解讀3D電影缺乏后勁原因 裸眼3D技術初探

阿凡達憑借3D噱頭席卷全球

如同電視行業(yè)從黑白到彩色的發(fā)展一樣，影像顯示的發(fā)展趨勢，也將必然從平面走向立體。當年的有聲電影從不被以卓別林為代表的電影人士接受到后來的響遍大江南北，任何打破原有程序的技術都存在一個短暫的緩沖期，然而3D電影卻不同，被譽為3D電影開山鼻祖的《阿凡達》剛一出山就席卷全球27.16億美元成為世界電影界的奇跡，霎時間3D電影異軍突起，似乎每部影片都想分一杯3D電影的羹，其中自然魚龍混雜，在《阿凡達》大獲成功后，不少電影業(yè)人士認為，3D技術的發(fā)展對于電影藝術來說是革命性的變革，一如黑白到彩色的跨越。但在熱鬧了兩年之后，3D電影并未取代2D成為主流，相反，觀眾正逐漸喪失對3D電影的信心和興趣。只有正在北美熱映的《變形金剛3》被認為是繼《阿凡達》后，又一部3D效果驚人的電影。

那么3D電影降溫的原因是什么呢？觀眾最有發(fā)言權，主要由于3D版本電影票價偏高，卻未能提供等值的觀影享受，部分電影的3D特效不僅多余，還干擾觀影質量，除了色彩斑斕如《里約大冒險》這等異類，以現(xiàn)有技術制作出的3D畫面質感普遍偏暗。不少電影在制作初期并未使用3D攝影機拍攝，而是因應3D熱潮的興起，在后期制作時轉制為3D，這類“偽 3D”電影被詬病最多。此外，舒適度問題也不得不被考慮，不少觀眾認為3D眼鏡相當累贅，對于本身佩戴眼鏡的觀眾來說更是累上加累，如若3D效果不能讓人 “驚為天人”，大多數(shù)觀眾在新鮮勁過后，認為花大錢看3D電影“不值得”。毫無疑問，除了電影導演和編劇們要挖空心思設計些恢弘的敘事和宏大的場面外，甩掉日常的眼鏡束縛，勢在必行，裸眼3D才是未來的終極趨勢。

3D版變形金剛同樣值得期待

3d是three-dimensional的縮寫，就是三維圖形。在計算機里顯示3d圖形，就是說在平面里顯示三維圖形。不像現(xiàn)實世界里，真實的三維空間，有真實的距離空間。計算機里只是看起來很像真實世界，因此在計算機顯示的3d圖形，就是讓人眼看上就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小，就會形成立體感。計算機屏幕是平面二維的，我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像，是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產生視覺上的錯覺，而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像�；�于色彩學的有關知識，三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色，而凹下去的部分由于受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應用于網頁或其他應用中對按鈕、3d線條的繪制。比如要繪制的3d文字，即在原始位置顯示高亮度顏色，而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓，這樣在視覺上便會產生3d文字的效果。具體實現(xiàn)時，可用完全一樣的字體在不同的位置分別繪制兩個不同顏色的2d文字，只要使兩個文字的坐標合適，就完全可以在視覺上產生出不同效果的3d文字。

如今主流的3D立體顯示技術，仍然不能使我們擺脫特制眼鏡的束縛，這使得其應用范圍以及使用舒適度都打了折扣。而且不少3D技術會讓長時間的體驗者有惡心眩暈等感覺，而且3D眼鏡的衛(wèi)生條件也很差，近日就有報道說江蘇一位觀眾因為使用了上一個觀眾剛剛留下的眼鏡而不幸感染了紅眼病。于是，3D立體顯示能夠持續(xù)發(fā)展的動力，就落到了裸眼3D顯示技術這一前沿科技身上。

3D電影專用攝像機——數(shù)虎圖像供圖

據(jù)3D、4D特種電影制作廠商，數(shù)虎圖像市場總監(jiān)張鵬宇先生介紹，目前國內主要的裸眼3D顯示技術都是由三種技術的基礎上改良而成的。一是視差障壁技術，另一個為柱狀透鏡技術，還有一個為2009年4月，美國PureDepth公司宣布研發(fā)出改進后的裸眼3D技術研制的MLD技術，下面我們具體講解一下這三種技術的簡單原理。

視差障壁技術

我們知道電影院在放映3D電影時，廣泛采用的是偏振眼鏡法。而視差障壁與偏振眼鏡法有些相似，不過一個需要通過眼鏡，另一個卻不需要。視差障壁技術是由夏普歐洲實驗室的工程師經過十年研究所得。它的實現(xiàn)方法是使用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90°的垂直條紋。

過程4D電影《古國驚夢》——數(shù)虎圖像供圖

這些條紋寬幾十微米，通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁，在立體顯示模式下，應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼;同理，應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D影像。缺陷：由于背光遭到視差障壁的阻擋，所以亮度也會隨之降低，要看到高亮度的畫面比較困難。除此之外，分辨率也會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加成反比降低，導致清晰度的降低。

柱狀透鏡技術

柱狀透鏡技術，也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡。它相比視差障壁技術最大的優(yōu)點是其亮度不會受到影響。它的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。不過像素間的間隙也會被放大，因此不能簡單地疊加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的，而是成一定的角度。這樣就可以使每一組子像素重復投射視區(qū)，而不是只投射一組視差圖像。

之所以它的亮度不會受到影響，是因為柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由于它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處，所以分辨率仍是一個比較難解決的問題。

3D電影拍攝現(xiàn)場—數(shù)虎圖像供圖

MLD技術

美國PureDepth公司改進錢兩種技術后的裸眼3D技術——MLD(multi-layer display多層顯示)，這種技術能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板，實現(xiàn)在不使用專用眼鏡的情況下，觀看文字及圖畫時所呈現(xiàn)3D影像的效果。與以往采用柱狀透鏡技術的裸眼3D顯示器相比，MLD技術具有以下幾個優(yōu)點：

一、觀看3D影像時，用戶不會產生眩暈、頭疼及眼睛疲勞等副作用;

二、3D顯示時，屏幕的分辨率不會降低;

三、可組合顯示文字等二維影像和3D影像;

四、對觀看3D影像的視野及角度沒有太大的限制，通俗點說就是可視角度夠大。據(jù)悉，采用MLD技術的顯示設備已經在美國拉斯維加斯的部分娛樂場所得到了應用，并取得了良好的效果。

據(jù)數(shù)虎圖像張先生介紹，目前國內已經完全掌握了以上三種裸眼3D技術，數(shù)虎圖像裸眼3D技術成果，將裸眼3D技術實現(xiàn)成品化、成熟化。不僅實現(xiàn)了裸眼看3D，而且保證了3D立體出屏效果的震撼。解決了戴著眼鏡看3D的束縛與困擾，開拓出一個自由自在享受3D的空間。