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    干貨 | 新年看3D大片,這是電影背后的光學(xué)常識(shí)

     勁哥酷歌 2019-02-12
    烹小鮮,讓娛樂(lè)更鮮活!

    16年開(kāi)年的3D大片《美人魚(yú)》、《澳門(mén)風(fēng)云3》還有《西游記之孫悟空三打白骨精》,這些影片滿足了你的視覺(jué)同時(shí),背后是什么怎樣讓你感到震撼的,這事你知道嗎,有些人感受不到3D的震撼,這事你又知道是為啥嗎?

    從 2D到S3D,就像當(dāng)年的黑白片過(guò)渡到彩色片,這是卡梅隆(James Francis Cameron)對(duì)于S3D行業(yè)的看法。

    那S3D帶來(lái)的實(shí)質(zhì)是什么呢?在2D的影片里只有透視感,而你不會(huì)真正感覺(jué)到昆蟲(chóng)從你身邊掠過(guò),你不會(huì)真正感覺(jué)到遠(yuǎn)處的布景到你的距離。2D影片從本質(zhì)上來(lái)講構(gòu)建的是X、Y的空間而S3D構(gòu)建的是X、Y、Z的空間,從鏡頭語(yǔ)言上來(lái)講為我們提供了更廣闊的空間。S3D遠(yuǎn)不是架兩個(gè)攝像機(jī)那么簡(jiǎn)單。

    S3D的歷史已經(jīng)有非常長(zhǎng)的時(shí)間,只是《阿凡達(dá)》把S3D推到了時(shí)代的浪尖。

    如果你能感受到《阿凡達(dá)》及《訓(xùn)龍高手》等片的S3D效果的震撼恭喜你!你是屬于百分之九十幾以內(nèi)的人,你要知道只有百分之幾的人是看不到S3D的
    這是一個(gè)生理問(wèn)題,跟色盲的道理一樣。


    S3D基本原理

    如果你擁有明亮的雙眼那你是幸運(yùn)的!很感謝上天能給我們兩只眼,沒(méi)有兩只眼就不可能看到立體。不單是人類只要是擁有兩只眼的生物(前提是兩眼視線能產(chǎn)生交點(diǎn)),在觀看周圍世界時(shí),不僅能看到物體的寬度和高度,而且能知道它們的深度,能判斷物體之間或觀看者與物體之間的距離。居于這種認(rèn)知,當(dāng)我們?cè)诳戳Ⅲw圖像的時(shí)候,大腦就會(huì)根據(jù)雙眼看到的差異進(jìn)行合成,呈現(xiàn)出立體來(lái)。

    當(dāng)你在注意某個(gè)事物S的時(shí)候,該事物S會(huì)在人的左右兩眼中產(chǎn)生影像,稱事物S在左眼(Left Eye)產(chǎn)生的影像為SL,在右眼(Right Eye)產(chǎn)生的影像為SR。那么當(dāng)人為實(shí)時(shí)的為左眼(Left Eye)提供SL信息,人為事實(shí)的為右眼(Right Eye)提供SR信息,你的大腦就會(huì)自動(dòng)合成產(chǎn)生立體感。當(dāng)你的大腦產(chǎn)生立體感時(shí),大腦對(duì)眼睛的支配和控制的效果達(dá)到最佳,并且會(huì)形成記憶,從而促使下次調(diào)節(jié)時(shí)也達(dá)到最佳。在制作S3D影片時(shí)需要一些鏡頭處理讓觀眾入戲也就是根據(jù)這個(gè)道理。

    S3D拍攝方式

    長(zhǎng)期以來(lái)S3D的拍攝方式可分為兩種,平衡(Parallel)與交叉(Converged)的方式。


    平衡(Parallel)的拍攝方式相對(duì)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單,只要考慮瞳距(IO)就可以實(shí)現(xiàn)立體的拍攝。由于平衡(Parallel)的方式的強(qiáng)制性,更容易的到出屏的效果,在特種電影上的應(yīng)用比較廣泛,4D電影的傳統(tǒng)拍攝手段使用更多的就是平衡(Parallel)的方式,IMAX 3D傳統(tǒng)的45分鐘影片主要采用的也是平衡(Parallel)的方式。但是要得到舒服的立體,在布景以及調(diào)度上可不輕松。

    交叉(Converged)的拍攝方式,除了要考慮(IO)之外,還要考慮零點(diǎn)(Zero)的距離。雖然感覺(jué)上更操作更復(fù)雜復(fù)雜,但由于物理上更貼近人類的生理雙眼對(duì)焦,會(huì)更容易得到舒服的立體效果。由于電影長(zhǎng)片需要長(zhǎng)時(shí)間觀看,基本上都不約而同地選擇交叉(Converged)拍攝的方式,這樣更有利于故事的傳達(dá)。

    目前來(lái)說(shuō),垂直的拍攝支架(3D Rig)都能支持交叉(Converged)拍攝的方式。而在三維制作上主流的三維軟件都能自由的支持平衡(Parallel)與交叉(Converged)這兩種拍攝方式。


    當(dāng)我們?cè)陔娪霸嚎?D電影時(shí)畫(huà)面上投放的重影,其實(shí)是兩組畫(huà)面的疊加。既是左眼畫(huà)面和右眼畫(huà)面,而我們想看到3D效果需要3D眼鏡分別過(guò)濾出左右眼的畫(huà)面,讓左眼看到左眼畫(huà)面,右眼看到右眼畫(huà)面。在經(jīng)過(guò)大腦的合成計(jì)算看到3D的立體影像,然而3D眼鏡有幾種過(guò)濾方式。

    互補(bǔ)色


    又稱色差式,既大家常見(jiàn)紅藍(lán),紅綠等有色鏡片類的3D眼鏡。

    色差式可以稱為分色立體成像技術(shù),是用兩臺(tái)不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一副畫(huà)面中。用肉眼觀看的話會(huì)呈現(xiàn)模糊的重影圖像,只有通過(guò)對(duì)應(yīng)的紅藍(lán)等立體眼鏡才可以看到立體效果,就是對(duì)色彩進(jìn)行紅色和藍(lán)色的過(guò)濾,紅色的影像通過(guò)紅色鏡片藍(lán)色通過(guò)藍(lán)色鏡片,兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出3D立體效果。

    原理:左放映機(jī)的畫(huà)面通過(guò)紅色鏡片(左眼),拍攝時(shí)剔除掉的紅色像素自動(dòng)還原,從而產(chǎn)生真實(shí)色彩的畫(huà)面,當(dāng)它通過(guò)藍(lán)色鏡片(右眼)時(shí)大部分被過(guò)濾掉,只留下非常昏暗的畫(huà)面,這就很容易被人腦忽略掉;反之亦然,右放映機(jī)拍攝到的畫(huà)面通過(guò)藍(lán)色鏡片(右眼),拍攝時(shí)剔除掉的藍(lán)色像素自動(dòng)還原,產(chǎn)生另一角度的真實(shí)色彩畫(huà)面,當(dāng)它通過(guò)紅色鏡片(左眼)時(shí)大部分被過(guò)濾掉,只留下昏暗畫(huà)面,人眼傳遞給大腦后被自動(dòng)過(guò)濾。

    偏振光

    偏光式3D技術(shù)現(xiàn)普遍用于商業(yè)影院和其它高端應(yīng)用。在技術(shù)方式上和快門(mén)式是一樣的,其不同的是被動(dòng)接收所以也被稱為屬于被動(dòng)式3D技術(shù),輔助設(shè)備方面的成本較低,但對(duì)輸出設(shè)備的要求較高,所以非常適合商業(yè)影院等需要眾多觀眾的場(chǎng)所使用。不閃式就是利用此原理。

    原理:立體感產(chǎn)生的主要原因是左右眼看到的畫(huà)面不同,左右眼位置不同所以畫(huà)面會(huì)有一些差異。拍攝立體圖像時(shí)就是用2個(gè)鏡頭一左一右。然后左邊鏡頭的影像經(jīng)過(guò)一個(gè)橫偏振片過(guò)濾,得到橫偏振光,右邊鏡頭的影像經(jīng)過(guò)一個(gè)縱偏振片過(guò)濾,得到縱偏振光。

    立體眼鏡的左眼和右眼分別裝上橫偏振片和縱偏振片,橫偏振光只能通過(guò)橫偏振片,縱偏振光只能通過(guò)縱偏振片。這樣就保證了左邊相機(jī)拍攝的東西只能進(jìn)入左眼,右邊相機(jī)拍攝到的東西只能進(jìn)入右眼,于是乎就立體了。

    時(shí)分式

    又稱主動(dòng)快門(mén)式3D眼鏡,快門(mén)式3D技術(shù)可以為家庭用戶提供高品質(zhì)的3D顯示效果,這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要一副主動(dòng)式LCD快門(mén)眼鏡,交替左眼和右眼看到的圖象以至于你的大腦將兩幅圖像融合成一體來(lái)實(shí)現(xiàn),從而產(chǎn)生了單幅圖像的3D深度感。

    原理:根據(jù)人眼對(duì)影像頻率的刷新時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)提高畫(huà)面的快速刷新率(至少要達(dá)到120Hz)左眼和右眼各60Hz的快速刷新圖象才會(huì)讓人對(duì)圖象不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)感,并且保持與2D視像相同的幀數(shù),觀眾的兩只眼睛看到快速切換的不同畫(huà)面,并且在大腦中產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),便觀看到立體影像。

    缺點(diǎn):

    一:主動(dòng)快門(mén)式3D眼鏡需要配備電池,使用成本及持續(xù)使用時(shí)間上要收到電池電量的限制。但需要注意的是這種小型電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射為非電離輻射,目前尚無(wú)任何臨床數(shù)據(jù)說(shuō)明其會(huì)對(duì)人體造成傷害。

    二:畫(huà)面閃爍的問(wèn)題,3D眼鏡閃爍的問(wèn)題,主要體現(xiàn)在主動(dòng)快門(mén)式3D眼鏡,3D眼鏡左右兩側(cè)開(kāi)閉的頻率均為50/60Hz,也就是說(shuō)兩個(gè)鏡片每秒鐘各要開(kāi)合50/60次,即使是如此快速,用戶眼鏡仍然是可以感覺(jué)得到,如果長(zhǎng)時(shí)間觀看,眼球的負(fù)擔(dān)將會(huì)增加。

    三:亮度大打折扣,帶上這種加入黑膜的3D眼鏡以后,每只眼睛實(shí)際上只能得到一半的光,因此主動(dòng)式快門(mén)看出去,就好像戴了墨鏡看電視一樣,并且眼睛很容易疲勞。

    不閃式

    (利用偏振光)光的偏振

    我們知道光是電磁波波動(dòng),有橫波和縱波橫波會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象。你可以通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)想象這是一種什么景象:你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子里的樹(shù)上,另一頭拿在你手里。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當(dāng)中穿過(guò)去的。如果你現(xiàn)在拿繩子上下振動(dòng),繩子產(chǎn)生的波(相當(dāng)于光)就會(huì)從兩根竹子之間通過(guò),并從你的手傳到那棵樹(shù)上。這時(shí),那座籬笆對(duì)你的波來(lái)說(shuō)是'透明的'。但是,要是你讓繩子左右波動(dòng)(改變光的波動(dòng)方向),繩子就會(huì)撞在兩根竹子上,波就不會(huì)通過(guò)籬笆了,這時(shí)這座籬笆就相當(dāng)于一個(gè)偏振器(3D眼鏡)

    原理:通過(guò)電視分離左右影像后同時(shí)送往眼鏡,通過(guò)眼鏡的過(guò)濾,把分離左右影像后送到各個(gè)眼睛,大腦再把這兩個(gè)影像合成讓人感受3D立體感。

    特點(diǎn):通過(guò)對(duì)亮度、清晰度的優(yōu)化升級(jí)做到了3D不閃爍。眼鏡佩戴輕便,不那么昂貴。采用IPS硬屏面板所以在佩戴眼鏡左右視角上都沒(méi)有限制。不再局限一個(gè)角度觀看3D影像。

    優(yōu)點(diǎn):

    一:沒(méi)有閃爍,能體現(xiàn)讓眼睛非常舒適的3D影像。不閃式3D沒(méi)有電力驅(qū)動(dòng),可舒適佩戴眼鏡并且全然沒(méi)有閃爍感。因此可以盡情享受讓眼睛非常舒適的3D影像。看實(shí)際測(cè)量閃爍程度的數(shù)據(jù)就能知道數(shù)據(jù)幾乎是零,不會(huì)有頭暈的狀態(tài)出現(xiàn)。

    二:高亮度的3D影像。,不閃式3D的眼鏡并不是像別的技術(shù)的3D眼鏡一開(kāi)一合影響視力。不閃式3D的眼鏡是不會(huì)關(guān)閉,會(huì)始終敞開(kāi)。所以會(huì)讓足夠的光透射進(jìn)來(lái)能夠體現(xiàn)更明亮的3D影像。實(shí)際測(cè)量透過(guò)眼鏡的亮度、即明暗度可知更明亮。

    三:輕便舒適的眼鏡享受3D影像。不閃式3D眼鏡輕便、價(jià)格合理,還可以使用夾套眼鏡讓配戴眼鏡的人也能舒服使用。

    來(lái)源:電影攝影師

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