二十年前,到游乐园观看立体电影,觉得有趣;十年前,在好莱坞环球影城看立体电影,觉得震撼; 今年,在NAB看立体作品展播,觉得真实,感慨——这才是真实的世界! 此刻,觉得所有的平面影像失去了生动真实的魅力。
由于工作关系,接触了立体影像各环节的相关技术,深感立体影像市场正扑面而来,姑且将自己粗浅的认知和感受整理成文,供业界同仁交流。
何为“立体印象”?
有一个细节往往被大家忽略,就是人左右眼看到的影像其实并不完全相同,尤其是在观察近距离场景时,左右眼看到的画面有较大像差,这是因为人两眼之间大约有6厘米的间距。可以通过一个简单的实验来感受这一细节,端起一个杯子仔细观察,左右眼看到的其实是杯子不同的侧面和不同的背景,两个不同的实像通过视网膜进入大脑,于是人就获得了空间的“立体印象”。
这种“立体印象”让我们产生了真实的视觉印象和身临其境的现场感受。为了记录并模拟重现这种视觉体验,Stereoscopic 3D 三维立体影像技术应运而生。
立体影像的技术轮廓
立体影像技术发源已有几十年的历史,早期的立体电影侧重给人以空间的视觉冲击力,但由于传统的工艺成本高、手段复杂、视觉观感并不太好,以至于不能形成市场规模。而今的立体影像技术逐渐成熟,逼真生动的空间影像给人君临现场的感受,推广成本也大幅降低,市场前景看好。
为重现人眼的视觉习惯,立体电影采用双机进行拍摄,摄影机之间有一定的物理间距,在放映时观众佩戴眼镜将两路图像分离,左右眼分别看到左右摄影机拍摄的画面,从而获得立体观感。
摄影机会采用不同焦距的光学镜头进行拍摄,和人眼有所区别,在用长镜头拍摄远距离场景时,需要适当增加两摄影机之间的间距,而采用广角镜头拍摄时,需要适当缩小间距,以获得符合视觉习惯的立体观感。
立体节目的拍摄,可以采用传统的电影摄影机或HD摄像机拍摄,也可以采用计算机图形动画技术产生两路虚拟图像。
立体节目的主要播放场地一般为电影院、游乐园,而今随着各种型号立体电视显示终端的推出,立体电视广播成为人们关注的话题,立体DVD等设备也将面世,IPTV立体广播也逐渐启动,甚至一些消费产品,类似于立体MP4播放器(又被称为“眼镜立体影院”“立体随身看”)之类的产品也纷纷面世。立体节目的播放,可以通过胶片或数字放映机完成,而未来立体节目会通过IPTV或电视广播进入家庭。
立体节目的观看大多还需佩戴眼镜,眼睛主要有低成本的色差眼镜和偏振眼镜。目前,不需要佩戴眼镜也可获得立体观感的电视显示终端也已经进入市场。
总之,立体影像的主要技术轮廓是:用双机进行拍摄,将两路画面在播放时分离,分别进入人的左右眼,让观众产生“立体印象”。
近年来,数字化技术的快速发展使立体影像技术的推广应用很快成为市场热点。
立体影像市场为何成为热点?
立体影像市场涉及的产业规模巨大,从电影院、游乐园、电视广播到电视接收终端,甚至包括立体DVD、立体MP4“随身看立体影院”以及各种成本的眼镜等等,是一巨大的产业链。立体节目的制作又涉及影视拍摄、CG创作、后期制作、存储、传播、接收、重放等各个环节。到今天,立体节目制作的全套生产流程已经完全打通,且各种价位的观看和传播模式逐渐具备,可以形成立体的消费市场。
对于观众而言,立体画面所带来的视觉冲击力和真实观感较HD节目更容易获得认可,尤其是年轻一代的消费者更积极愿意为这一新技术的应用“买单”。国外有专家预测:立体影像带来的冲击会比从单声道到立体声的转换还要大,市场的成长会比HDTV的推广还要快。
技术革新往往是推动市场成长的重要力量,数字化革命带来的一系列关键技术的推广应用使今天的立体影像市场达到了“沸点”。
HDTV无疑是立体影像快速发育的“催化剂”,传统基于胶片电影的拍摄、制作、放映流程需要昂贵的投入,限制了立体影像应用的广泛性。通过多年的发展,如今的HD格式已经呈现立体消费市场,价格从高到低能满足各个层面客户的需求。采用HDTV来拍摄立体影像,不但大大降低了成本,还能使拍摄达到所见所得的直观立体效果。
近五年来,中国乃至全球数字影院的建设数量在快速的突飞猛进,采用数字投影机可以非常方便地进行数字立体节目的播放,无论是采用单机或双机放映,无论是采用“主动立体”或“被动立体”模式,无论是采用偏振光原理或光谱分离技术,今天的数字放映系统能呈现色彩艳丽、画面清晰、同步准确的立体影像节目。如今科视、巴可、索尼、松下、NEC等公司都纷纷推出支持3D的投影设备,而对于原有非3D投影系统的改造也非常简单。
在电视领域,PHILIPS、索尼、三星、三菱,甚至国内的TCL等企业都在大力推广平板液晶立体显示终端,在机场、酒吧、电器城随处可见不需要戴眼镜就可获得立体观感的视频显示终端。一旦立体显示终端进入家庭,立体影像节目的受众就会进入广大的电视观众,这是一个巨大的市场。当然,立体影像的电视广播或许还需要一些时间,但观众可能会先看到高清立体DVD。
IPTV的发展在国外发达国家受到极大的关注,在美国,基于5至8Mbps码流的高清视频图像通过电信网络进入千家万户,接收端成本不高,利用一台普通电脑和投影就可以获得非常高的画质。AT&T的口号是: IPTV不仅仅是电视,而且是更好的电视。
IPTV的立体广播如何实现?为此,我们先来研究一下立体影像眼镜的构成。
为了把两层重叠的左右眼画面分开,主要有以下方法:1, 色差分离。将左右眼画面分别加蓝、加红(左蓝右红),利用补色原理,观看时用色差眼镜(左红右蓝)可以将画面颜色还原并将两画面分离,分别进入左右眼。2,偏振分离。左右眼画面无论是通过主动或被动的方式成为两束交叉的偏振光,利用偏振眼镜将两画面分离,分别进入左右眼。
偏振分离眼镜成本稍高,但可获得非常好的视觉效果,色彩还原真实艳丽,适合在数字电影院或部分立体电视机前观看。而色差分离眼镜成本非常低,便于普及。
IPTV立体广播可以通过色差方式将左右眼画面加色后叠加成一层图像,然后以单层图像的码流在网上传输,电脑接收端看到的是一层有色差叠加的复合图像,这时,利用很便宜的色差眼镜就可以将画面分成两层,产生立体观感。由此看来,IPTV立体广播的成本没有变化,而且非常容易进入千家万户。由此,我们可以相信,立体电视节目进入家庭不一定依赖电视台的立体广播。
新技术带来新的电影市场前景
全新的立体影像拍摄、制作技术解决了传统立体电影的诸多瑕疵,色彩艳丽、细节清晰、立体感强,让人看到的是一个完美真实身临其境的现场画面,而不是早期立体电影刻意营造空间感又有诸多缺憾的画面。
近年来,美国洛杉矶PACE、FOTOKEN等公司制作的一系列立体影片受到观众的追捧。立体影像技术也受到好莱坞许多著名导演的青睐,曾执导电影《泰坦尼克》的著名导演詹姆士.卡梅隆近期拍摄了许多深海主体的立体电影,最近又在新西兰拍摄立体大片《天龙化身》。