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    影響電影院3D放映效果的因素有哪些? 電影放映從業培訓資料

    發布時間:2021-05-28 點擊數:576

    整體來講影響3D立體放映效果的有以下幾大類:

    一.3D立體圖像分離度;

    二.畫面色彩還原度;

    三.3D畫面對比度;

    四.分辯率;

    五.畫面的幀率;

    六.畫面的亮度.


    下面由YANTOK工程師們一一分別全面講解

    一.3D立體圖像分離度

       在數字立體電影放映過程中,左眼圖像對右眼圖像(或右眼圖像對左眼圖像)的干擾程度,以左右眼圖像亮度比值的百分數表示。國家標準GD/J 047-2013《數字影院立體放映技術要求及測量方法》中要求串擾度不高于2%。串擾率高的3D畫面,會將本來不應該顯示在銀幕上的畫面疊加到應該顯示在銀幕上的畫面,造成畫面模糊、色彩偏差、出現多余的影子,就是大家常說的鬼影問題,以黑底白字的字幕最為明顯,也是觀眾投訴最多的畫面問題之一。

    3D放映效果


        3D畫面的串擾率與多個因素相關:3D設備的偏振對比度、3D眼鏡對比度、金屬幕偏振對比度、影廳投射比、溫度、放映機設置、鏡頭俯仰角、放映窗玻璃等。

       3D設備通常配合3D眼鏡一起進行偏振對比度測試,采用照度計直接測試放映機鏡頭出射光線,而不使用銀幕反射測試亮度的方式,可以避免銀幕偏振對比度帶來的干擾。通常3D設備及3D眼鏡偏振對比度需要高于150:1,才可保證不出現明顯鬼影。

       金屬與光學相關的金屬銀幕的兩個參數中,僅有偏振對比度與3D畫面相關,增益系數與銀幕亮度相關。銀幕偏振對比度是用來表征銀幕對反射的偏振光的保持能力,普通白幕無偏振保持特性,偏振對比度為1:1。反射偏振光并保持原有入射光線的偏振特性,是金屬特有的性質。金屬幕表面不同的形貌、不同尺度的微結構都會導致不同的偏振對比度。大部分銀幕品牌標注規格為:偏振對比度高于150:1。偏振對比度分類如下:

    0~50:     不適合3D顯示

    50~100: 可以顯示3D,但鬼影很明顯

    100~150:鬼影較輕微

    150~200:3D顯示效果良好

    200~250:鬼影基本不可見

    250~350:非常優秀

       影廳投射比投射比,放映距離與銀幕寬度的比值,是影廳設計初期確定的參數,后期放映機鏡頭選配時需要參考此參數。投射比同樣也會影響3D畫面的鬼影,原因在于金屬銀幕的偏振對比度會隨反射角度發生變化。當入射光線以大角度入射至銀幕表面時,反射角度也隨之加大,此時銀幕偏振對比度將大幅降低,反射光線的偏振態不再與入射光線偏振態一致,從而產生嚴重鬼影。此類問題通常發生在低投射比巨幕影廳,以前面3~5排左右兩側的座位上的鬼影最為嚴重。因此,投射比越低,越容易出現鬼影問題。同樣,數字放映機的俯仰角過大也會導致嚴重鬼影,即鏡頭位于銀幕上邊緣或高于銀幕上邊緣。

      金屬銀幕偏振對比度

                某型號銀幕偏振對比度隨視角的變化曲線 

        3D設備基于液晶技術,因此對溫度敏感,溫度過高或過低都會導致液晶層的光學參數變化,從而出現嚴重鬼影。未采用金屬預處理技術的單光路3D設備,通常在高亮度放映機播放全白色畫面時出現較嚴重鬼影,嚴重時可能發生燒毀。冬季在東北區域,若放映間內溫度低于15度也將出現較明顯的鬼影問題。

       放映窗玻璃通常位于3D設備和金屬幕之間,如果玻璃內部存在應力,會導致玻璃的光學各項異性,從而影響所透過光線的偏振狀態,因此,選用浮法生產的玻璃,或者經過退火處理的光學玻璃,將可避免放映窗玻璃導致的嚴重鬼影。


    二.畫面色彩還原度

        在國家標準《數字影院立體放映技術要求及測量方法》中要求銀幕中心白點色度宜為x=0.3140±0.006, y=0.3510±0.006。通常,影響銀幕3D畫面色彩的硬件因素主要有數字放映機和3D設備兩大主要因素,銀幕的影響較小,在此暫不討論。

     

    1.數字放映機及光源

    不同品牌的數字放映機在色彩控制方面差異較小,均可滿足DCI的色彩要求,在放映機安裝調試時進行詳細校色即可。不同的光源類型在色彩控制方面差異較大,早期數字放映機采用氙燈作為光源,氙燈是一種發光光譜非常接近于白天的太陽光譜的光源,為連續光譜,因此在色彩展現方面非常優秀,通常影片母片校色時都采用氙燈作為數字放映機的光源。近幾年隨著激光技術的發展,RGB激光和熒光粉激光光源也越來越多,其中RGB激光光源色域遠超DCI的色域,但在整體畫面色彩控制上仍有不少問題,例如部分RGB光源可能出現白畫面偏粉色的問題,RGB激光光源與三光路3D設備的兼容性問題等;熒光粉激光光源為部分連續光譜,雖說色域不及RGB激光光源寬廣,但在整體色彩控制方面優于RGB激光,對三光路3D設備的兼容性也更好。

    2.3D設備色彩還原能力

    國家標準GD/J 047-2013《數字影院立體放映技術要求及測量方法》并未對3D設備對銀幕畫面色彩的影響進行要求,但在實際影院使用中,不同品牌3D設備對銀幕畫面的色彩還原能力存在較大差異,有的3D設備甚至將全白色畫面變成粉紅色畫面,導致畫面完全無法滿足DCI的顏色要求

    而優秀的三光路3D設備基本不改變放映機的輸出色彩

       YANTOK三光路3D設備內部采用全消色差光學器件,對可見光譜范圍內的光線統一進行處理,不存在部分波段的不均勻吸收或反射,不會導致銀幕色彩偏移,是國內首家解決低投射比巨幕影廳顏色偏差問題的3D品牌。


    三.3D畫面對比度

        畫面對比度分為幀內對比度和順序對比度,幀內對比度用來表征同一幅畫面中最黑和最白的亮度比值,受放映機光引擎影響比較大,同時也受影廳燈光、環境裝修、座椅顏色等影響;順序對比度是分別顯示全白畫面和全黑畫面時兩幅畫面亮度的比值,用來表征放映機本身對比度的高低,通常測試時關閉所有影廳的燈光,受影廳裝修環境影響較小,僅與放映機光引擎本身相關。

    部分3D設備因內部光學設計問題,會導致幀內對比度降低,在國家標準GD/J 047-2013《數字影院立體放映技術要求及測量方法》中專門針對此問題進行要求:幀內對比度衰減率不高于60%。YANTOK三光路3D設備的幀內對比度衰減率僅有6.5~6.9%,遠低于國家標準的要求,雙光路3D設備更是做到了3.0%的幀內對比度衰減率。

    3D光效

        幀內對比度不足會導致整個畫面泛白,黑色表現不足,色彩顯示暗淡等問題。數字放映機廠商近幾年陸續推出HDR高動態對比度的產品來改善此問題,而杜比影院在這方面進行了系統的優化,將2D畫面和3D畫面的對比度提升至前所未有的水平。


    四.分辯率

         銀幕畫面的清晰度取決于:數字放映機分辨率、紅綠藍三色匯聚、鏡頭焦距調節、高光效3D設備的圖像重合精度、3D圖像串擾率等多個因素。與亮度一樣,清晰度也是影響畫面質量的重要因素,但在國家標準GD/J 047-2013《數字影院立體放映技術要求及測量方法》中也并未對銀幕畫面清晰度進行要求。

        目前,業界采用德州儀器3DMD芯片方案的數字放映機,分辨率有兩個規格:2048*1080像素和4096*2160像素,也稱為2K和4K分辨率。其中2K分辨率比較普及,僅有部分高端放映機采用了4K分辨率。同等畫面尺寸條件下,4K分辨率的像素是2K分辨率的像素的1/4,因此畫面更細膩更清晰。

       數字放映機紅綠藍三種顏色的像素在銀幕上重疊在一起才能形成白色,其中兩種或三種顏色以不同比例混合在一起形成各種過渡顏色。若三種顏色的像素不能完全重合,將無法正常顯示顏色,清晰度也將受到影響。通常,單像素的白色線條可以檢驗紅綠藍匯聚是否正常,若白色線條出現藍邊、紅邊、綠邊等,就需要重新調整RGB匯聚。

       與RGB匯聚相比,放映機鏡頭焦距對畫面的清晰度影響更大。在放映機初次安裝時,工程技術人員將鏡頭調節至最佳位置以確保銀幕圖像清晰,并將鏡頭參數保存至鏡頭文件中,方便后續直接調用。調節鏡頭焦距時通常采用純綠色單線條畫面,以避免RGB匯聚問題可能帶來的影響。但在使用短焦鏡頭時,因鏡頭加工精度問題,通常無法將銀幕全部區域調節清晰。

    3D設備的圖像重合精度

        對于使用高光效3D設備的影廳,在播放3D影片時,其圖像清晰度還會受雙光路或三光路3D設備的影響。為了達到光重復利用的目的,高光效3D設備需要先將鏡頭的出射光束進行偏振分束,然后再將處理后的兩束或三束光線重合在一起,形成一幅完整的圖像。在多束光線重合時,若無法保證像素重合的精度,就會造成不同像素重疊、相同像素偏移的問題,從而導致畫面模糊。

       YANTOK三光路3D系統采用獨有的圖像銳化技術,確保每個像素都精準重合,實現像素級別的對位。


    五.畫面的幀率

        對于高速運動的畫面,例如賽車、打斗、體育競技等場景,現有影院的放映設備通常出現較嚴重的拖影,導致畫面模糊;對于靜止畫面或緩慢移動的畫面,又表現出較好的清晰度,這是由影片幀率所決定的。數字電影誕生時沿用了膠片時代每秒24幅畫面的格式,并采用2倍頻或3倍頻來改善畫面閃爍的問題。每秒24幀畫面無法滿足高速運動的畫面的顯示要求,因此,近幾年的影片陸續出現48幀、60幀等格式,數字電影服務器及放映機也陸續開始支持HFR高幀率放映。在2016年著名導演李安更是將幀率提高至120幀.


    六.畫面的亮度

        在國家標準GD/J 047-2013《數字影院立體放映技術要求及測量方法》中銀幕3D畫面亮度要求13~22cd/m2,折合3.8~6.4fl,推薦中心值4.5fl。據有消息稱在新的國家標準《數字影院立體放映技術要求及測量方法》中,3D亮度將提升至24±6.9cd/m2,即7±2fl,從標準層面為提升影院放映質量保駕護航。

       畫面亮度不足會導致圖像部分暗畫面的細節無法正常展現、3D效果不明顯、色彩表現不足等問題,是影響畫面觀感最主要的因素。而影響銀幕畫面3D亮度的因素又有多方面:放映機輸出亮度、銀幕增益系數、放映窗玻璃透光率、3D設備的光效率等。

    1.數字放映機亮度

    隨著放映機光源技術的進步,放映機輸出亮度越來越高,RGB激光技術和熒光粉激光技術的逐漸普已大幅提升了放映機亮度。其中以中影光峰熒光粉激光技術的應用最為廣泛,目前國內裝機超過9000臺,輸出光通量范圍在8000~55000流明之間。而RGB激光光源的輸出光通量也在8000~60000流明左右,可以滿足絕大部分銀幕的亮度要求。

    2.銀幕增益系數

    增益系數,是指銀幕在特定的反射角度下相對于標準白板的亮度比值,用來表征銀幕反射能力的強弱。在影院行業,常用的金屬銀幕增益系數為2.4左右。增益1.8~2.2之間的低增益金屬幕通常用于巨幕影廳或者搭配RGB激光放映機用來擴大銀幕視角或減弱散斑問題。相比于低增益金屬幕,增益2.4的金屬幕的銀幕中心亮度可提高20%,因此選用合適的銀幕可以確保銀幕亮度,國內外比較知名的銀幕品牌為哈克尼斯和影星。

    3.放映窗玻璃

    通常優秀的光學玻璃透光率在95%以上,采用雙面增透鍍膜,可以最大程度上減少光線反射,增加光利用率。而普通玻璃或未鍍增透膜的玻璃透光率僅為85%~88%左右。因此,在影院建設初期需要選擇正確的光學玻璃,用以提升銀幕畫面亮度。     

    4.3D設備的光效率

       3D設備的光效率是指3D放映設備在放映時對放映光的利用效率,即同一套放映設備在3D電影放映模式下,使用3D放映設備時的銀幕亮度與移除3D放映設備后的銀幕亮度的比值,以百分數表示。按照光效率可以將3D設備分為單光路3D設備和高光效3D設備。其中單光路3D設備光效率15~16%,高光效3D設備包含雙光路3D設備和三光路3D設備,其光效率在26~30%之間?!稊底钟霸毫Ⅲw放映技術要求及測量方法》中3D設備被分為三類:A類光效不小于20%,B類光效不小于15%,C類光效不小于9%。

                                                         YANTOK 品牌

        YANTOK三光路3D設備經過系統性的光學優化,光效提升至實測值30%左右,處于業界領先水平。老舊影城若面臨銀幕亮度不足問題時,可以通過將原有的主動快門式3D系統或單光路3D系統更換為高光效3D系統來成倍提升銀幕亮度。

     




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