3D电影光电成像原理

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1、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3dsMax。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

2、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

3、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3d眼镜才能看到3d效果。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，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3d技术快门式3d技术，使用一副主动式LCD快门眼镜，交替开关左眼和右眼，让左右眼看到的两幅图像在我们

4、大脑中融合成一体来实现，从而产生单幅图像的3d深度感。其原理是根据人眼对影像频率的舒心时间来实现的，通过提高画面的快速刷新率（至少要达到120HZ）左眼和右眼各60HZ的快速刷新图像才会让人对图像不会产生抖动感，并且保持于2D相同的帧数，观众的两只眼才能看到快速切换的不同画面，并在大脑中产生错觉，看到立体影像。主动快门式眼镜都采用液晶控制开关，通过液晶分子的运动控制左眼和右眼的感知画面。永远只有一只眼能看到图像优点：3D效果较好，资源较多缺点：眼睛高科技，价格较高1、偏光式3D技术偏光式3D技术属于被动式3D技术，眼镜价格也较为便宜，目前各大影院都采用该技术。偏光式3D技术需要两台以上性

5、能参数完全一样的投影机才能实现3D效果。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

6、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。优点：偏光式眼镜价格低廉，效果也很好缺点：安装调试繁琐，成本较高，分辨率低1、全息成像全息成像是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术。全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能

7、看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。优点：尺寸灵活，安装便捷缺点：技术性较高总结:3d全息影像技术是基于无缘空间编织定解,不同工具利用的原理也许不同,但在作用效果上是大致相同的,为了让人在视觉上产生一个立体影像.如何将光学的干涉与衍射更低成本的应用于3d制作上,值得我们继续研究.