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立體電影與偏振原理

時間:2013-04-24 14:43 來源:建通教育中考資訊網 編輯:阿磊 點擊:
在觀看立體電影時,觀眾要戴上一副特制的眼鏡,這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片。這樣,從銀幕上看到的景象才有立體感。如果不戴這副眼鏡看,銀幕上的圖像就模糊不清了.這是為什么呢?
這要從人眼看物體說起。人的兩只眼睛同時觀察物體,不但能擴大視野,而且能判斷物體的遠近,產生立體感。這是由于人的兩只眼睛同時觀察物體時,在視網膜上形成的像并不完全相同,左眼看到物體的左側面較多,右眼看到物體的右側面較多,這兩個像經過大腦綜合以后就能區分物體的前后、遠近,從而產生立體視覺。
立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像,制成電影膠片。在放映時,通過兩個放映機,把用兩個攝影機拍下的兩組膠片同步放映,使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上。這時如果用眼睛直接觀看,看到的畫面是模糊不清的,要看到立體電影,就要在每架電影機前裝一塊偏振片,它的作用相當于起偏器。從兩架放映機射出的光,通過偏振片后,就成了偏振光。左右兩架放映機前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處,偏振光方向不改變。觀眾用上述的偏振眼鏡觀看,每只眼睛只看到相應的偏振光圖象,即左眼只能看到左機映出的畫面,右眼只能看到右機映出的畫面,這樣就會像直接觀看那樣產生立體感覺。這就是立體電影的原理。當然,實際放映立體電影是用一個鏡頭,兩套圖象交替地印在同一電影膠片上,還需要一套復雜的裝置。這里就不涉及了。
人的兩只眼睛是從兩個不同角度看東西的,這樣就產生了視差,形成一種立體感。如果你閉上一只眼睛,你會發現很難將兩個筆尖碰到一起。立體電影或電視在拍攝時用了兩部機器,模仿人的雙眼來拍攝。觀眾在欣賞電影時,要帶上一種特制的眼鏡,如果不帶這種眼鏡,你看到屏幕上的景象則是疊印的雙像。立體電影的兩種影像是利用兩個角度稍微不同的攝影機所拍攝的,然后再藉由不同偏振方向的光線呈現在屏幕上面,而立體眼鏡上面是由兩塊不同的偏振片所組成,當光線通過偏振片時(也就是你戴的立體眼鏡)偏振片會濾去偏振方向與偏振片不同的光線,而只保留方向相同的光線,結果你的兩眼就分別接受到不同的光線,而產生視覺上的錯覺。還有一種水平視差系統,是用柱面凸透鏡把物像分解成多組雙像后,利用光柵透鏡使左右眼分別接受到具有視差信息的影像。最先進的為激光全息電視系統,它能形成真正的三維立體圖像,不需要特制屏幕和眼鏡,直接用肉眼就可以觀看。不過目前還沒有普及。
利用人雙眼的視角差和會聚功能制作的可產生立體效果的電影。出現于1922年。這種電影放映時兩幅畫面重疊在銀幕上,通過觀眾的特制眼鏡或幕前輻射狀半錐形透鏡光柵,使觀眾左眼看到從左視角拍攝的畫面,右眼看到從右視角拍攝的畫面,通過雙眼的會聚功能,合成為立體視覺影像。
3D立體影院——在普通投影數字電影基礎上,在片源制作時,片源畫面使用左右眼錯位2路顯示,每通道投影畫面使用2臺投影機投射相關畫面,通過偏振鏡片與偏振眼鏡,片源左右眼畫面分別對映投射到觀眾左右眼球,從而產生立體臨場效果。3D立體影院一般設計成弧幕形式,立體感更強。
4D影院——4D影院是相對3D立體影院而言的,就是在3D立體影院基礎上,加上觀眾周邊環境的各種特效,稱之為4D。環境特效一般是指 閃電模擬/下雨模擬/降雪模擬/煙霧模擬/泡泡模擬/降熱水滴/振動/噴霧模擬/噴氣/噴霧/掃腿/ 耳風/耳音/刮風等其中的多項。4D影院的設備構成相對較為復雜,在3D立體設備基礎上,增加特效座椅以及其他特效輔助設備。4D動感影院——與4D影院的概念比較接近,區別起來比較模糊。4D動感影院主要強調“動感”二字,體現在座椅更具多自由度,更強的動感效果,而不僅僅是4D影院的簡單顛簸震動效果。4D動感影院需要專業動感座椅。
人以左右眼看同樣的對象,兩眼所見角度不同,在視網膜上形成的像并不完全相同,這兩個像經過大腦綜合以后就能區分物體的前后、遠近,從而產生立體視覺。立體電影的原理即為以兩臺攝影機仿照人眼睛的視角同時拍攝,在放映時亦以兩臺投影機同步放映至同一面銀幕上,以供左右眼觀看,從而產生立體效果。拍攝立體電影時需將兩臺攝影機架在一具可調角度的特制云臺上,并以特定的夾角來拍攝。兩臺攝影機的同步性非常重要,因為哪怕是幾十分之一秒的誤差都會讓左右眼覺得不協調;所以拍片時必須打板,這樣在剪輯時才能找得到同步點。
放映立體電影時,兩臺投影機以一定方式放置,并將兩個畫面點對點完全一致地、同步地投射在同一個銀幕內。在每臺投影機的鏡頭前都必須加一片偏光鏡,一臺是橫向偏振片,一臺是縱向偏振片(或斜角交叉),這樣銀幕就將不同的偏振光反射到觀眾的眼睛里。觀眾觀看電影時亦要戴上偏振光眼鏡,左右鏡片的偏振方向必須與投影機搭配,如此左右眼就可以各自過濾掉不合偏振方向的畫面,只看到相應的偏振光圖象,即左眼只能看到左機放映的畫面,右眼只能看到右機放映的畫面。這些畫面經過大腦綜合后,就產生了立體視覺。
利用人的雙眼視角差和會聚功能等特性拍攝的放映時產生立體效果的電影。普通的電影或照片都是一個鏡頭從單一視角拍攝的,影像都在同一平面上,人只能根據生活經驗(如近大遠小、光線明暗)產生空間感。而立體電影則是由從類似人兩眼的不同視角攝制的具有水平視角差的兩幅畫面組成的,放映時兩幅畫面重疊在幕上呈雙影,通過特制眼鏡或幕前輻射狀半錐形透鏡光柵,觀眾左眼看到的是從左視角拍攝的畫面、右眼看到的是從右視角拍攝的畫面,通過雙眼的會聚功能,于是合成為立體視覺影像。觀眾看到的影像好像有的在幕后深處,有的脫框而出,似伸手可攀,給人以身臨其境的逼真感。采用幕前輻射狀半錐形透鏡光柵的立體電影受觀眾廳座位區位置的嚴格限制,觀眾頭部不能隨便移動,否則立體效果消失,因此觀眾感到異常不便。在戴眼鏡觀看的立體電影中,廣泛采用著彩色眼鏡法和偏光眼鏡法。彩色眼鏡法是把左右兩個視角拍攝的兩個影像,分別以紅色和青(或綠)色重疊印到同一畫面上,制成一條電影膠片。放映時可用一般放映設備,但觀眾需戴一片為紅另一片為青(或綠)色的眼鏡。使通過紅鏡片的眼睛只能看到紅色影像,通過青色鏡片的眼睛只能看到青色影像。此法的缺點是觀眾兩眼色覺不平衡,容易疲勞;優點是不需要改變放映設備。初期的立體電影常用這種方法。1985年日本筑波國際科技博覽會上展出了采用這種方法的球幕黑白電影,效果更佳。偏光眼鏡法的立體電影,從1922年開始一直為各國所重視,有些國家已和大視野的電影相結合,拍成質量更高、效果更好的彩色立體電影。這種電影在放映時,左右畫面以偏振軸互為90°的偏振光放映在不會破壞偏振方向的金屬幕上,成為重疊的雙影,觀看時觀眾戴上偏振軸互為90°、并與放映畫面的偏振光相應的偏光眼鏡,即可把雙影分開獲得立體效果。由于制作和放映工藝的不同,偏光立體電影有雙機和單機之分。1985年的筑波博覽會上展出了70毫米大銀幕彩色立體電影。自60年代以來,中國拍攝的立體電影是偏光立體電影。
蘇聯在70年代研試了全息立體電影,觀看時不必戴眼鏡,有很大的影像亮度范圍。由于觀眾眼睛的視覺調節和收斂是自然的,不會引起過分緊張和疲勞,觀眾只要轉動頭部,即可看到如同實物那樣的位置變化,比普通電影有更大的深度感,就象真實物體那樣。這種電影仍在研究試驗階段
你看過立體電影嗎?你知道它的道理嗎?它就是應用光的偏振現象的一個例子。在觀看立體電影時,觀眾要戴上一副特制的眼鏡,這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片。這樣,從銀幕上看到的景象才有立體感.如果不戴這副眼鏡看,銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么呢? 這要從人眼看物體說起。人的兩只眼睛同時觀察物體,不但能擴大視野,而且能判斷物體的遠近,產生立體感。這是由于人的兩只眼睛同時觀察物體時,在視網膜上形成的像并不完全相同,左眼看到物體的左側面較多,右眼看到物體的右側面較多,這兩個像經過大腦綜合以后就能區分物體的前后、遠近,從而產生立體視覺。
立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像,制成電影膠片。在放映時,通過兩個放映機,把用兩個攝影機拍下的兩組膠片同步放映,使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上。這時如果用眼睛直接觀看,看到的畫面是模糊不清的,要看到立體電影,就要在每架電影機前裝一塊偏振片,它的作用相當于起偏器。從兩架放映機射出的光,通過偏振片后,就成了偏振光。左右兩架放映機前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處,偏振光方向不改變。觀眾用上述的偏振眼鏡觀看,每只眼睛只看到相應的偏振光圖象,即左眼只能看到左機映出的畫面,右眼只能看到右機映出的畫面,這樣就會像直接觀看那樣產生立體感覺。這就是立體電影的原理。
當然,實際放映立體電影是用一個鏡頭,兩套圖象交替地印在同一電影膠片上,還需要一套復雜的裝置.這里就不涉及了。
在立體電影院中,戴上一個立體眼鏡,就可以觀賞立體電影的效果。不過立體電影的原理究竟是什麼呢?看過立體電影的人應該都有在觀看時把眼鏡拿掉的經驗,結果會發現如果沒有帶上立體眼鏡,電影是十分模糊不清的,似乎是由兩個不同的影像所疊合而成的。而帶上眼鏡以後就會產生立體效果,因此立體電影的感覺肯定跟這眼鏡有關系。
事實上在沒有戴立體眼鏡之前,立體電影之所以會顯得模糊不清,是因為立體電影實際上是由兩個影像所疊合而成的,而透過立體眼鏡對於光的選擇,而分別呈現在你的右眼以及左眼中,使你產生立體影像的感覺。
立體電影的兩種影像是利用兩個角度稍微不同的攝影機所拍攝的,然後再藉由不同偏振方向的光線呈現在螢幕上面,而立體眼鏡上面是由兩塊不同的偏振片所組成,當光線通過偏振片時(也就是你戴的立體眼鏡)偏振片會濾去偏振方向與偏振片不同的光線,而只保留方向相同的光線,結果你的兩眼就分別接受到不同的光線,而產生視覺上的錯覺─立體效果。
數據統計中!!
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