是有弧度的，这可以改善光线分布，建议的弧度（曲率）为1：20（深/宽）。
对于3D演示来说，“可接受”的标准大约为5FL（1FL=3.426cd/m2），如果3D模式下亮度高于这一标准，那么2D模式下的亮度将会比图中所显示的更高。标准化的数字2D演示为14FL，那么在不降低灯泡功率的前提下，所有的3D技术都会造成过亮显示，尽管RealD的XL可将亮度调节到相当低的水平。
然而5FL的标准在《阿凡达》之后也开始显得捉襟见肘，现在亮度要达到6或者以上的呼声也越来越高。卡梅隆的光风暴公司需要10FL的亮度，并且建议如果放他们的电影就要强制执行。最终，他们决定发行四种等级的电影：3.5、5、7.5、10。因此影院的发展也要跟上电影发展的速度，否则很有可能被发行商或观众抛弃。
针对3D屏幕选择的问题，哈克尼斯推出了数字屏幕选择器，这是一个基于网页的应用程序，根据所选的屏幕尺寸、投影机及2D和3D模式下的灯泡组合判断屏幕产品的选择，只要简短回答几个关于屏幕尺寸和用于具体影院设备的问题，选择器就会推荐相应的哈克尼斯屏幕以优化性能和成本。
3D系统亮度的测定是一个非常复杂的工作，甚至不同的眼镜也会测出不同的结果，而且相关的标准尚未制定。同时，造成3D亮度损失的因素也非常复杂，各个环节都需要改善和调整。因此，应对3D系统的亮度损失问题，就是一个寻求平衡的过程。