对数字电影设备原理与技术的探究论文

现代电影正向着数字电影趋势发展。数字电影技术能够提供达到35毫米影片电影首映式的放映质量。传统的电影发行方法都要制作胶片电影拷贝,工艺复杂,还会造成污染。数字电影技术是利用卫星直接传送或硬盘的方式将电影送到电影院。既不会有污染,也不会发生拷贝制作过多或过少的情况,多次放映不会造成质量下降,价格便宜,便于在电影院引进其他数字媒体。

1 数字电影的基本原理及结构

数字电影采用RGB、4:4:4、10比特编码,分辨率大于1920x1080x3Obit/pixel x 24帧,2小时数字电影的原始码率=1.5x lOE9比特/秒(约300倍DVD1=1.3TB(= 1036GB硬盘)。数字电影的主要参数包括投影的对比度、分辨率、亮度、色域范围、色还原准确度等。但主要的还是系统加密、码率压缩、投影和色还原的质量。为了得到比较高的图像质量,数字电影采用比较小的压缩比。在数字电影中使用的版权技术类似于银行划账所需的加密系统级别。需加密后,经卫星信遭调制发送到卫星或复制硬盘上送往电影院。在电影院使用相应的解码设备对信号解码,再使用高质量投影机放映。

3数字电影的投影设备

数字电影也需要比普通电视和高清晰度电视更高级的投影。早期有应用阴极射线管(CRT)、液晶显示(LCD)、油膜靶(Oil Film Target Type)等投影技术设备,目前的投影系统主要有数字光处理(DLP)或数字微镜器件DMD1、直接驱动图像光放大器(D—ILA)或硅片上液晶(LCOS)等技术。

3.1 LCD投影机的原理、特点及技术发展

液晶显示技术利用了液晶的光电效应。液晶的光电效应是指液晶分子的某一排列状态由于外加电场而改变液晶单元的透光率或反射率。LCD投影机利用金属卤素灯或UHP(冷光源)提供外光源,将液晶板作为光的控制层,通过控制系统产生的电信号控制相应像素的液晶, 液晶透明度的变化控制了通过液晶的光的强度,产生具有不同灰度层次及颜色的信号,显示输出图像,属于被动式投影方式。

目前市场上最常见的LCD投影机有单片机、三片机,通常三片机是用红绿蓝三块液晶板分别作为红绿蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组汇聚到达分色镜组,红色光首先被分离来,投射到红色液晶板上,液晶板上相应的像素接收到来自信号源的电子信号,呈现为不同的透明度,以透明度表示的图像信息被投射,生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上,形成图像中的绿色光信息,同样蓝色光经蓝色液晶板生成图像中的.蓝色光信息。三种单独颜色的光在棱镜中会聚,由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。

3.2 DLP投影机的原理、特点及技术发展

DLP技术专利为美国德州仪器(T1)公司拥有,目前DMD芯片、DMD控制器等核心部件还是由T1独家提供。经过几年的发展,目前DLP技术的应用领域在逐步扩张,其应用领域涉及数字电影、大屏幕拼接显示、前投式投影机一直到背投电视等大屏幕显示的方方面面。DLP技术的优点有:DLP技术以反射式DMD为基础,是一种纯数字的显示方式,图像中的每一个像素点都是由数字式控制的3原色生成,每种颜色有8位到l0位的灰度等级,DLP技术的这种数字特性可以获得精确数字灰度等级以及颜色再现。与透射式液晶显示LCD技术相比。投射出的画面更加细腻;不需偏振光,在光效率的应用上较高;此外,DLP技术投影产品投射影像的像素间距很小,形成几乎可以无缝的画面图像。基于以上原因,DLP投影机产品一般对比度都比较高,黑白图像清晰锐利,暗部层次丰富;色彩纯正,边缘轮廓清晰。

4数字电影优点、意义与前景展望

从电影制作工艺、制作方式、到发行及传播方式上均全面数字化。可视为完整意义上数字电影。

与传统电影相比,数字电影最大的区别是不再以胶片为载体,以拷贝为发行方式,而换之以数字文件形式发行或通过网络、卫星、硬盘直接传送到影院、家庭等终端用户。数字化播映是由高亮度、高清晰度、高反差的电子放映机依托宽带数字存储、传统技术实现的。数字化电影技术进人到了微观世界,它将图像分解为最小的单元一像素,然后再重新组合,以改变或者重建某一部分的影像和情景,创造一般摄影方法根本达不到的扣人心弦的镜头,在创作上几乎达到随心所欲的境地。3D每个镜头的制作过程大致可分为:制作实物模型一扫描模 型得到草图一电脑建模一还原质感一加入灯光、特效等渲染方面的后期处理一画面合成达到最终效果。数字电影能演绎全新的5:1声道AC一3音响环绕的声音效果,极大地扩展了电影声音的表现空问,使电影声音的感染力、震撼力达到了前所未有的水平;从图像效果看,色彩更加鲜明、饱满,清晰度大大提高。数字电影改变了胶片放映时银幕中间亮、四边暗的缺陷,其均匀度近乎完善。此外,数字技术营造出极度的虚拟空间和各种匪夷所思的景象,这些都是普通电影制作手段无法展示的。

数字化电影技术极大地拓宽了艺术家的创作天地,一代具有新思维的艺术创作人员和电影产业中的新兴职业,如数字电影软件设计师、电脑美术设计师、视觉效果设计师等会在电影舞台上成为 主角。

数字化电影为电影的发展提供了新的历史机遇;数字化电影是电影艺术展开创造翅膀的新天地;数字化电影对于防盗版技术的突破使我们拥有了更高的保护技术;数字电影非线性编辑不受时间限制,随意编辑,实现输入系统、图片处理的现代化;软件、辅助设备、输出系统等技术的飞跃都会带给传统电影新面目;而在电影之外。发展游戏产品、网络产品等,都为数字化电影时代的艺术家提供了飞速发展的空间。

数字电影能演绎全新的5:1声道AC-3音响环绕的声音效果,极大地扩展了电影声音的表现空间,使电影声音的感染力、震撼力达到了前所未有的水平;从图像效果看,色彩更加鲜明、饱满,清晰度大大提高。虽然每套数字电影放映设备售价高达150万元,是当今世界上最先进的胶片放映设备的10倍,但数字电影改变了胶片放映时银幕中间亮、四边暗的缺陷,其均匀度近乎完善。此外,数字技术营造出极度的虚拟空间和各种匪夷所思的景象,这些都是普通电影制作手段无法展示的。

数字化电影为电影的发展提供了新的历史机遇:数字化电影是电影艺术展开创造翅膀的新天地;数字化电影对于防盗版技术的突破使我们拥有了更高的保护技术;数字电影非线性编辑不受时间限制,随意编辑,实现输入系统、图片处理的现代化;软件、辅助设备、输出系统等技术的飞跃都会带给传统电影新面目;而在电影之外,发展游戏产品、网络产品等,都为数字化电影时代的艺术家提供了飞速发展的空间。