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3D 電影是怎麼實現的?

3D是怎麼實現的


鑒於各位的評論,把思路整理了一下:
一,人是如何「看」到3d物體的:
人看到的世界是3d的,無非是因為你能真切的感受到每一個物體的距離,幾何形狀,大小。這是一個很複雜的計算過程,大致包含如下幾個方面:
1,眼睛的對焦距離。
人眼對焦和相機的光學變焦原理是一樣的,只是人眼對焦非常精準迅速。觀察一個物體時,根據眼睛的對焦距離就可以判斷出物體距離眼睛的距離。
2,兩隻眼睛同時觀看物體的差別
這應該是最直接的效果,也是3d電影的基本原理。比如一個正方體的盒子放在眼前,我們能立刻判斷出它的幾何形狀,「這個東西是正方體」,因為我們左眼和右眼從兩個角度看到的影像是不同,(你可以保持腦袋不懂,分別閉上左眼和右眼來實際看一下,看近處的物體比較明顯)。然後大腦通過很複雜的運算就可以得出物體的形狀。
3,眼睛在移動中觀測物體的差別
這個原理同上一條。區別是,在上一條中,兩隻眼睛同時看到不同角度的影像,在這一條中,是通過移動眼睛的位置來看到不同的角度影像。而且角度可能更大,可以完全達到2的所有效果。這一條和上一條都可以總結為「觀測角度的不同而看到不同的影像」。
區別於第7條,這是人眼的主動移動,而不是被觀測物體或者攝像頭位置的移動。
4,特定物體的大小。
物體的遠近不同導致看到的相對大小不同。比如一個人,一座房子,一輛車子等常見物體,我們知道他的實際大小大致是多少。看到的越小,說明其距離我們越遠。
5,物體的幾何形變:
比如,我們看一條筆直的馬路,一個正方體等物體,由於其不同位置和我們眼睛的距離不同而會產生幾何形變,可以參見素描中的透視效果,這也是素描畫出立體感物體的基本原理之一。
6,光影,遮罩而產生的層次感。
比如物體a把物體b擋住了一部分,我們會認為物體a在物體b前面,也就是a離我們的眼睛更近。
對於光影效果,比如同一個路燈下,ab兩個物體,其中一個影子幾乎很短,另外一個影子很長(這個長短是相對於ab物體自身而言,不是絕對長度),則可以認為a物體離路燈很近,而b物體離得遠。
7,被觀測物體的運動
這點實際上也包含了上述的幾點,被觀測的物體的運動會不斷的產生眼睛對焦距離的變化,幾何形變,相對大小的變化,光影效果和遮罩的變化,以及觀測角度的變化。



8,大腦的想像
終極武器,這是人最難以用機器模擬的特點。人最大的特點就是擁有豐富的想像力,而且這個想像力是無處不在的。比如你看到一隻貓卧在地上,你會更具生活經驗想像出它應該有四條腿縮在身子下面;你看到一個人的左半邊,你會不由自主的在腦海中把它的右半邊被擋住的耳朵胳膊等補上去。
這個想像力大部分時候是準的,但是偶爾也會出錯??最典型的應用就是魔術,魔術不是讓觀眾看到了假的,二是誘導力觀眾的想像力,使觀眾把看不到的或者看不清的或者沒注意看的東西在大腦中靠想像力補出來。
比如最簡單的硬幣魔術,把一個硬幣藏在另一個硬幣後面而感覺上是變出了一個硬幣。因為背後的硬幣被前面的完全擋住了,綜合我們以上所有的判斷方法也無法看到被擋住的硬幣,此時,大腦會根據生活經驗而想像出這個硬幣背面沒有東西,這個想像是潛意識的,不由自主的。然後結果就感覺變出一個硬幣好神奇,實際上是自己騙自己罷了(簡單的解釋下,別噴我啊)。



可能不全暫時總結這麼多,凡是能夠影響到我們判斷物體的距離,形狀和大小的因素其實都可以算在裡面。比如快速運動的星體產生的紅移其實也可以是一個因素,不過地球上很少見跑得這麼快的東西,或者聲音等因素也可以產生影響。



需要強調的兩個概念:
1,我們一般說的3d是「真實的感受到3d",也就是左眼和右眼可以看到不同角度的畫面,只有這樣才是有」真實3d「的感覺,也就是只有滿足第2,3條才是我們一般所說的」3d「。如果是多個不同物體,那麼滿足條件1也能顯得更真實。
但是實際上上面說的其他一些原因也可以使我們」感覺「到物體的大小,遠近,形狀等因素,雖然我們不把這些因素當做真正的3d來看,但是絕對可以促使大腦把我們所看到非3d物體想像成3d的,雖然我們清楚那不是3d的。就如同我們明知一幅畫是2d的,但是我們看到這幅畫卻可以想像出3d的場景一樣。
總結就是:1,2,3條是」真實的3d「感受的基礎,」4-8「都是促使大腦想像3d場景的基礎。
2,我們日常生活中所說的2d和3d是一個相對概念。3d就是相對2d更真實一些,僅此而已;而那個2d的定義就是:當出現一個比我們一直看到的更真實的東西時,我們把新的東西叫3d,對應以前那箇舊的就是2d了。這從以下的3d遊戲和2d電影的對比就可以看出來,他們的視覺效果其實是一樣的,但是一個被稱為3d,一個被稱為2d。只是因為3d遊戲相對於2d遊戲更真實,所以叫它3d;而2d電影相對於3d電影更不真實,所以叫他2d。



二,簡單解釋一下生活中的常見現象。

1,一幅畫。
一幅畫毫無疑問是個純2d的東西,左眼和右眼看到的畫面是一樣的,因此我們可以直觀的感受到這是一幅畫,它是一個平面。對於一幅畫,上述1,2,3,7條它是無法滿足的,但是剩下的4,5,6,8條卻是可以模擬的。因此,2d的一幅畫裡面的一棵樹,人看這也能」感覺到「它的大小,形狀(立體形狀),離我們的遠近,甚至可以感覺到它在運動。
所以在繪畫中,物體的透視結構,光影效果和顏色的運用是非常重要的,因為這是一2d幅畫促使大腦想像3d場景的唯一方法。
補充說明下,紙的3d和畫面內容的3d是兩個東西。
因為畫面內容不滿足條件2,而且這個紙張的本身是滿足條件2的(顯然,紙是個現實存在的物體,毫無疑問是3d的,我們左右眼看到的紙是不同的,可以立刻判斷出它的幾何形狀),所以我們知道這張畫畫用的紙其實就是一個平面物體。但是由於畫面內容使用了上述的其他一些因素,可以使我們想像到畫面的內容它要表達的3d場景。
2,2d電影,和畫相比,2d的電影多了一條,就是第7條,被觀測物體的運動。2d電影裡面因為物體的運動和攝像鏡頭的運動,使得它比靜態的畫面更能使人感受到」3d「的效果。比如2d電影裡面的一輛車在往前開,窗戶外馬路邊的樹飛速倒退,遠一點的房子退的慢一點,更遠的山幾乎沒有動,這個強烈的視覺效果 可以促使大腦構想一個3d的場景:車在馬路上飛馳,馬路兩旁有很多樹,馬路不遠處有很多房子,更遠處有綿延的群山。
3,3d電影,3d電影之所以區別於2d電影,是因為它是唯一滿足條件2的,由於左右眼看到了兩個角度的不同畫面,因此有」真實「的3d感。當然,它也同時滿足2d電影所滿足的一切條件。但是它不滿足1,3兩條:
對於1,現實生活中我們看不同距離的物體,晶狀體會調節曲度而實現對焦,但是看3d電影,對焦點永遠是在銀幕上,不遠電影裡面放的是遠處的還是近處的。所以我們的眼睛會處在一種不同於一般情況下的工作狀態,晶狀體不用收縮了,一直保持不動。個人猜測這是造成看完3d電影眼睛疲勞或者疼痛的主要原因(除去眼鏡和畫面質量等因素)。
對於2,我們不能在看3d電影時主動移動自己的位置來看到不同的畫面,只能靠鏡頭的移動。我們無法跑到右邊看就看到畫面的右側。但是看電影時一般大家都是坐著不動的,這個一點倒顯得無所謂。如果你想試驗一下,從銀幕正前方一直跑到90度的側面,就可以明顯感受到這個電影的"3d"效果也很假,也是一個平面而已。
順便說一下3d電影的實現原理:用橫向和縱向的兩種偏振光把兩個角度拍攝的畫面同時放映在屏幕上,因此不帶眼鏡看到的是重疊在一起的模糊畫面。然後通過3d眼鏡分別在左眼和右眼處過濾掉另外一個畫面,所以左眼和右眼看到的畫面是不同的。紅藍3d眼鏡也是類似的原理,用帶顏色的鏡片過濾而不是偏振光過濾。
4,2d和3d遊戲:
2d遊戲能達到的效果就是:4568四條,第7條幾乎不滿足。因為2d遊戲都是由一張張靜態的圖片組成,顯然滿足圖片所滿足的4568條。但是第7條很難滿足,因為第七條需要變化,而且這個變化是非常複雜的。比如:我在一條路上走,前方的樹逐漸變大,向兩邊靠,然後消失,樹枝樹葉的相對大小,面向我們的角度和相對我們的位置都會不斷變化,兩顆樹的相對位置也會不斷變化,互相間的遮擋也會不斷變化,光線透過樹葉的縫隙也會不斷變化,這些是非常複雜的數學計算才能做到的,是一個簡單的圖片拼接無法完成的,因此2d遊戲不滿足第7條。但是簡單的效果,比如物體越走越遠就會越變越小,可以通過縮小圖片來實現,所以說」幾乎「不滿足第7條。
相對的,3d遊戲就是完全滿足了第7條。因為它利用3d引擎做3d建模,完全模擬了一個3d場景,然後通過複雜的計算得到這個場景投影到特定角度的2d畫面,這個計算是動態的,比如每分鐘計算60次。所以,在3d遊戲中可以看到由於鏡頭或者物體的移動而產生的各種複雜的變化,因此完全可以滿足第7條。
可以發現,3d遊戲和2d電影滿足的條件是一樣的,唯一的區別是在3d遊戲中你可以控制鏡頭的方向,在2d電影中不行。但是一個叫3d,一個叫2d。(不管內部實現,3d遊戲的內部實現遠比2d電影複雜,記錄的信息也比2d電影多很多,只是說我們看到畫面的的效果是一樣的)。
5,一隻眼睛的人。
很明顯,一隻眼睛的人除了不滿足條件2之外,滿足其他一切條件。特別是第1,3兩條,完全足夠我們看到」真實的3d「世界。而且一隻眼睛的人由於無法滿足條件2,而只能滿足幾乎等價的條件3。因此可以猜測的一點是:一隻眼睛的人有時需要移動自己的眼睛的位置來判斷物體物體的3d效果,可能這已經是習慣,是不由自主的做出的動作(不過也可能他早已習慣了利用其他7條而不需要條件2)。比如:他看到遠處一棵樹和一輛車,分辨的不是很清楚,就左右移動一下腦袋,然後車和樹以及背景的相對位置會發生變化,而且這種變化與物體的形狀和遠近是密切相關的,因此就可以」看的更清楚「。


@李宏訓的回答已經相當詳細了,但依據個人所了解的一點知識,覺得似乎還有需要補充的地方。試著回答一下,也藉此把自己對這方面的了解做一個梳理,如有錯謬,歡迎指出。

要理解3D電影的實現原理,首先應該理解的是什麼是3D。

我想2D大家都理解,即是所謂平面,只包含兩個維度的坐標軸:橫軸和縱軸。而3D就是比2D多了一個維度,即垂直於2D平面的坐標軸,可以簡單理解為深度或者厚度。人之所以能夠看到3D畫面,就在於人的雙眼和大腦配合下能夠感知這種深度或厚度。

注意,是感知,而不是看見。無論是什麼景象,深深的庭院,長長的列車,還是廣闊的天空,映入了人眼後,如果不經大腦的集中處理,那麼這每一瞬間的映像都是靜態的,和照片沒有區別的,也就是說,是2D的。眼睛採集了重要的信息數據,經過了大腦將其他來源的相關信息的集中處理後,才形成了最終一個人對3D的認知。

換言之,這就是為什麼正常視力的人、只有一隻眼睛能正常視物的人、以及盲人,都對自己生活的環境有三維感知,因為人類對三維世界的認知並不完全依賴於眼睛所提供的信息。由於問題是3D電影如何實現,因此這裡我們只討論利用眼睛來形成三維認知的過程。

前面說了,雙眼每一個瞬間所搜集的信息都只是2D信息,那麼大腦一定還需要一些其他信息來感知第三維,這種感知簡單地說就是判斷出2D信息中每一個物體離自己的遠近、每一個物體自身的厚度等等,此時大腦需要的其他信息主要包含為三個部分:

第一部分:眼肌的張弛感。大家可以做個測試,把一根手指豎著放在雙眼中間3厘米左右的地方,然後望向遠方,然後一點點將目光移到近處,直到盯住這根手指。相信你可以感受到眼睛肌肉由鬆弛逐漸變得緊張了。這份張弛的感覺就是大腦用來判斷的遠近的因素之一,肌肉緊張的較近,肌肉鬆弛的較遠。

第二部分:眼球聚焦。聚焦,要分為兩個層面來理解,即「聚」和「焦」。
所謂「聚」,指的是雙眼注視一個物體時兩個眼球的聚攏動作,隨著這種聚攏動作而伴生的視物行為稱作「雙眼視軸輻合」。聚攏動作越大,雙眼的視軸輻合角度越大,大腦就判斷被視物體越近,反之則越遠。應當了解的是,大腦不僅僅據此判斷遠近,還能相當準確地判斷物體的距離,甚至對於一些動物來說,這種利用雙眼視軸輻合判斷距離的方式是它們捕捉獵物、賴以生存的本領。當一個物體足夠遠的時候,雙眼視軸接近平行,則大腦便無法再準確判斷距離了。
接著說「焦」。這裡的「焦」可以理解為「視覺焦點」,但又不完全恰當。由於雙眼之間存在一定的距離,所以當雙眼把焦點放在一個物體的同時,左眼和右眼看到的影像存在一定的差別。這一點通過簡單的測試就可以了解,把拳頭放在面前,閉上左眼看到的和閉上右眼看到的一定是有區別的,而這種區別隨著拳頭離雙眼的距離不同而變化,越近則區別越大,反之越小,同樣的,這種「雙眼視覺差」的有效距離是16米左右,因為超過此距離後雙眼看到的景物幾乎相同,不存在差別了。

第三部分:

第三部分:視差。從不同的位置觀察同一個目標所產生的差異就叫做「視差」,包括靜態視差和動態視差。舉個簡單的例子,遠處有兩棵樹,一棵是棗樹,另一棵是梨樹,梨樹擋住了棗樹,那麼得出的結論就是梨樹比棗樹離你近,這是靜態視差。空無一物的荒原上一輛車,你一開始看不出來它是靜止的還是運動的,後來看到它越來越大越來越大,於是你知道它是運動的,且持續向你接近,這是動態視差。事實上,大腦在利用視差判斷物理位置關係的時候經常發揮「想像力」,也就是在無法通過不同位置比較視覺差異的時候進行「腦補」。廣義地說,畫家們創造的平面藝術品基本都是利用這一點使人從平面作品中感受到立體感,比如近大遠小、輪廓畸變的透視法,甚至是光影表現。而最典型的,莫過於利用這一點欺騙大腦的視差藝術。比如著名的彭羅斯樓梯。

通過上面的了解我們可以知道,所謂的「三維感」是基於大腦將大量信息進行綜合處理後的認知,這些信息來自眼睛、肌肉、經驗等很多渠道,甚至是想像。

那麼回到說3D電影。3D電影的基本原理就是利用了上文第二部分中的「焦」,將兩幅大體相同卻略有差別的畫面分別投射給觀眾的左眼和右眼,模擬雙眼的視覺差別,於是大腦將兩幅畫面進行組合,給人以立體感。而實現給左眼和右眼不同畫面的功能主要依賴於播放設備和眼鏡,播放設備負責投射兩幅畫面到銀幕上,而眼鏡則負責篩選畫面,使左眼和右眼分別只看到對應的影像。

所謂的裸眼3D也是基本相同的原理,只是省掉了眼鏡的環節,轉而通過屏幕設計等方式使左眼畫面和右眼畫面從特定的角度輸出,達到分離雙眼畫面的效果,但卻犧牲了可視角度,只能從特定的位置去觀看。
全息影像則是另外的概念,與3D電影原理完全不同。

那麼3D電影的所謂三維感與現實世界的三維感是否一樣呢?

答案是否定的。

相信看過3D電影的朋友都有一種感覺,那就是3D電影中所謂的出屏效果帶來的三維感比現實生活來得強烈,但卻覺得不真實。原因就在於3D電影的原理,這是先天缺陷。
前面說過,大腦產生縱深感除了畫面信息外,還有肌肉張弛、視軸輻合、雙眼差別、視差等,而3D電影的原理只利用了雙眼差別這一點,其他信息均無法提供。影院銀幕距離是固定的,觀眾落座後雙眼到銀幕的距離就確定了,而無論電影中物體是遠還是近,雙眼始終是保持固定的鬆弛度看著屏幕的,視軸輻合角度也沒有發生變化,更不用說視差了,無論你是坐第一排還是最後一排,坐最左邊還是最右邊,看到的畫面都是一樣的,反而還可以因為位置太偏使銀幕視覺形狀畸變,3D效果更打折扣。更何況銀幕是有邊界的,所有的立體畫面到了銀幕邊界都戛然而止,給人怪異感。尤其是人類的雙眼從出生起就把視軸輻合和雙眼視覺差別的功能綁定在一起,兩者共同作用,互為印證,是大腦判斷距離的重要手段,而3D電影卻強行打破了兩者的關係,視軸輻合沒有發揮作用,但雙眼視覺差別卻試圖通過欺騙大腦產生三維感,反而在無時無刻不提醒著大腦:「這是假的!」。

所以3D電影無論影像多麼逼真,畫面如何清晰,出屏效果多麼贊,都無法使人忘記這只是電影,因為我們的大腦拒絕被欺騙。

說遠一點,現在很多2D、3D同時發行的片子影院基本都不排2D場次,甚至排得極少,個人認為這是非常惡劣的做法。
3D電影對很多眼睛發育不完全的兒童來講有百害無一利,對很多存在視覺障礙的人來說也是很大的不公平,特別是只有單隻眼睛視力正常的觀眾,即使帶上3D眼鏡也只能看到2D影像。院線不排或過分少排2D場次說好聽是尊重市場規律,說難聽就是剝奪觀眾選擇的權利,漠視多樣化的觀影需求。
總在說企業要勇於承擔社會責任,我覺得遇見地震、洪災捐款捐物是承擔社會責任,日常經營中多為客戶考慮一點,為不便者提供方便,不要永遠從錢出發考慮問題,那更是負責任的企業。


總之就是把兩幅畫面分別傳輸到人的左右兩個眼睛中。
3D電影的左右格式與紅藍格式視頻截圖(可以對比一下左右兩幅畫面的差異-視差):


3D電影,D是英文Dimension(線度、維)的字頭,3D是指三維空間,國際上以3D電影來表示立體電影。人的視覺之所以能分辨遠近,是靠兩隻眼睛的差距,雖然差距很小,但經視網膜傳到大腦里,大腦就用這微小的差距,產生遠近的深度,從而產生立體感。

3D電影,通常是用兩個鏡頭從不同方向同時拍攝,然後在放映時,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,並將這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上。在觀看立體電影時,觀眾要戴上一副特製的眼鏡,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。

1982年,迪士尼拍攝了一部《魔法之旅》,雖然這部短片只有16分鐘,但通過CGI與真人表演的混合,打造出在當時令人驚訝的3D效果。1983年的3D版《大白鯊3》轟動一時,放映首周就賺得1300萬美元的票房。此後,3D電影陷入沉寂。直到2004年,第一部IMAX3D長片《極地特快》誕生。該片在2000塊普通2D銀幕上放映,IMAX3D銀幕只有75塊,但就是這75塊IMAX3D銀幕,卻獲得總票房的30%。3D+IMAX的「超強組合」,讓發行方看到了巨大的商業潛力,也讓卡梅隆在2004年就提出3D時代即將到來的說法。

如今,3D電影依然沒有發展到可以裸眼觀看的地步,加上急功近利的電影公司大量投放「偽3D」電影,最近一波3D電影熱潮也已開始消退。針對北美電影市場的統計顯示,2009年《阿凡達》上映時,3D票房佔全部票房的85%,到2010年的《愛麗絲夢遊仙境》,比例仍高達70%。然而進入2011年,兩大暑期檔重磅電影《加勒比海盜:驚濤怪浪》和《功夫熊貓2》上映時,儘管影院已經儘可能多安排了3D場次,但3D銀幕貢獻的票房比例仍銳減到45%;《賽車總動員2》的3D票房則只有總票房的37%左右,遠低於此前預估的55%到65%。

在2009年的影壇誕生了一部革命性的電影,那就是《阿凡達》。這部3D大片創世紀的變革,足以跟彩色影片取代黑白影片的里程碑相媲美。12月10日,《阿凡達》登陸北美,成為有史以來最具野心的3D電影。而RealD 3D新技術則成為這部3D電影成功的關鍵,可謂開啟了3D電影的新紀元。

RealD公司憑藉此片盤活上下游,拉動了整個產業的提升。全球3D技術的領頭羊在影院、家庭和專業設施里三管齊下,打造了全球最大的3D平台,提供了超值的觀影體驗。如今,全球3D電影平台共包括9500塊屏幕,其中RealD 3D跟全球48個國家的300個贊助商共同運營了4800屏幕。從《冰河世紀3:恐龍的黎明》、《聖誕頌歌》、《怪獸大戰外星人》到卡梅隆的巨制《阿凡達》,在3D電影領域耕耘30年的美國品牌RealD的3D技術得到了廣泛應用,不但電影成為院線的頭號得分手,而且還成為了廠商巴望合作的香餑餑。

據外媒報道,為了讓潘多拉星球栩栩如生,卡梅隆跟眾多生物學家甚至出了一本書——《潘多拉生物百科全書》,條分縷析、綱舉目張地將各種生物的進化和來龍去脈。同時,卡梅隆還使用三個殺手鐧,分別是虛擬攝像技術、表情抓取,和聯合數字立體攝影機(fusion camera system)。表情抓取的方法跟動作抓取類似,但是更加細膩、難度也更大,導演卡梅隆特意在洛杉磯的Playa Vista建造了5倍於一般表演抓取工作室的大舞台(the volume),安裝了120個固定攝像頭,全形度抓取演員表情的全部信息;扮演納威人的演員同時佩戴一個特製的帽子,一部微型DV詳細記錄所有的面部特寫。然後,將95%的面部表情信息傳輸到數碼虛擬人物身上,於是呈現出栩栩如生的外星人效果,觀眾幾乎是真假難辨。

而早在《阿凡達》之前,拍攝於1997年的《深淵幽靈》是詹姆斯·卡梅隆拍攝的第一部3D電影,該片採用了數字攝影等先進技術,為3D電影開闢出了一條新路。卡梅隆本人參與了3D攝影機的設計,拍攝使用的是索尼生產的HDW-F900高清數字攝影機。兩台攝影機並排,鏡頭之間的距離與人的眼睛相仿——約69毫米,這需要對機器進行改裝。於是工作人員在拆除掉一些部件後把兩部攝影機合為一體,取名為「3-DP 攝影機」,這也是詹姆斯·卡梅隆用來拍攝3D立體版《阿凡達》的攝影機。


大概看了下各位的答案,感覺大部分並沒有真正回答題主的問題。
我想題主所說的3D指的是Stereoscopic 3d(立體3d),說成大白話就是為什麼會有前凸後翹的感覺? @李宏訓 答案中的大部分都屬於Human Depth Cues(不知道怎麼翻譯。。),比如 特定物體的大小-小的距離較遠;物體遮蓋-被遮擋的物體距離較遠;物體移動-移動慢的一半距離較遠。當然這些都能輔助加強立體3d的感覺,但並不是真正造成畫面有前凸後翹感的真正原因。技術上的實現,大多數應該是通過偏振眼睛來實現的。

真正的原因還是因為視差(parallax),通俗的講一下,可以分為三種情況,上個圖[1]就明白了:



從上至下

1) 正視差,實際上這個時候雙眼聚焦在熒幕上的不同位置,即左眼在畫面物體的左邊,而右眼則聚焦在右邊,兩者沒有交叉。但此時,觀影者大腦仍然感覺雙眼聚焦的物體的同一位置,所以物體好像在熒幕裡面更深處,或者距離較遠。

2) 零視差,這個時候兩眼聚焦在同一點,即在熒幕所在的的平面上,也就是一般2d電影的情況。

3)負視差,與正視差相似,雙眼聚焦在同一平面的不同位置,不同的事視線交叉了,即左眼在畫面物體右邊,而右眼聚焦在左邊。所以物體給人以突出熒幕的感覺。


因為正負視差都是錯覺,這也是一些人再看3d的時候會感到不適,或者容易疲勞的原因。

  1. Nacke, L. and Lindly C. (2002)「BOREDOM, IMMERSION, FLOW – A PILOT STUDY
    INVESTIGATING PLAYER EXPERIENCE」 Available at
    By subject - Electronic Research Archive
    /2490c60a20fbcc6ec12574db005900fc/$file/IADIS-PilotStudy-Paper-Final-Short.pdf 10th
    April 2012



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其實,3D眼鏡的原理,可能比你想像的要簡單得多:

普通的電影,是一台放映機,把畫面打在大屏幕上;光,通過在屏幕上的反射,進入觀眾的眼睛。

但3D電影,相當於一左一右,兩台放映機,分別將兩組畫面,以幾厘米的偏差,一左一右打在大屏幕上。

而一旦你帶上了3D眼鏡,由於放映的光,與眼鏡鏡片的特殊性

你左眼看到的,就是左放映機的畫面;

右眼看到的,就是右放映機的畫面。



而實際上,這左右兩個畫面,並不相同。

而是分別來自於,拍攝電影現場的,左右兩個鏡頭所拍攝到的畫面


所以,坐在電影院里的你,就相當於去了電影拍攝現場,用你的雙眼看到畫面。

這也就是3D電影的原理了。

嗯,如果你喜歡看視頻版,也可以看這個

視頻封面60秒科普:3D眼鏡是什麼原理? - 騰訊視頻視頻


簡單說就是左右眼視覺差異。
3D是通過眼鏡或者偏光處理,使得進入左右眼的圖像完全不同,最終形成3D效果。


看到李宏訓的回答,我有個疑問啊.我有一隻眼睛是天生的弱視.就是遮不遮那隻眼看到物體是一樣的,但是我能看出立體物體啊?要是經驗的話 我一出生就是一隻眼,不應該會有經驗的啊?怎麼解釋呢@李宏訓


成像原理:
由於人眼在觀看一個物體時,兩眼所見角度不同,形成的像也並不完全相同,因此這兩個像經過大腦綜合以後就能區分物體的前後、遠近,從而產生一種立體視覺。而立體電影就依據人眼的成像原理,以兩台攝影機模擬下人眼左右眼所成的像,再在放映過程中使用兩台放映機同步放映,使得觀眾可以有效地呈現出立體觀感。

3D成像技術有很多種,分為不閃式3D技術、互補色技術、時分法技術、光柵式技術、普式技術、全息式技術等。而其中以時分法為當今所廣泛應用,而不閃式技術和互補色技術也有著較為廣泛的應用。

時分法技術是通過顯示器件和3D眼睛的配合工作來實現立體效果,雖然量度偏低,但是立體感比較好,不過由於眼鏡製造成本的問題和重影現象嚴重,這項技術還無法在電影院得到廣泛的推廣,不過由於其資源的豐富,所以有著較為廣泛的應用。

互補色技術是目前比較多電影院採用的技術,它將不同視角上的成像用不同的顏色印刻在同一副畫面下,再讓用戶通過紅藍立體鏡片來觀看到立體效果。由於技術成熟而且眼鏡造價相對低廉,所以廣為當今的電影院所接受。


由於技術上的差異性,3D電影的製作流程比普通電影的要複雜得多,而且每一步都要求非常嚴苛。在製作3D電影時,在首先完成劇本討論、概念設計、分鏡頭故事板後,技師們就要開始進行建模、組建3D故事版、構建3D模型等工作,而在技師們一步步完成角色構成時,攝影師們也要開始用3D攝影機進行3D電影的實際拍攝http://0x9.me/T9Ytp
在實際拍攝結束之後,技師們還要去根據要求添加特效,並進行分層渲染和合成,完成可供製作團隊剪輯的初稿。然後在經過配音配樂剪輯等一系列處理,才能完成一部3D電影成片。其中,建模、特效以及後期的渲染都需要相當大的精力去完成。


最常見的電影3D效果,是用「光分技術」來實現的。它依賴於偏振光和濾光片,讓每隻眼睛只接收到一部分光,而濾掉另一部分。在上世紀拍攝3D電影時,人們會在一個鏡頭前加一塊水平方向的偏振片,只讓水平方向振動的光透過;另一個鏡頭前加垂直方向的偏振片。再將這兩個鏡頭並列,之間的距離和人眼之間距離差不多,就可以開始拍攝了。在播放時,讓觀眾戴上帶有偏振片的眼鏡,偏振方向和攝像機偏振片的方向相同。這樣,左眼的眼鏡就會完全濾掉右側攝像機拍攝的畫面,而右眼的眼鏡則濾掉左側攝像機的畫面。這種3D電影要求觀眾必須坐得筆直。

  後來,利普頓改良了這種技術,造就了RealD 3D。它的偏振光振動方向在一個圓周上旋轉,再加上傳統電影速度6倍的播放速度,想怎麼歪著看電影都行。現在,RealD 3D已經成為了使用最廣泛的3D電影技術。

  光分技術是被動式的3D電影技術。也就是說,它不需要控制眼鏡。色分技術也是這樣。可能有些人還會對上世紀80年代的立體電影記憶猶新———它的兩片眼鏡片顏色不同。如果不戴眼鏡的話,這種電影投影出來像是印刷有偏差的彩色畫冊。戴上濾光眼鏡之後,眼前就能出現色彩鮮艷的立體場景。它最大的弱點是容易引起視覺疲勞,已經淡齣電影製作領域了。直到2007 年,Dolby公司開發出Dolby 3D系統,色分技術才重新熱起來。藉助放在放映機前的濾光片將投影機射出的光線分成紅綠藍三原色光,並分別投影到屏幕上。通過濾光眼鏡來分別接收這些光譜的高頻部分和低頻部分,同樣可以實現立體效果。該技術比傳統色分技術好得多。最重要的是,放映機裝上濾光片就可以放映3D電影,而取下濾光片,還可以放映傳統電影。《阿凡達》首映禮上,採用的就是Dolby 3D+IMAX。

  只要讓兩隻眼睛看到的圖像精確的不同,我們就會看到一個立體的世界。所以主動式3D電影技術採用了另一種思路———控制眼鏡的透光,讓每隻眼睛看到其中一半的畫面。只要鏡片變黑的程序與顯示畫面同步,就能構成立體視覺。現在顯卡大廠Nvidia已經在家用電腦上提供了這種產品,有些電影院也開始使用這種技術。但是它的成本較高。

  目前的3D電影技術已經達到了成熟階段,至於哪種技術最後會成為主流,已經早已不是技術問題,而是另一個問題了。

  3D電影並非電影技術發展的唯一方向。例如「巨型超大銀幕」IMAX屏的可視面積比普通電影屏大上10倍左右,且通過多種技術革新來保證在大屏幕上依然能獲得清晰良好的視覺效果,更容易讓觀眾產生身臨其境之感。在經過30年的發展之後,IMAX屏幕開始成為人們觀影的重要標準。這也是許多文章鼓勵大家去看3D+IMAX《阿凡達》的原因。


通過特殊方法,左眼看到的畫面和右眼看到的畫面有差異,模擬出了人眼看3D物體的效果。


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