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對數字電影設備原理與技術的探究論文
現代電影正向著數字電影趨勢發展。數字電影技術能夠提供達到35毫米影片電影首映式的放映質量。傳統的電影發行方法都要制作膠片電影拷貝,工藝復雜,還會造成污染。數字電影技術是利用衛星直接傳送或硬盤的方式將電影送到電影院。既不會有污染,也不會發生拷貝制作過多或過少的情況,多次放映不會造成質量下降,價格便宜,便于在電影院引進其他數字媒體。
1 數字電影的基本原理及結構
數字電影采用RGB、4:4:4、10比特編碼,分辨率大于1920x1080x3Obit/pixel x 24幀,2小時數字電影的原始碼率=1.5x lOE9比特/秒(約300倍DVD1=1.3TB(= 1036GB硬盤)。數字電影的主要參數包括投影的對比度、分辨率、亮度、色域范圍、色還原準確度等。但主要的還是系統加密、碼率壓縮、投影和色還原的質量。為了得到比較高的圖像質量,數字電影采用比較小的壓縮比。在數字電影中使用的版權技術類似于銀行劃賬所需的加密系統級別。需加密后,經衛星信遭調制發送到衛星或復制硬盤上送往電影院。在電影院使用相應的解碼設備對信號解碼,再使用高質量投影機放映。
3數字電影的投影設備
數字電影也需要比普通電視和高清晰度電視更高級的投影。早期有應用陰極射線管(CRT)、液晶顯示(LCD)、油膜靶(Oil Film Target Type)等投影技術設備,目前的投影系統主要有數字光處理(DLP)或數字微鏡器件DMD1、直接驅動圖像光放大器(D—ILA)或硅片上液晶(LCOS)等技術。
3.1 LCD投影機的原理、特點及技術發展
液晶顯示技術利用了液晶的光電效應。液晶的光電效應是指液晶分子的某一排列狀態由于外加電場而改變液晶單元的透光率或反射率。LCD投影機利用金屬鹵素燈或UHP(冷光源)提供外光源,將液晶板作為光的控制層,通過控制系統產生的電信號控制相應像素的液晶, 液晶透明度的變化控制了通過液晶的光的強度,產生具有不同灰度層次及顏色的信號,顯示輸出圖像,屬于被動式投影方式。
目前市場上最常見的LCD投影機有單片機、三片機,通常三片機是用紅綠藍三塊液晶板分別作為紅綠藍三色光的控制層。光源發射出來的白色光經過鏡頭組匯聚到達分色鏡組,紅色光首先被分離來,投射到紅色液晶板上,液晶板上相應的像素接收到來自信號源的電子信號,呈現為不同的透明度,以透明度表示的圖像信息被投射,生成了圖像中的紅色光信息。綠色光被投射到綠色液晶板上,形成圖像中的綠色光信息,同樣藍色光經藍色液晶板生成圖像中的藍色光信息。三種單獨顏色的光在棱鏡中會聚,由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。
3.2 DLP投影機的原理、特點及技術發展
DLP技術專利為美國德州儀器(T1)公司擁有,目前DMD芯片、DMD控制器等核心部件還是由T1獨家提供。經過幾年的發展,目前DLP技術的應用領域在逐步擴張,其應用領域涉及數字電影、大屏幕拼接顯示、前投式投影機一直到背投電視等大屏幕顯示的方方面面。DLP技術的優點有:DLP技術以反射式DMD為基礎,是一種純數字的顯示方式,圖像中的每一個像素點都是由數字式控制的3原色生成,每種顏色有8位到l0位的灰度等級,DLP技術的這種數字特性可以獲得精確數字灰度等級以及顏色再現。與透射式液晶顯示LCD技術相比。投射出的畫面更加細膩;不需偏振光,在光效率的應用上較高;此外,DLP技術投影產品投射影像的像素間距很小,形成幾乎可以無縫的畫面圖像。基于以上原因,DLP投影機產品一般對比度都比較高,黑白圖像清晰銳利,暗部層次豐富;色彩純正,邊緣輪廓清晰。
4數字電影優點、意義與前景展望
從電影制作工藝、制作方式、到發行及傳播方式上均全面數字化。可視為完整意義上數字電影。
與傳統電影相比,數字電影最大的區別是不再以膠片為載體,以拷貝為發行方式,而換之以數字文件形式發行或通過網絡、衛星、硬盤直接傳送到影院、家庭等終端用戶。數字化播映是由高亮度、高清晰度、高反差的電子放映機依托寬帶數字存儲、傳統技術實現的。數字化電影技術進人到了微觀世界,它將圖像分解為最小的單元一像素,然后再重新組合,以改變或者重建某一部分的影像和情景,創造一般攝影方法根本達不到的扣人心弦的鏡頭,在創作上幾乎達到隨心所欲的境地。3D每個鏡頭的制作過程大致可分為:制作實物模型一掃描模 型得到草圖一電腦建模一還原質感一加入燈光、特效等渲染方面的后期處理一畫面合成達到最終效果。數字電影能演繹全新的5:1聲道AC一3音響環繞的聲音效果,極大地擴展了電影聲音的表現空問,使電影聲音的感染力、震撼力達到了前所未有的水平;從圖像效果看,色彩更加鮮明、飽滿,清晰度大大提高。數字電影改變了膠片放映時銀幕中間亮、四邊暗的缺陷,其均勻度近乎完善。此外,數字技術營造出極度的虛擬空間和各種匪夷所思的景象,這些都是普通電影制作手段無法展示的。
數字化電影技術極大地拓寬了藝術家的創作天地,一代具有新思維的藝術創作人員和電影產業中的新興職業,如數字電影軟件設計師、電腦美術設計師、視覺效果設計師等會在電影舞臺上成為 主角。
數字化電影為電影的發展提供了新的歷史機遇;數字化電影是電影藝術展開創造翅膀的新天地;數字化電影對于防盜版技術的突破使我們擁有了更高的保護技術;數字電影非線性編輯不受時間限制,隨意編輯,實現輸入系統、圖片處理的現代化;軟件、輔助設備、輸出系統等技術的飛躍都會帶給傳統電影新面目;而在電影之外。發展游戲產品、網絡產品等,都為數字化電影時代的藝術家提供了飛速發展的空間。
數字電影能演繹全新的5:1聲道AC-3音響環繞的聲音效果,極大地擴展了電影聲音的表現空間,使電影聲音的感染力、震撼力達到了前所未有的水平;從圖像效果看,色彩更加鮮明、飽滿,清晰度大大提高。雖然每套數字電影放映設備售價高達150萬元,是當今世界上最先進的膠片放映設備的10倍,但數字電影改變了膠片放映時銀幕中間亮、四邊暗的缺陷,其均勻度近乎完善。此外,數字技術營造出極度的虛擬空間和各種匪夷所思的景象,這些都是普通電影制作手段無法展示的。
數字化電影為電影的發展提供了新的歷史機遇:數字化電影是電影藝術展開創造翅膀的新天地;數字化電影對于防盜版技術的突破使我們擁有了更高的保護技術;數字電影非線性編輯不受時間限制,隨意編輯,實現輸入系統、圖片處理的現代化;軟件、輔助設備、輸出系統等技術的飛躍都會帶給傳統電影新面目;而在電影之外,發展游戲產品、網絡產品等,都為數字化電影時代的藝術家提供了飛速發展的空間。
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