3D电影光电成像原理
大学物理演示实验小论文-3D电影中的物理知识
3D电影中的物理知识摘要3D电影就是利用双眼立体视觉原理，使两眼各看到一幅图像．在每架放映机前装一块偏振镜，其作用相当于起偏器，从两架放映机发出的带有影像的两束光，通过偏振镜后，就成了偏振光．左右两架放映机前的偏振镜的偏振化方向互相垂直，因此产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。
这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众，偏振方向不改变．观众戴的眼镜是一副偏光眼镜，相当于检偏器，偏光眼镜的两只镜片的偏振化方向也是互相垂直的，而且左眼镜片的偏振化方向跟左边放映机前偏振镜的一致，右眼镜片的偏振化方向跟右边放映机前偏振镜的一致．这样，左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感．关键词1.3D2.立体电影3.偏光原理4. 圆偏振5. 开关眼镜技术正文引言今天上了上了一堂非常有趣的大学物理实验课，演示实验，老师给我们演示讲解各种生动有趣的物理实验，激起了我学习物理知识，探索物理奥秘的兴趣。
其中最令我印象深刻的便是观看的立体3D电影了，那逼真的画面令我惊叹不已，我决定一定要弄清楚这里面所包含的物理知识，于是我翻阅了大量的资料，进行了深入的思考，结合我已有的有限的物理知识，对3D电影提出了我的一点理解。
原理分析3D 电影即是立体电影。
D 是英文Dimension 的字头, 3D 是指三维空间。
普通的电影画面只有上下和左右两个维度, 我们称其为2D电影。
3D 电影除了上下和左右两个维度之外, 又增加了一个新的维度- 前后。
这样, 就可以使观众欣赏到一种逼真的、具有空间感的视觉效果。
普通电影是用一架摄影机拍摄，一架放映机放映的，银幕上的画面是一幅平面图像．立体电影是用两架摄影机并排在一起，同时拍下同一景物的两幅图象，由于两架摄影机对景物的角度不同，所以拍下的两幅图像略有差别，就如同两眼看到的同一物体略有差别一样．放映时，用两架放映机把两架摄影机拍下的两组影片同步放映，使略有差别的两幅图像重叠在银幕上．这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，需要运用光的偏振知识，使两眼各看到一幅图像．在每架放映机前装一块偏振镜，其作用相当于起偏器，从两架放映机发出的带有影像的两束光，通过偏振镜后，就成了偏振光．左右两架放映机前的偏振镜的偏振化方向互相垂直，因此产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。
三D电影的成像原理
阿凡达》采用3D技术，将电影屏幕变成了一个通向潘多拉星球的大门。
在看3D电影时，我们不仅能看到上下、左右方向的运动，还能够看到离我们而去或者向我们而来的动作。
3D电影会有这种效果，是因为我们看到的世界，已经过大脑处理。
因为两只眼睛位置的区别，每只眼睛看到的图像都有细微的不同。
大脑会将这些图像处理成立体视觉，让我们能够分辨出距离感。
3D电影原理就是如此———让两只眼睛分别接收到不同的图像，剩下的就让大脑自动完成吧。
最常见的电影3D效果，是用“光分技术”来实现的。
它依赖于偏振光和滤光片，让每只眼睛只接收到一部分光，而滤掉另一部分。
在上世纪拍摄3D电影时，人们会在一个镜头前加一块水平方向的偏振片，只让水平方向振动的光透过；另一个镜头前加垂直方向的偏振片。
再将这两个镜头并列，之间的距离和人眼之间距离差不多，就可以开始拍摄了。
在播放时，让观众戴上带有偏振片的眼镜，偏振方向和摄像机偏振片的方向相同。
这样，左眼的眼镜就会完全滤掉右侧摄像机拍摄的画面，而右眼的眼镜则滤掉左侧摄像机的画面。
这种3D电影要求观众必须坐得笔直。
后来，利普顿改良了这种技术，造就了RealD 3D。
它的偏振光振动方向在一个圆周上旋转，再加上传统电影速度6倍的播放速度，想怎么歪着看电影都行。
现在，RealD 3D已经成为了使用最广泛的3D电影技术。
光分技术是被动式的3D电影技术。
也就是说，它不需要控制眼镜。
色分技术也是这样。
可能有些人还会对上世纪80年代的立体电影记忆犹新———它的两片眼镜片颜色不同。
如果不戴眼镜的话，这种电影投影出来像是印刷有偏差的彩色画册。
戴上滤光眼镜之后，眼前就能出现色彩鲜艳的立体场景。
它最大的弱点是容易引起视觉疲劳，已经淡出电影制作领域了。
直到2007 年，Dolby公司开发出Dolby 3D系统，色分技术才重新热起来。
借助放在放映机前的滤光片将投影机射出的光线分成红绿蓝三原色光，并分别投影到屏幕上。
通过滤光眼镜来分别接收这些光谱的高频部分和低频部分，同样可以实现立体效果。
电影院 3d 原理
电影院3d 原理电影院3D技术是一种通过特殊的投影方式使观众在观看电影时获得更加真实、沉浸式的视觉体验。
其原理包括3D电影拍摄、放映和观众佩戴特殊眼镜三个方面。
首先，3D电影的拍摄过程需要使用特殊的摄影设备。
一般情况下，拍摄3D电影需要使用两个摄像头或者一个摄像头分别安装在一定距离的两个位置上。
这两个摄像头之间的距离通常和人眼之间的距离相似，以便模拟人眼的观察角度。
当电影拍摄者使用这两个摄像头进行拍摄时，相机通过捕捉到两个不同角度的图像，模拟出实际观看场景时眼睛所看到的立体效果。
其次，3D电影的放映过程需要使用特殊的放映设备。
在电影院里，会配备一台特殊的3D数字放映机。
该放映机具有两个独立的显像系统，可以同时投射两个角度的图像。
这两个图像通常以一定的频率快速交替投射到银幕上。
最后，观众需要佩戴特殊的3D眼镜才能获得3D效果。
这种3D眼镜通常采用红蓝、红绿、色彩偏移等原理，从而使每只眼睛只能接收到其中一个角度图像的光线。
当观众佩戴这种眼镜时，他们的左眼只能接收到一个角度的图像，右眼只能接收到另一个角度的图像。
这样，观众的大脑会将两个不同的图像进行融合，并产生立体效果。
当观众在电影院里观看3D电影时，放映机投放的两个角度的图像会与佩戴3D眼镜的观众眼睛的视觉接收的方式相匹配。
观众的大脑会将两个角度的图像进行融合，形成具有深度感的画面。
这样，观众在观看电影时就可以获得强烈的空间立体感，使得电影中的场景和物体更加真实、逼真。
总的来说，电影院3D技术的原理主要包括3D电影的拍摄、放映和观众佩戴特殊眼镜三个方面。
通过使用特殊的摄影设备、放映设备和眼镜，观众可以在电影院中获得更加真实、沉浸式的视觉体验。
这种技术的应用不仅在娱乐领域非常广泛，还被广泛应用于教育、医疗、工业等多个领域。
电影院的3d效果的原理
电影院的3d效果的原理
电影院的3D效果基于人眼的立体视觉原理，主要原理包括立体成像和观众视觉差异的利用。
立体成像原理：电影院使用两个稍微有差异的图像分别投影在左右眼的上方，使左眼只能看到一幅图像，右眼只能看到另一幅图像。
通过这种双眼看到不同图像的方式，可以对观众创造出立体感。
观众视觉差异的利用：人眼会在观看物体时，根据物体与眼睛的距离产生一定程度的视差，也就是左右眼看到的图像有微小差异。
3D电影利用这种视差效应，通过精确计算和控制左右眼的图像的差异，让观众感受到物体的距离和深度。
一般的3D电影通过使用偏振技术或者活动式快门技术实现。
偏振技术通过在特殊银幕上投影经过不同方向偏振的图像，观众佩戴偏振眼镜，分别过滤掉每只眼睛对应方向的光线，使观众只能看到对应眼睛的图像，从而创造出立体效果。
活动式快门技术通过在电影放映时控制电影院3D眼镜中的快门，让左右眼镜片在不同时间内打开和关闭，使只有指定的眼睛能看到对应的图像，同样创造出立体效果。
总的来说，电影院的3D效果的原理是通过投影两个稍有差异的图像，并利用观众的立体视觉原理，让观众眼睛分别只能看到其中一个图像，从而创造出立体感。
立体电影中的光学原理
立体电影中的光学原理很多人都看过立体电影，那么立体电影的成像原理是什么呢？太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光是“自然光”。
而通过偏振片，在垂直于传播方向的平面上沿着某个特定方向振动的光叫作偏振光。
在观看立体电影时，观众需要戴上特制的眼镜，该眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。
如果不配戴眼镜，看到的银幕图像就会模糊不清，这是为什么呢？人眼对于周围的物体之所以会产生立体的感觉，是因为“双目效应”。
人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能够判断物体的远近，产生立体感。
这是由于人的两只眼睛同时观察一个物体时，物体发出的光在眼睛的视网膜上分别形成两个像，这两个像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像产生的视觉信息通过视神经分别传递到脑的视觉中心，使我们能够区分物体的前后、远近，产生立体图像的感觉。
拍摄立体电影时，使镜头如人的眼睛一样，从两个不同方向同步拍摄景物的像，制成电影胶片。
放映时，通过两台放映机同步放映两组胶片，使略有差别的两幅图像重叠在银幕上。
如果眼睛直接观看，则看到的画面会出现“重影”。
实际上，每架放映机前需要安装一块偏振片，两架放映机投射出的光通过偏振片后形成偏振光。
左右两架放映机前的偏振片的透振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。
并且，两束偏振光投射到银幕上再反射到观众的方向，偏振方向不变。
观看立体电影时，观众利用偏振光眼镜观看，其左眼只能看到银幕上的“左视”画面，右眼只能看到银幕上的“右视”画面。
这个过程和眼睛直接观看物体的效果一样，因此，银幕上的画面就产生了立体感。
实际拍摄立体电影时只需要一台摄影机，使它通过两个窗口（相当于人的双眼）交替拍摄，两套图像交替印在同一条电影胶片上。
同样，放映时也只需要一台放映机，将两套图像交替地映在银幕上。
顾名思义，荧光棒是在其内部装有能够发出荧光的物质。
3D电影工作原理
3D电影工作原理
3D电影工作原理主要涉及两个方面：人眼的视觉处理和电影
制作的技术手段。
首先，人眼的视觉处理可以感知到立体感。
人类视网膜上的视锥细胞和视杆细胞对光线的接收和处理负责。
视锥细胞主要负责颜色的感知，而视杆细胞则感知光的亮暗。
当两只眼睛分别接收到来自不同角度的图像时，大脑会进行处理，并将两个视角的图像合成为立体效果的视觉画面。
其次，3D电影制作运用了一些技术手段来实现立体效果。
其
中最常见的方式是使用偏振技术和红蓝（绿）分色镜技术。
偏振技术是通过在放映设备上使用偏振器，同步播放两个不同的电影画面，每个画面的偏振方向不同。
观众佩戴特制的偏振眼镜，可以使得左右眼分别只能看到一个方向偏振的图像，从而实现观看到立体画面的效果。
红蓝（绿）分色镜技术则是通过在放映设备上使用特殊的滤光片，将两个不同颜色的画面投射到银幕上。
观众佩戴红蓝（绿）分色镜，其中一只眼睛只能看到红色（绿色）图像，而另一只眼睛只能看到蓝色图像，从而产生立体效果。
除了以上两种常见的技术手段，还有其他一些3D技术，如使
用头戴式的虚拟现实（VR）设备、自动立体技术等。
这些技
术都是为了让观众能够更好地体验到真实的立体效果。
总之，3D电影工作原理是利用人眼的视觉处理机制和电影制作的技术手段，通过投射不同角度或不同颜色的画面，使观众感受到立体的视觉效果。
这种技术带给观众更加沉浸的观影体验，增加了电影的观赏性和真实感。
3D成像技术原理
3D成像技术原理1、视差障壁技术电影院在放映3D电影时，广泛采用的是偏振眼镜法。
而视差障壁（Parallax Barrier）技术（它也被称为视差屏障或视差障栅技术），与偏振眼镜法有些相似，不过一个需要通过眼镜，另一个却不需要。
视差障壁技术是由夏普欧洲实验室的工程师经过十年研究的。
它的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90度的垂直条纹。
这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。
而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。
缺陷：由于背光遭到视差障壁的阻挡，所以亮度也会随之降低。
要看到高亮度的画面比较困难。
除此之外，分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低，导致清晰度的降低。
2、柱状透镜技术另一项名为柱头透镜（Lenticular Lens）的技术，也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术。
它相比视差障壁技术最大的优点是其亮度不会受到影响，但观测视角宽度会稍小。
它的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。
于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。
不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。
让柱透镜与像素列不是平等的，而是一定的角度。
这样就可以使每一组子像素重复投射社区，而不是只投射一组视差图像。
优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响；缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。
3、指向光源技术指向光源技术（Directional Backlight）3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。
立体电影应用的光学原理
立体电影应用的光学原理1. 引言立体电影是一种通过使用特殊的技术和装置，让观众在观影过程中感受到三维画面效果的电影形式。
立体电影应用的光学原理是其实现的核心。
本文将介绍立体电影应用中常用的几种光学原理，并解释其工作原理。
2. 偏振光原理偏振光原理是立体电影中最常用的光学原理之一。
偏振光是按照一定方向振动的光，通过使用偏振滤镜，能使特定方向的光透过滤镜，而将其他方向的光屏蔽掉。
在立体电影中，通常会使用两张不同偏振方向的电影胶片，和配套的偏振眼镜，使观众的左眼只能看到其中一张胶片透过滤镜后的图像，右眼只能看到另一张胶片透过滤镜后的图像。
这样，观众的左眼和右眼接收到了不同的视觉信息，从而产生了立体感。
3. 空间分离原理空间分离原理是另一种常用的立体电影光学原理。
空间分离是通过在屏幕上投射两个稍微不同的视角的图像，再通过特殊的眼镜使观众的左眼和右眼只能看到各自对应的图像。
这样，观众的左眼和右眼接收到了不同的图像，产生了立体效果。
空间分离常使用红蓝/红绿/红青等颜色滤镜配合特定颜色的背景来实现，其中的背景图像包含了左右视角的图像。
4. 视差原理视差原理是一种基于人眼视差的立体电影光学原理。
人眼根据物体离眼睛的远近，会产生不同的视差效果。
立体电影利用这个原理，在电影胶片上同时记录了两个稍微不同的视角，当观众通过眼睛观看时，左眼和右眼分别接收到了不同的视差信息。
通过特殊的眼镜，使观众的左眼和右眼只能看到各自对应的视角图像，进而产生了立体效果。
5. 全息投影原理全息投影是一种高级的立体电影技术，它利用了光的波动性和干涉原理来实现真实的三维投影效果。
全息投影是将物体的全息图记录在光敏材料上，当光线通过全息图时，会产生一系列的干涉图样，从而形成一个立体的投影。
观众可以在没有任何辅助设备的情况下，直接看到立体的全息投影图像。
6. 立体电影的发展和应用立体电影在过去几十年中取得了显著的发展，并广泛应用于电影、电视、游戏等领域。
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3D影视拍摄播放原理探析
材料物理二班：李峰王亲苗关键词：3D 色差偏振全息技术
摘要：2010的《阿凡达》算是世界电影的风向标，在这之后接二连三地出3D立体电影。
它是如何拍摄，又如何使人产生立体感的。
当然，如果你懂美术，知道摄影，会玩3ds Max。
你会觉得“这很简单”，因为这本来就很简单（原理很简单），我们来讨论从3D技术中看光学应用.
正文：
肉眼看像：人有两只眼睛，一左一右，两眼之间存在大概 3.5-5厘米的间距，我们看东西，之所以能分辨出哪个物体在哪个物体的前面，哪个物体在哪个物体的后面，能够判断物体的距离、远近，就是靠两只眼睛的差距。
当我们看东西的时候，两只眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。
虽然差距很小，但经视网膜传到大脑里，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。
一只眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的距离却不易分辨。
两眼看像，由于漫反射，一只眼睛可以接收到另一只眼睛无法接收到的信息，从而两只眼睛将信息中和，通过大脑呈现出三维立体具有空间感的影像。
我们看到的东西的聚焦点的位置，决定了感知这个物体的位置，聚焦点在屏幕上，所以我们看到的所有的东西都是在显示器平面显示的。
也就是说，如果我们想要看到立体的物体，那么就需要把聚焦点脱离开显示屏幕的平
面，如下图所示：
根据这一原理，如果把同一景像，用两只眼睛视角的差距制造出两个影像，然后让两只眼睛一边一个，各看到自己一边的影像，透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感。
3D显示技术主要有以下几种：
1、色差式3d立体成像
色差式3d历史最为悠久，成像原理简单，实现成本低廉，但是3d画面效果也是最差的，需要配合色差式3 d眼镜才能看到3d 效果。
色差式 3 d先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，是的一幅图片能产生出两幅图片，人的每只眼睛都看见不同的图片。
目前较为常见的滤光片是红蓝、红绿，或者红请，但这种3d越来越少了
有点：技术难度低，成本低
缺点：画质效果差
2、快门式3 d技术
快门式3d技术，使用一副主动式LCD快门眼镜，交替开关左眼和右眼，让左右眼看到的两幅图像在我们大脑中融合成一体来实现，从而产生单幅图像的3d深度感。
其原理是根据人眼对影像频率的舒心时间来实现的，通过提高画面的快速刷新率（至少要达到120HZ）左眼和右眼各60HZ的快速刷新图像才会让人对图像不会产生抖动感，并且保持于 2 D相同的帧数，观众的两只眼才能看到快速切换的不同画面，并在大脑中产生错觉，看到立体影像。
主动快门式眼镜都采用液晶控制开关，通过液晶分子的运动控制左眼和右眼的感知画面。
永远只有一只眼能看到图像
优点：3D效果较好，资源较多
缺点：眼睛高科技，价格较高
3、偏光式3D技术
偏光式3D技术属于被动式3D技术，眼镜价格也较为便宜，目前各大影院都采用该技术。
偏光式3D技术需要两台以上性能参数完全一样的投影机才能实现3D效果。
两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片。
在放映时,通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。
这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影,就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。
从两架放映机射出的光，通过偏振片后,就成了偏振光。
左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。
这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。
观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看
那样产生立体感觉。
优点：偏光式眼镜价格低廉，效果也很好
缺点：安装调试繁琐，成本较高，分辨率低
4、全息成像
全息成像是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全
部信息的新型摄影技术。
全息摄影采用激光作为照明光
源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，
另一束经被摄物的反射后再射向感光片。
两束光在感光片
上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度
也随两束光的位相关系而不同。
所以全息摄影不仅记录了
物体上的反光强度，也记录了位相信息。
人眼直接去看这
种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果
用激光去照射它，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体
完全相同的三维立体像。
一张全息摄影图片即使只剩下一
小部分，依然可以重现全部景物。
优点：尺寸灵活，安装便捷
缺点：技术性较高
总结:3d全息影像技术是基于无缘空间编织定解,不同工具利用的原
理也许不同,但在作用效果上是大致相同的,为了让人在视觉上产生一个立体影像.如何将光学的干涉与衍射更低成本的应用于3d制作上,值得我们继续研究.。