揭开三维电影让人产生立体感的奥秘

图1：戴着特制的眼镜看3D电影，有身临其境的感觉。

图2：杜比3-D系统在投影机里安装了特殊的滤光片转盘。

网易探索12月22日报道 据《连线》网站报道，3D电影是指你戴着特制的眼镜看电影，有身临其境的感觉。3D是指三维空间，3D电影通俗地说就是立体电影。

3D电影能使观众从银幕上获得三维空间感的视觉影像，它不同于普通电影在放映时只有影像的平面感觉。3D电影是利用了什么原理呢？

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。3D电影就是利用了双眼立体视觉原理。

3D立体电影有多种制作形式，其中被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，从而产生强烈的“身临其境”感。

每过几年，你可能都会看到一部主流3D电影，比如詹姆斯·卡梅隆执导的3D立体科幻电影巨制《阿凡达》(Avatar)。导演卡梅隆采用真人3D摄影技术，他开发出了专门用于《阿凡达》拍摄的3D虚拟影像撷取摄影系统,用两台HDCF950HD摄像机来创造出具有立体实感的环境,并利用特效计算机使效果炫到了极致。新摄影技术让画面保持稳定，画面色泽丰富，外星上的怪兽，漂亮的神奇生物，星罗棋布飘浮在空中的群山，色彩斑斓充满奇特植物的茂密雨林，让观众们目不暇接和惊叹不已，观众还可以随着主角在潘朵拉星球逃亡时紧急跳千丈瀑布，或是凌空骑巨鸟等，临场感十足。

大家可能会问，为什么不放映更多的3D电影？其实，3D放映比你想象的复杂得多，也更昂贵。它会采取一些后期制作造成视频渲染的效果。在拍摄前期，制片人首先必须了解三维电影技术的历史，以及目前的新技术。特制的偏光眼镜一边是蓝色的透镜，另一边是红色透镜，利用镜像法原理，屏幕上的图像就会出现两色相互叠加层。当你戴上眼镜，左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，图像通过红色的透镜进入一个眼睛，通过蓝色的进入另一个眼睛，你的视觉皮层将所看到的画面相结合，于是出现了三维物体。但立体成像会受到许多问题的干扰，首先电影的色彩分离能力非常有限，因而难以察觉三维场景的细节；另一个常见的问题是重影，当图像应该在你的左眼出现时却跑到了你的右眼方位；然后就是屏幕，电影院采用镜像法放映3D立体电影，必须安装一个理想的视觉体验银幕，这是因为屏幕越反光，越有助于使不同的光信号分开。现有的3D立体影像技术大多还需仰赖3D眼镜及3D影像输出设备。

三维电影技术已经走过了漫长的道路。立体影像技术也有所提高：眼镜镜片通常为红色与青色，当组合后，可以利用三原色，出现更逼真的色彩感觉。RealD电影是目前电影院使用最广泛的3D影院系统，采用圆极化技术，这是由投影机前的过滤器产生图像，而不需要两台投影机拍摄出不同颜色的图像。圆极化的好处是你可以更自然地移动，而不会失去三维图像的感觉。目前开发出的用于头像放映的杜比3-D系统（Dolby’s 3-D system），更加先进。该系统在投影机里安装了特殊的滤光片转盘。转盘分为两部分，将灯光过滤转化为红色、绿色和蓝色等不同波长的光。转盘旋转地很快，每帧转3遍，因此它不会产生扣押诱导作用。你戴的眼镜还包含过滤器，可为每只眼睛分离红色，绿色和蓝色等不同波长的光。杜比的3-D系统的优势在哪里？不需要银幕，多亏了内置的颜色分离轮和旁边的灯泡，确保三维图像的清晰度。另外，它可以调整装置内的投影，以转换折射和反射投影法，意味着电影院可在普通影片和3-D电影之间切换。一个杜比3-D放映系统的成本约为26500美元，不包括眼镜。

3D眼镜采用先进的技术，使眼镜与显示器的信号同步。当显示器输出左眼图像时，左眼镜片为透光状态，而右眼为不透光状态，而在显示器输出右眼图像时，右眼镜片透光而左眼不透光，这样两只眼镜就看到了不同的画面，达到欺骗眼睛的目的。以这样地频繁切换来使双眼分别获得有细微差别的图像，经过大脑计算从而生成一幅3D立体图像。3D眼镜在设计上采用了精良的光学部件，与普通眼镜相比，可实现每只眼睛双倍分辨率以及超宽的视角。眼镜为现代太阳镜款式，佩戴舒适，并可清洗和重复使用。每副3D眼镜大约是27美元。

本文译自/连线