一种单机偏光立体电影成像系统及成像方法技术方案

本发明专利技术涉及一种单机偏光立体电影成像系统及成像方法，包括拍摄装置和放映装置，拍摄装置包括摄像机和分光装置，在摄像机的镜头前放置一组分光装置，分光装置具有多光路通道，多光路通道具有同一光路出口，光路出口连通摄像机的镜头；放映装置包括投影仪、分光装置、偏振片和金属幕布，投影仪的镜头前放置一组相同的分光装置，在多光路通道前分别加一片不同滤光方向的偏振片，光路出口连通投影仪的镜头。采用了双目视差的原理，采用分光装置将一部摄像机的光路分成了多个光路，拍摄镜头前的景像通过左、右光路通道后会经过一定角度的偏转达到镜头。本发明专利技术有益的效果是：结构简单、操作步骤简洁，由于是单机拍摄和放映，因此硬件成本与双机立体电影相比也大大降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于立体电影的拍摄和成像新方法，主要是。
技术介绍
三维立体影像拍摄与成像技术是目前国际上热门的技术，被广泛的运用在影视 制作领域。它所拍摄的图像具有视觉冲击力，观众戴上特殊的眼镜后观看的画面能浮出 或陷入幕布。随着3D电影技术不断进步和完善，目前已经面世了不少完整的3D立体电 影的剧情长片。如今，IMAX巨幕电影也开始与3D立体电影结合。1985年的筑波博览 会上展出了 70毫米大银幕彩色立体电影。1959年，中国拍摄了第一部双机偏光立体电 影。现在的三维立体影像是用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，并且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，物体在左右眼中分别产生一个像，这两个略微不同的像 经过人的大脑叠合，就会产生立体感觉，这就是立体电影的原理。目前的立体电影观看方式有(1)光分法，电影院中普遍采用。现在有不少影院 都拥有3D立体放映厅，放映时通过两个放映机来播放两个摄影机拍下的电影，在屏幕 上就会同步出现两组有差别的图像。(2)分色技术法，这是另一种3D立体成像技术， 现在也比较成熟，有红蓝、红绿等多种模式，但采用的原理都是一样的。色分法会将两 个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。这样视频在放映 是仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影，而通过对应的红蓝等立体眼镜就可以看到立体 效果，以红蓝眼镜为例，红色镜片下只能看到红色的影像，蓝色镜片只能看到蓝色的影 像，两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。(3)时分法，时分法 是NVIDIA现在主推的一项应用，需要显示器和3D眼镜的配合来实现3D立体效果。时 分法所采用的立体眼镜构造最为复杂，当然成本也最高。两个镜片都采用电子控制，可 以根据显示器的输出情况进行状态的切换，镜片的透光、不透光切换使得人眼只能看到 对应的画面(透光状态下)，双眼看到不同的画面就能够达到立体成像的效果。(4)光 栅式，这种方法能让接收的电视节目能立体化，我国现已制造出光栅式的立体电视机， 但光栅式也有缺点，就是清晰度和其它的立体相比要差些，只有在非常大的电视上清晰 度稍高，这也使成本的价格大幅度升高。(5)全真式，由德国人托马斯·侯亨赖克发 明的当今世界上唯一成功的全真立体电视技术，这项立体电视技术与全世界原有各制式电视设备兼容，从电视制作、播出系统，到用户的家庭电视机，均无需增添任何设备和 投资，只是在拍摄立体节目时，在摄像机上加装特殊装置即可。观众收看节目时，只需 戴上一付特制的三维眼镜即可。眼镜成本低廉，经国家卫生部门鉴定，不会对眼睛产生 副作用。如果不戴眼镜和看普通电视没有区别，目前这样的节目很少，这项技术面临淘 汰。缺点是节目源少，立体效果并不是非常出色。(6)观屏镜，以前专用于看立体相机 拍的图片对，图片对一般左右呈现。现在这种观屏镜也可看左右型立体电影。缺点是看 图像或电影时最多只能是屏幕一半大小，优点是非常清晰。(7)全息式，这种目前无法推 广。在各个角度看上去都是立体的，不用立体眼镜。苏联在70年代研试了全息立体电 影，观看时不必戴眼镜，有很大的影像亮度范围。由于观众眼睛的视觉调节和收敛是自 然的，不会引起过分紧张和疲劳，观众只要转动头部，即可看到如同实物那样的位置变 化，比普通电影有更大的深度感，就象真实物体那样。这种电影仍在研究试验阶段。 立体电影采用幕前辐射状半锥形透镜光栅，受观众厅座位区位置的严格限制， 观众头部移动后立体效果会消失。在戴眼镜观看的立体电影中，广泛采用着彩色眼镜法 和偏光眼镜法。彩色眼镜法是把左右两个视角拍摄的两个影像，分别以红色和蓝色重叠 印到同一画面上，制成一条电影胶片。放映时可用一般放映设备，但观众需戴一片为红 另一片为蓝色的眼镜。使通过红镜片的眼睛只能看到红色影像，通过蓝色镜片的眼睛只 能看到蓝色影像。此法的缺点是观众两眼色觉不平衡，容易疲劳；优点是不需要改变放 映设备。初期的立体电影常用这种方法。1985年日本筑波国际科技博览会上展出了采用 这种方法的球幕黑白电影，效果更佳。偏光眼镜法的立体电影，从1922年开始一直为各国所重视，有些国家已和大视 野的电影相结合，拍成质量更高、效果更好的彩色立体电影。这种电影在放映时，左 右画面以偏振轴互为90°的偏振光放映在不会破坏偏振方向的金属幕上，成为重叠的双 影，观看时观众戴上偏振轴互为90°，并与放映画面的偏振光相应的偏光眼镜，即可把 双影分开获得立体效果。由于制作和放映工艺的不同，偏光立体电影有双机和单机之 分。单机偏光立体电影是采用摄影机拍成左右立体偶画面，通过特殊光学装置将左右立 体偶合成到同一画幅上下两部分，实行上下排列，各占两个片孔，即为单机立体影片画 幅。放映机配偏光偏转镜后，便能放出单机立体电影。单机偏光立体电影的优点是 节约一半的电影胶片；使用一台放映机放映，节约设备投资；放映时双画面不会产生错 位，确保左右画面完全一致。缺点是由于画面面积减少一半，固画面的信息量光通量 也降低。双机偏光立体电影的缺点是拍摄和放映无法完全使两台机器同步。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种单机偏光立体电影成像系统及成 像方法，使用单机与分光装置实现三维影像的拍摄和播放。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案这种单机偏光立体电影成像系统，包 括拍摄装置和放映装置，所述拍摄装置包括摄像机和分光装置，在摄像机的镜头前放置 一组分光装置，分光装置具有多光路通道，多光路通道具有同一光路出口，光路出口连 通摄像机的镜头；放映装置包括投影仪、分光装置、偏振片和金属幕布，金属幕布为立 体电影播放时使用的幕布。投影仪的镜头前放置一组相同的分光装置(与摄像机的镜头前放置一组分光装置相同)，分光装置具有多光路通道，在多光路通道前分别加一片不同 滤光方向的偏振片，多光路通道具有同一光路出口，光路出口连通投影仪的镜头。所述分光装置包括第一反射镜组和第二反射镜组，第一反射镜组包括第一左反 射镜和第一右反射镜，第二反射镜组包括第二左反射镜和第二右反射镜，第一左反射镜 与第二左反射镜之间构成左光路通道；第一右反射镜与第二右反射镜之间构成右光路通 道，左光路通道、右光路通道沿镜头纵向中心线对称，此时被拍摄的画面分别经左光路 通道和右光路通道后成像的区域相同。所述左光路通道和右光路通道的夹角成60° 90°。 金属银幕由于采用特殊金属材料涂层，使投影设备投射出的天然光经过偏振片 滤光变成的偏振光不会能量损失，这样从金属幕布上反射出来的光还是偏振光而不会还 原成天然光。人带上偏振片眼镜，偏振片眼镜也是可使纵向光或横向光一种透过，一种 遮蔽。因此人的左眼前的偏振片眼镜可以让左眼只看见纵向光或横向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单机偏光立体电影成像系统，包括拍摄装置和放映装置，其特征在于：所述拍摄装置包括摄像机和分光装置，在摄像机的镜头前放置一组分光装置，分光装置具有多光路通道，多光路通道具有同一光路出口，光路出口连通摄像机的镜头；放映装置包括投影仪、分光装置、偏振片和金属幕布，投影仪的镜头前放置一组相同的分光装置，分光装置具有多光路通道，在多光路通道前分别加一片不同滤光方向的偏振片，多光路通道具有同一光路出口，光路出口连通投影仪的镜头。

【技术特征摘要】
1.一种单机偏光立体电影成像系统，包括拍摄装置和放映装置，其特征在于所述 拍摄装置包括摄像机和分光装置，在摄像机的镜头前放置一组分光装置，分光装置具有 多光路通道，多光路通道具有同一光路出口，光路出口连通摄像机的镜头；放映装置包 括投影仪、分光装置、偏振片和金属幕布，投影仪的镜头前放置一组相同的分光装置， 分光装置具有多光路通道，在多光路通道前分别加一片不同滤光方向的偏振片，多光路 通道具有同一光路出口，光路出口连通投影仪的镜头。2.根据权利要求1所述的单机偏光立体电影成像系统，其特征在于所述分光装置 包括第一反射镜组和第二反射镜组，第一反射镜组包括第一左反射镜和第一右反射镜， 第二反射镜组包括第二左反射镜和第二右反射镜，第一左反射镜与第二左反射镜之间构 成左光路通道；第一右反射镜与第二右反射镜之间构成右光路通道，左光路通道、右光 路通道沿镜头纵向中心线对称。3.根据权利要求2所述的单机偏光立体电影成像系统，其特征在于所述左光路通 道和右光路通道的夹角成60...

【专利技术属性】
技术研发人员：周劲，龚晓晖，
申请(专利权)人：杭州先临三维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：86