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影响电影院3D放映效果的因素有哪些? 电影放映从业培训资料

发布时间:2021-05-28 点击数:659

整体来讲影响3D立体放映效果的有以下几大类:

一.3D立体图像分离度;

二.画面色彩还原度;

三.3D画面对比度;

四.分辩率;

五.画面的帧率;

六.画面的亮度.


下面由YANTOK工程师们一一分别全面讲解

一.3D立体图像分离度

   在数字立体电影放映过程中,左眼图像对右眼图像(或右眼图像对左眼图像)的干扰程度,以左右眼图像亮度比值的百分数表示。国家标准GD/J 047-2013《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中要求串扰度不高于2%。串扰率高的3D画面,会将本来不应该显示在银幕上的画面叠加到应该显示在银幕上的画面,造成画面模糊、色彩偏差、出现多余的影子,就是大家常说的鬼影问题,以黑底白字的字幕最为明显,也是观众投诉最多的画面问题之一。

3D放映效果


    3D画面的串扰率与多个因素相关:3D设备的偏振对比度、3D眼镜对比度、金属幕偏振对比度、影厅投射比、温度、放映机设置、镜头俯仰角、放映窗玻璃等。

   3D设备通常配合3D眼镜一起进行偏振对比度测试,采用照度计直接测试放映机镜头出射光线,而不使用银幕反射测试亮度的方式,可以避免银幕偏振对比度带来的干扰。通常3D设备及3D眼镜偏振对比度需要高于150:1,才可保证不出现明显鬼影。

   金属与光学相关的金属银幕的两个参数中,仅有偏振对比度与3D画面相关,增益系数与银幕亮度相关。银幕偏振对比度是用来表征银幕对反射的偏振光的保持能力,普通白幕无偏振保持特性,偏振对比度为1:1。反射偏振光并保持原有入射光线的偏振特性,是金属特有的性质。金属幕表面不同的形貌、不同尺度的微结构都会导致不同的偏振对比度。大部分银幕品牌标注规格为:偏振对比度高于150:1。偏振对比度分类如下:

0~50:     不适合3D显示

50~100: 可以显示3D,但鬼影很明显

100~150:鬼影较轻微

150~200:3D显示效果良好

200~250:鬼影基本不可见

250~350:非常优秀

   影厅投射比投射比,放映距离与银幕宽度的比值,是影厅设计初期确定的参数,后期放映机镜头选配时需要参考此参数。投射比同样也会影响3D画面的鬼影,原因在于金属银幕的偏振对比度会随反射角度发生变化。当入射光线以大角度入射至银幕表面时,反射角度也随之加大,此时银幕偏振对比度将大幅降低,反射光线的偏振态不再与入射光线偏振态一致,从而产生严重鬼影。此类问题通常发生在低投射比巨幕影厅,以前面3~5排左右两侧的座位上的鬼影最为严重。因此,投射比越低,越容易出现鬼影问题。同样,数字放映机的俯仰角过大也会导致严重鬼影,即镜头位于银幕上边缘或高于银幕上边缘。

  金属银幕偏振对比度

            某型号银幕偏振对比度随视角的变化曲线 

    3D设备基于液晶技术,因此对温度敏感,温度过高或过低都会导致液晶层的光学参数变化,从而出现严重鬼影。未采用金属预处理技术的单光路3D设备,通常在高亮度放映机播放全白色画面时出现较严重鬼影,严重时可能发生烧毁。冬季在东北区域,若放映间内温度低于15度也将出现较明显的鬼影问题。

   放映窗玻璃通常位于3D设备和金属幕之间,如果玻璃内部存在应力,会导致玻璃的光学各项异性,从而影响所透过光线的偏振状态,因此,选用浮法生产的玻璃,或者经过退火处理的光学玻璃,将可避免放映窗玻璃导致的严重鬼影。


二.画面色彩还原度

    在国家标准《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中要求银幕中心白点色度宜为x=0.3140±0.006, y=0.3510±0.006。通常,影响银幕3D画面色彩的硬件因素主要有数字放映机和3D设备两大主要因素,银幕的影响较小,在此暂不讨论。

 

1.数字放映机及光源

不同品牌的数字放映机在色彩控制方面差异较小,均可满足DCI的色彩要求,在放映机安装调试时进行详细校色即可。不同的光源类型在色彩控制方面差异较大,早期数字放映机采用氙灯作为光源,氙灯是一种发光光谱非常接近于白天的太阳光谱的光源,为连续光谱,因此在色彩展现方面非常优秀,通常影片母片校色时都采用氙灯作为数字放映机的光源。近几年随着激光技术的发展,RGB激光和荧光粉激光光源也越来越多,其中RGB激光光源色域远超DCI的色域,但在整体画面色彩控制上仍有不少问题,例如部分RGB光源可能出现白画面偏粉色的问题,RGB激光光源与三光路3D设备的兼容性问题等;荧光粉激光光源为部分连续光谱,虽说色域不及RGB激光光源宽广,但在整体色彩控制方面优于RGB激光,对三光路3D设备的兼容性也更好。

2.3D设备色彩还原能力

国家标准GD/J 047-2013《数字影院立体放映技术要求及测量方法》并未对3D设备对银幕画面色彩的影响进行要求,但在实际影院使用中,不同品牌3D设备对银幕画面的色彩还原能力存在较大差异,有的3D设备甚至将全白色画面变成粉红色画面,导致画面完全无法满足DCI的颜色要求

而优秀的三光路3D设备基本不改变放映机的输出色彩

   YANTOK三光路3D设备内部采用全消色差光学器件,对可见光谱范围内的光线统一进行处理,不存在部分波段的不均匀吸收或反射,不会导致银幕色彩偏移,是国内首家解决低投射比巨幕影厅颜色偏差问题的3D品牌。


三.3D画面对比度

    画面对比度分为帧内对比度和顺序对比度,帧内对比度用来表征同一幅画面中最黑和最白的亮度比值,受放映机光引擎影响比较大,同时也受影厅灯光、环境装修、座椅颜色等影响;顺序对比度是分别显示全白画面和全黑画面时两幅画面亮度的比值,用来表征放映机本身对比度的高低,通常测试时关闭所有影厅的灯光,受影厅装修环境影响较小,仅与放映机光引擎本身相关。

部分3D设备因内部光学设计问题,会导致帧内对比度降低,在国家标准GD/J 047-2013《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中专门针对此问题进行要求:帧内对比度衰减率不高于60%。YANTOK三光路3D设备的帧内对比度衰减率仅有6.5~6.9%,远低于国家标准的要求,双光路3D设备更是做到了3.0%的帧内对比度衰减率。

3D光效

    帧内对比度不足会导致整个画面泛白,黑色表现不足,色彩显示暗淡等问题。数字放映机厂商近几年陆续推出HDR高动态对比度的产品来改善此问题,而杜比影院在这方面进行了系统的优化,将2D画面和3D画面的对比度提升至前所未有的水平。


四.分辩率

     银幕画面的清晰度取决于:数字放映机分辨率、红绿蓝三色汇聚、镜头焦距调节、高光效3D设备的图像重合精度、3D图像串扰率等多个因素。与亮度一样,清晰度也是影响画面质量的重要因素,但在国家标准GD/J 047-2013《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中也并未对银幕画面清晰度进行要求。

    目前,业界采用德州仪器3DMD芯片方案的数字放映机,分辨率有两个规格:2048*1080像素和4096*2160像素,也称为2K和4K分辨率。其中2K分辨率比较普及,仅有部分高端放映机采用了4K分辨率。同等画面尺寸条件下,4K分辨率的像素是2K分辨率的像素的1/4,因此画面更细腻更清晰。

   数字放映机红绿蓝三种颜色的像素在银幕上重叠在一起才能形成白色,其中两种或三种颜色以不同比例混合在一起形成各种过渡颜色。若三种颜色的像素不能完全重合,将无法正常显示颜色,清晰度也将受到影响。通常,单像素的白色线条可以检验红绿蓝汇聚是否正常,若白色线条出现蓝边、红边、绿边等,就需要重新调整RGB汇聚。

   与RGB汇聚相比,放映机镜头焦距对画面的清晰度影响更大。在放映机初次安装时,工程技术人员将镜头调节至最佳位置以确保银幕图像清晰,并将镜头参数保存至镜头文件中,方便后续直接调用。调节镜头焦距时通常采用纯绿色单线条画面,以避免RGB汇聚问题可能带来的影响。但在使用短焦镜头时,因镜头加工精度问题,通常无法将银幕全部区域调节清晰。

3D设备的图像重合精度

    对于使用高光效3D设备的影厅,在播放3D影片时,其图像清晰度还会受双光路或三光路3D设备的影响。为了达到光重复利用的目的,高光效3D设备需要先将镜头的出射光束进行偏振分束,然后再将处理后的两束或三束光线重合在一起,形成一幅完整的图像。在多束光线重合时,若无法保证像素重合的精度,就会造成不同像素重叠、相同像素偏移的问题,从而导致画面模糊。

   YANTOK三光路3D系统采用独有的图像锐化技术,确保每个像素都精准重合,实现像素级别的对位。


五.画面的帧率

    对于高速运动的画面,例如赛车、打斗、体育竞技等场景,现有影院的放映设备通常出现较严重的拖影,导致画面模糊;对于静止画面或缓慢移动的画面,又表现出较好的清晰度,这是由影片帧率所决定的。数字电影诞生时沿用了胶片时代每秒24幅画面的格式,并采用2倍频或3倍频来改善画面闪烁的问题。每秒24帧画面无法满足高速运动的画面的显示要求,因此,近几年的影片陆续出现48帧、60帧等格式,数字电影服务器及放映机也陆续开始支持HFR高帧率放映。在2016年著名导演李安更是将帧率提高至120帧.


六.画面的亮度

    在国家标准GD/J 047-2013《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中银幕3D画面亮度要求13~22cd/m2,折合3.8~6.4fl,推荐中心值4.5fl。据有消息称在新的国家标准《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中,3D亮度将提升至24±6.9cd/m2,即7±2fl,从标准层面为提升影院放映质量保驾护航。

   画面亮度不足会导致图像部分暗画面的细节无法正常展现、3D效果不明显、色彩表现不足等问题,是影响画面观感最主要的因素。而影响银幕画面3D亮度的因素又有多方面:放映机输出亮度、银幕增益系数、放映窗玻璃透光率、3D设备的光效率等。

1.数字放映机亮度

随着放映机光源技术的进步,放映机输出亮度越来越高,RGB激光技术和荧光粉激光技术的逐渐普已大幅提升了放映机亮度。其中以中影光峰荧光粉激光技术的应用最为广泛,目前国内装机超过9000台,输出光通量范围在8000~55000流明之间。而RGB激光光源的输出光通量也在8000~60000流明左右,可以满足绝大部分银幕的亮度要求。

2.银幕增益系数

增益系数,是指银幕在特定的反射角度下相对于标准白板的亮度比值,用来表征银幕反射能力的强弱。在影院行业,常用的金属银幕增益系数为2.4左右。增益1.8~2.2之间的低增益金属幕通常用于巨幕影厅或者搭配RGB激光放映机用来扩大银幕视角或减弱散斑问题。相比于低增益金属幕,增益2.4的金属幕的银幕中心亮度可提高20%,因此选用合适的银幕可以确保银幕亮度,国内外比较知名的银幕品牌为哈克尼斯和影星。

3.放映窗玻璃

通常优秀的光学玻璃透光率在95%以上,采用双面增透镀膜,可以最大程度上减少光线反射,增加光利用率。而普通玻璃或未镀增透膜的玻璃透光率仅为85%~88%左右。因此,在影院建设初期需要选择正确的光学玻璃,用以提升银幕画面亮度。     

4.3D设备的光效率

   3D设备的光效率是指3D放映设备在放映时对放映光的利用效率,即同一套放映设备在3D电影放映模式下,使用3D放映设备时的银幕亮度与移除3D放映设备后的银幕亮度的比值,以百分数表示。按照光效率可以将3D设备分为单光路3D设备和高光效3D设备。其中单光路3D设备光效率15~16%,高光效3D设备包含双光路3D设备和三光路3D设备,其光效率在26~30%之间。《数字影院立体放映技术要求及测量方法》中3D设备被分为三类:A类光效不小于20%,B类光效不小于15%,C类光效不小于9%。

                                                     YANTOK 品牌

    YANTOK三光路3D设备经过系统性的光学优化,光效提升至实测值30%左右,处于业界领先水平。老旧影城若面临银幕亮度不足问题时,可以通过将原有的主动快门式3D系统或单光路3D系统更换为高光效3D系统来成倍提升银幕亮度。

 




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