Nigel Spratling
Ross Video公司
制作3D或立体媒体的要求长期以来一直伴随着我们。事实上有史以来首部3D电影称为《爱的力量》（The Power of Love），它于1922年正式公映！3D观看是近一个世纪我们一直梦寐以求的。
前提当然是简单的。我们都有双眼，每只眼睛看到来自一个稍稍不同位置的东西。我们的大脑处理这两幅图像以决定深度。因此像我们的每只眼睛那样捕促图像是相对简单的。你只需两台代表每只眼睛的相同的摄像机，并确保它们之间同步。
但实际上比这要复杂得多，因为我们的眼睛肌肉使我们的大脑能够重新调整每只眼睛的位置，以便聚焦于不同距离的物体，而用3D摄像机支架实际上你不能做到，因为你不可能知道观众实际观看的物件。将由导演负责判断作品“深度”的最佳选择。
因此，我们能颇容易地拍摄立体画面，但我们将怎样分发和观看它们？
3D电影的早期显示依靠红/绿视差图像（每只眼睛对应一幅图像），观众佩戴纸和纤维红/绿3D眼镜。虽然这产生有效的3D效果，并在50年代的惊恐片中风行一时，但图像质量还有许多待提高之处，而好的图像色度当然也是不可能取得的。
因此进入到21世纪，更大、更好、更亮和更快的显示技术出现了。
所有显示器都是2D，那么如何令它们为每只眼睛显示不同的画面？在3D影院是使用偏振滤光片，观众佩戴简单的“被动式”眼镜，阻挡供另一只眼睛观看的内容。这简单而有效，电影院使用两台同步放映机或一台放映机以及经过处理有“帧连续”左眼、右眼内容的影片及一个“偏振”快门就可以了。遗憾的是这在家庭中很难设置。
如果我们像放映机开闭其帧连续内容那样开闭双眼，我们能够达到相同的效果吗？回答是肯定的，但若帧频为50或60Hz，将意味着每只眼睛会收到一半的帧频，许多观众会感到不舒服和头痛。不过不用担心，用技术去补救—刷新频率！
针对等离子、LCD和DLP所取得的刷新率速度的巨大进展确实使显示器能够极快速地刷新图像。大部分下一代“准3D电视机”只有两倍或四倍帧刷新率，并配备昂贵的3D快门眼镜。因此如果我们能够以如100或120fps提供帧连续的3D内容且用昂贵的眼镜同步开闭每只眼睛，这就是3D TV了。
不要那么快下定论，100或120Hz的视频可能是荒谬的，此行业刚刚才解决HD分发，而我们还在设法计算如何把1080P/60Hz压缩到可用带宽内供分发，可120Hz，我认为不是这样。
事实上，蓝光能够这样做，因此你能用合适的设备看3D《阿凡达》。但需要另一种方式，这里又牵涉到显示技术，让我们骗人！
毕竟我们总是一直在用隔行扫描欺骗观众，而他们从不知道。隔行扫描把所需的带宽减半，不是吗？
但当我们每只眼睛需要一全帧时，让我们减半分辨率，并把两个画面左右并排（side-by-side）或一上一下安排在同一帧内，并把责任推给昂贵的新显示器的处理器。现在ESPN正在使用此方式分发720p 3D（图1）。
每个发送的视频帧实际上包含两个左右并排图像，每只眼对应一个图像，因此一个1280x720帧有两个640x720图像。显示器处理器然后把这个图像切成两部分，且将它们重新调整为其原始分辨率，并以两倍帧频连续显示它们。终于是3D了(图2)。
因此，如果我们能够发送1080P/60，我们每只眼就可获得960x1080像素。我们计算一下。
720P 3D：
·每只眼获得640x720 = 460800像素
1080P 3D
·每只眼获得960x1080 = 1036800像素
多125%像素
快速合理性检查……
标清NTSC (720x480) = 345600像素
标清PAL (720x576) =414720像素
高清720 (1280x720) = 921600像素
高清1080 (1920x1080) = 2073600像素
因此，如果我的计算正确的话，若我想获得与通过720P HD获得的同样的可观看的分辨率，我必须观看至少以1080P/60信号分发的3D，似乎是公平的！也许分辨不出小于65英寸显示器的任何东西的差异，左右并排方式完胜！当然我们依然必须能够以1080P分发它。
我们已经解决了如何采集和观看3D，现在考虑如何制作它。
制作设备要求
首先考虑的是，假定在显示器的最终结果将有当前的每眼720 HD的有效分辨率，我们可以以720P或1080i创作它—你可以优选任何一种。一旦我们格式化它为供分发的左右并排模式，唯一必须的是把它处理为1080P/60或50。因此我们目前的全部制作设备都将有用！几乎不需额外投资。
让我们想一想，我们将制作3D TV，因此我们需要什么。当然，我们需要某些立体摄像机支架，并且需要一些人知道如何操作它们，还有吗？
实际上除了一个组合器和你现有的2D制作设备外，你不用别的设备就能制作3D。组合器接受左右眼信号，并把它们预先组合为随后能够通过你现有的HD设备的左右并排格式。当然对此方式有一些告诫：
·你只能进行非常简单的过渡—切换或混合
·你不能够增加抠像的图形或DVE
·你不能够切换到2D内容
好的一面是完全没有其它设备改动要求。
当然，如果你想利用我们的观众习惯的相同的制作“价值”制作一个3D节目，那么你的确需要保持信号独立—全分辨率左眼和右眼信号，然后使用合适的设备你将能增加抠像和DVE。那么我们应如何工作？
我们需要一台能够把对每只眼的两个信号结合在一起的制作切换台，我们需要一个某种类型的3D CG，我们还需要同步记录和回放组合信号的能力。这似乎相当明确。
当然是这样，在Ross Vision制作切换台上制作实况3D很容易，事实上与标准的2D制作并无二样。在Vision内部，MLE（或ME）可结合在一起，而它们的源信号可独立映射。这使得将MLE设置为一路对应于左眼，一路对应于右眼的一对非常简单。一旦得到配对，两个MLE都由Vision面板上相同的MLE控制面控制步调一致地操作，导播则能按照其想法切换任何一路。Vision还允许每个MLE的3D DVE以相同方式配对，这意味着一个3D DVE移动真正立体！Z空间的一个DVE特效将空间正确地出现—为3D制作增加更大的视觉效果。
当然配对MLE(或ME)可能有一个问题：你的3 ME切换台也许就降低到1ME(但你可能能够把第三级ME用于一个独立了的2D节目)。不用担心Vision，其制作引擎拥有巨大的能力，能够容易地胜任此工作。事实上，Vision在8RU Octane机箱内(可以有96个输入和48个输出)能够执行一个完全的8 MLE；在立体运作中，Vision Octane能够提供各有4个键的4 MLE、12路3D DVE和18路媒体存储器(Media Store)。
为Ross立体设备锦上添花的是出众的XPression 3D图形系统。XPression不仅为一个优异的CG和图形平台，而且它有你制作极好的左眼和右眼—立体图像所需的全部能力。[Page]
使用Ross SoftMetal服务器，3D存储和播出非常容易。它们有帧精确的联动记录和播出，将确保你的3D作品能够精确回放，不会损害公众的大脑。
作为唯一一家还生产图形系统的制作切换台厂家，Ross对3D制作有独到的见解。两者相结合使我们能够非常认真地考虑3D制作的实际难题。从技术上来说，目前制作立体电视节目的设备都已有了，不过，要使最终的作品值得一看，还必须考虑若干重大的问题。
3D 图像捕获
我们谈一下现实中我们是怎样看到物体的。当我们看东西时，大脑告诉眼睛做几件事：显然我们把它们指向感兴趣的物体，对反射的光量调节我们的视网膜及聚焦在物体上。当然摄像机也是同样的方式，但我们要多做一个调节—我们还会聚我们的眼睛在物体上。这种会聚使我们能够计算物体离双眼的距离，并在我们的视觉世界内定位它（图3）。
将这些动作转换到3D摄像机内是具挑战的。首先，你不知道观众将聚焦拍摄的场景内的什么东西—但愿它是摄像机有的同一兴趣点，但不一定是。这也假设摄像师不仅在追踪焦点，而且还追踪会聚点，称为成角。
3D摄像机支架通常具有我们眼睛没有的另一调整，即每台摄像机的“轴间”位置，或两个镜头之间的有效距离。这两个调整相结合，提供3D场景的深度以及与屏幕有关的感知的物体位置(图4)。
成角调整决定物体位置，而轴间距决定图像的总深度。这些调整极为重要，场景深度大于我们眼睛正常感知的深度已经证明导致观众不适、头疼，甚至恶心。
摄像机轴间位置由镜头的长度和角度决定，它必须得到调整以便为摄像机观察点提供我们双眼间距离的最佳呈现（图5）。
摄像师在制作期间动态进行这些调整可能太复杂，要做好很难，因此立体摄像师粉墨登场。这是你必须为他预留位置的新人，其工作是控制此立体世界的深度和位置，每一台摄像机输出你需要其中一员。体育转播车正变得很拥挤。
如前所述，此新人的工作室管理摄像机的3D视位置，他将主要调整摄像机的会聚（成角），以定位Z空间内主物体，但愿他不乱动轴间设置，因为这改变总景深。
若不同摄像机镜头之间的景深变化很大，一个简单的切换都可能产生对观众的精神冲击，我们不习惯感知深度的突然变化，而用摄像机支架上截然不同的装置摄制的劣质3D比赛内容将使观众极不舒服。
那么假定深度得到良好的管理，而我们的立体摄像师正动态控制聚焦物体的位置。试想一场橄榄球赛，四分卫在焦点中且被定位于屏幕前，遗憾的是立体摄像师不能预测比赛开始时将发生什么。也许是四分卫将跑向摄像机，或朝其方向掷球。现在观众可能碰到另一种不受欢迎的3D人为现象—发散。
考虑一下你的观众正在观看的屏幕尺寸，在立体世界你必须关心它。
讨论一个极端的例子，假设立体摄像师用一台20”显示器监视，而他正从4’远位置观看它。他调整了深度和位置，获得他自认为最佳的3D图像。现在把信号发送到一台20’投影系统，立体摄像师在20”屏幕上制作的总图像深度现在有很大的左右眼分离，原因是此图像尺寸导致我们眼睛工作与会聚截然相反，就是发散！（图6）图像现在几乎无法观看，为观众带来很大的不适感。
这个例子是个极端，但它说明了一个重要点。因为感觉的3D深度是随着图像尺寸的缩放而变化的，因此目标的观看屏幕尺寸很重要，保守地设置总图像深度有望减轻此因素的影响。但小屏上保守的设置在大屏上不一定适用，因此那些发散的比赛节目也许更加讨厌，这真头疼！
因此，橄榄球 比赛3D摄像车会有一批注视50”显示器的人，控制他们的世界观。这辆车肯定是个庞然大物！
等一下，在我的20”屏幕上3D看上去怎样？立体效果仍将看得到，但被屏幕尺寸和观看距离自然拟制，观看距离也是一种决定因素，也影响观看比例。
（这很容易解决！把NAB、SMPTE、CEMA、EBU、ABU等等叫到一块，确定3D观看标准就行了。这样一来，如果你在家想看3D，你依法必须有“x”尺寸的屏幕，坐在离它“y”距离的地方，简单吧。）
还有一种有趣的立体制作“副作用”—速度！在迄今为止进行的许多早期制作中，导演和导播必须减慢摄像机切换速度，以避免不同景深令人不安的效果，虽然这种做法对于立体制作相当不错，但它可能排除同时的只用左眼信号输出的2D制作。尽管你的确可以进行2D制作，但给予观众的是一个可能乏味的2D作品。幸运的是通过Vision Octane切换台，有惊人的能力，因此你实际上能够由同一批节目源制作2D，但使用另一面板和导播（他然后切换一个传统节目）。
因此你现在知道了，有许多难题需要克服。但等一等，我们还没有谈到大难题，那就是图文！
3D图形
你在电影院看《阿凡达》，效果非常棒，但电影不需要显示比分、统计数据和下一个节目预告等等。到目前为止讨论的所有制作问题对电影和电视都很相似，但现在将增加另一强有力的制作元素。
3D一种自然的主题当然是体育。但你把图文放在什么位置？无论你把这些元素放在什么地方都可能是错误的。也许你可以把一些统计数据放在动作前，这可能不错，不过如果你正在计划一个动作刚好从屏幕冲出来的镜头，而动作越过CG平面，你可能失去图形。如果你正在计划它，你可以手动工作，但如果你确实不知道动作将如何播出（如在实况体育节目制作在），则你无法计划它。
重放中对于极酷的非常刺激的3D动画如何？图形工作者花很长时间制作在你宣布重放时突然冲出的最酷的动画，你几乎可以确定在它冲向你的途中会与每一个实况动作元素相冲突。忍住不要呕吐，你不是坐过山车！最好的忠告是以一个固定的深度由侧面重放，这可能是你能够避免冲突的最佳方式。
字幕和底部三分区/字幕区花絮又如何？对于这些元素已进行了若干试验，一种思路是在屏幕的底部边缘为这些元素以2D保留一部分，而遗憾的是这依然比较混乱。观众只能看图形区或3D动作，而非两者，在两者之间观看需要许多调整时间，导致眼睛疲劳，进而头痛等等。
如果你有计算每个摄像机支架的深度图的实时能力，你可以为观看能力及在图形处于情节的危险区时决定置放图形元素的最佳位置。你可以告诉切换台停止此键，或者切换台可以告诉自己停止此键，这视谁在实际计算深度图而定。
因此这至少会避免出现问题，但何时恢复图形？是自动还是手动？可以设定吗？
目前深度图是讨论的主题，因此3D制作为避免目标冲突，很大程度上依赖于导播，这在压力大的制作中工作量非常大。如果足球运动员跑进你的图形，你怎么办？让导播和图形操作员戴着3D眼镜在看动作，因而当图形在Z空间干扰时他们能够退出图形或完全停止它？[Page]
不可能简单地解答这些问题，Ross公司正在考察深度绘图技术以及它们可以用于切换台和CG，可能允许CG或切换台或两者“知道”里面有哪些平面物体以及以预定的方式起反应，以避免冲突。这是一个长期计划，在近期不可能有结果。
显然避免观众不适的一种方式是在图形加入时变平立体图像，在视觉上这可能是短期内解决此问题的最佳方式。也许理想的立体作品为在全屏镜头上大部分是2D，穿插一些适度的3D。
我们必须知道如何最好地手动处理这种情况，而我怀疑我们在发展过程中会看到一些十分差且可能令人作呕的3D节目。
尽管如此，3D不再是幻想。唯有时间才可以证明它是否会获得观众普遍认同并成为日常生活的一部分。但无论它只是为重大活动而保留，还是成为主流，Ross公司都有所需的产品，我们以及准备就绪！B&P