數(shù)字電影放映系統(tǒng)中光學(xué)技術(shù)的作用

　　這篇論文主要介紹的是數(shù)字電影放映系統(tǒng)中光學(xué)技術(shù)的作用的相關(guān)內(nèi)容，本文就是通過(guò)對(duì)光學(xué)技術(shù)的概念、數(shù)字電影放映系統(tǒng)的概念以及倆者之間相互的聯(lián)系做出了詳細(xì)的闡述與介紹，且本文僅供相關(guān)人士參考。

　　關(guān)鍵詞光學(xué)技術(shù);數(shù)字電影;放映系統(tǒng)

　　隨著數(shù)字技術(shù)的突飛猛進(jìn)，我們已經(jīng)來(lái)到了數(shù)字信息時(shí)代，傳統(tǒng)的電影界在數(shù)字時(shí)代到來(lái)后，也不斷進(jìn)行了革新，以前老舊的膠片電影放映模式，已經(jīng)被逐漸取代，廣大電影放映研究工作者已經(jīng)投入了對(duì)數(shù)字電影技術(shù)的研究當(dāng)中。要想在數(shù)字電影技術(shù)上有所突破，就必須全面了解數(shù)字電影的原理，為了有效提高數(shù)字電影的放映質(zhì)量和效果，就必須對(duì)光學(xué)知識(shí)有深入的研究，并加強(qiáng)在數(shù)字電影中對(duì)光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。隨著納米技術(shù)和電子顯微技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)技術(shù)在本世紀(jì)也取得了非常大的突破，如果將其更進(jìn)一步應(yīng)用在數(shù)字電影放映系統(tǒng)中，其一定會(huì)大大促進(jìn)該電影技術(shù)的發(fā)展，給觀眾帶來(lái)更加耳目一新的視覺(jué)體驗(yàn)[2]。

　　1光學(xué)技術(shù)

　　光是我們自然界中經(jīng)常看到的自然現(xiàn)象，由于光的產(chǎn)生才給我們?nèi)祟?lèi)帶來(lái)了視覺(jué)體驗(yàn)，由于光本身特性的限制，這大大增加了對(duì)它研究的難度，雖然對(duì)其進(jìn)行大量的科學(xué)研究，但還不是完全解釋清楚其自身的奧秘[3]。目前我們所說(shuō)的光學(xué)，是對(duì)光研究的科學(xué)，其不僅要研究光的產(chǎn)生，還要研究光和其它普通物質(zhì)的作用，隨著光學(xué)研究的不斷深入，很多光學(xué)的應(yīng)用技術(shù)被開(kāi)發(fā)了出來(lái)，在信息化傳遞、醫(yī)療事業(yè)、國(guó)防事業(yè)中都得到了非常重要的應(yīng)用。

　　2數(shù)字電影放映系統(tǒng)

　　放映系統(tǒng)是數(shù)字電影播放系統(tǒng)的重要組成部分，其質(zhì)量的高低會(huì)對(duì)電影的播放效果，有直接的影響，如果數(shù)字電影制作精良，再加上高質(zhì)量放映系統(tǒng)的配合，就會(huì)給電影觀眾呈現(xiàn)出一場(chǎng)完美的視聽(tīng)盛宴。傳統(tǒng)的電影放映系統(tǒng)屬于膠片式的放映系統(tǒng)，其隨著使用次數(shù)的不斷增加，膠片在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)不斷磨損，隨著時(shí)間的推移，電影的播放效果就會(huì)越來(lái)越差。而數(shù)字化電影使用的數(shù)字化的圖像信息存儲(chǔ)方式，這些信息在連續(xù)播放過(guò)程中，并不會(huì)損壞，也就不會(huì)影響到放映的質(zhì)量。雖然交卷式的電影放映系統(tǒng)已經(jīng)成為了過(guò)去，但目前的很多光學(xué)放映系統(tǒng)，都是在該系統(tǒng)上的改進(jìn)，其在大規(guī)模放映上，還是有著非常大的優(yōu)勢(shì)。為了更好將數(shù)字電影呈現(xiàn)出來(lái)，還必須在光學(xué)播放系統(tǒng)上下大工夫[4]。此外，采用數(shù)字電影放映系統(tǒng)的另外一個(gè)好處，由于其圖片是信息存儲(chǔ)的形式，因此可以利用發(fā)達(dá)的圖片處理軟件，來(lái)對(duì)圖片進(jìn)行進(jìn)一步處理，從而有效提高圖片的播放質(zhì)量。

　　3光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影放映系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影投像系統(tǒng)中的應(yīng)用。當(dāng)前在電影成像中主要應(yīng)用的有數(shù)字光處理、直接光放大影像以及液晶顯示等3種技術(shù)，由于數(shù)字光處理有顯著的優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)發(fā)展十分迅速。在數(shù)字光處理技術(shù)中，都離不開(kāi)數(shù)字微鏡技術(shù)。它的工作原理是利用了半導(dǎo)體晶片的偶極效應(yīng)，來(lái)使得內(nèi)部電路中的微小動(dòng)量圍繞某一固定軸進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，這就會(huì)造成其反射光線的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在該原理作用下，如果能夠?qū)﹄妶?chǎng)進(jìn)行有效控制，就能夠?qū)λ械奈㈢R角度進(jìn)行控制，從而根據(jù)不同的放映需要，將光線有分別的反射到不同的方向，將有用的光線反射到電影銀幕上，就可以達(dá)到顯示影像的作用。光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影色彩調(diào)配的作用。雖然利用光學(xué)技術(shù)可以在銀幕上投影出圖像，但這些圖像是黑白的，必須要使用一個(gè)過(guò)濾光波的彩色輪應(yīng)用在光路中。彩色輪往往是由扇形的紅色、綠色、藍(lán)色濾光片組成，它具有固定的旋轉(zhuǎn)頻率，可以根據(jù)顯示需要來(lái)調(diào)整，一般能每秒刷出180個(gè)彩色色場(chǎng)。在其運(yùn)作過(guò)程中，數(shù)字處理基礎(chǔ)在確定彩色模式的放映順序后，其色彩的RGB數(shù)據(jù)會(huì)被存入到DMD中。之后，彩色輪在接受到照射的白光之后，就會(huì)被其分離成單色光，伴隨著彩色輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，三色光會(huì)循環(huán)照射到DMD表面。當(dāng)各種顏色被照射到DMD上后，微鏡會(huì)根據(jù)數(shù)字電影放映信息，自動(dòng)確定是處于開(kāi)啟狀態(tài)還是閉合狀態(tài)，如果選擇開(kāi)啟，DMD的圖像被打到熒幕上后，其就會(huì)顯示成方形的像素，這些像素進(jìn)行有機(jī)組成，便成了電影放映中的圖片，再利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，將紅光、綠光和藍(lán)光信息進(jìn)行綜合，就會(huì)在人腦中展現(xiàn)出彩色的圖像。通過(guò)以一定的頻率滾動(dòng)播出圖片，就會(huì)在人腦中形成流動(dòng)的影響，這就是數(shù)字電影光學(xué)放映系統(tǒng)的基本工作原理。如果對(duì)色彩的明暗、強(qiáng)度分級(jí)越多，控制的越準(zhǔn)確，則數(shù)字電影的色彩就會(huì)越逼真，如果播放的像素越高，電影的清晰度也會(huì)有非常大的提高。

　　4光學(xué)技術(shù)在終端投影中的應(yīng)用

　　4.1光學(xué)技術(shù)在終端投影鏡頭中的應(yīng)用

　　在目前所有的電影放映系統(tǒng)中，都離不開(kāi)光學(xué)鏡頭，為了讓其在放映系統(tǒng)中更好發(fā)揮出作用，就必須很好調(diào)整好鏡頭的焦距，選擇合適的投影孔直徑。如果是數(shù)字電影放映系統(tǒng)，則要涉及的參數(shù)更多，如投射靶面的尺寸、靶面反射彩色輪單色光線的光程、聚合鏡片的有效厚度、分離色彩光線、鏡頭鑒別靶面像素的極限參數(shù)等。此外，如果是大熒幕的放映，圖像的亮度會(huì)超過(guò)5000流明，這會(huì)造成鏡頭的溫度很高，必須采用特殊工藝的耐高溫鏡頭。

　　4.2對(duì)鏡頭焦距的確定

　　如果是電影院放映電影的需要，我們就可以直接采用固定焦距的鏡頭，能夠滿(mǎn)足放映的需要，如果放映條件需要變化，則應(yīng)該使用變焦距的鏡頭，但這些鏡頭的價(jià)格往往較貴，為了有效節(jié)省成本，可以使用固定鏡頭組合的方式，其可以在一定范圍內(nèi)，滿(mǎn)足電影放映的需要。

　　4.3確定光學(xué)鏡頭的工作距離

　　在光學(xué)鏡頭距離的確定中，主要有兩種方法，第一種方法需要對(duì)放映機(jī)內(nèi)部的光學(xué)引擎進(jìn)行測(cè)量，但該部位會(huì)經(jīng)常進(jìn)行密封處理，這造成對(duì)于其測(cè)量工作往往難以展開(kāi)。第二種方法需要先確定靶面的長(zhǎng)和寬以及分離色光和聚合鏡片的形式后，再通過(guò)逆向運(yùn)算法，近似計(jì)算出工作的距離。該方法的之所以有效，是因?yàn)榉蛛x光和聚合鏡片的形式都比較固定，計(jì)算尺寸也可以按照比例進(jìn)行縮放，在整個(gè)計(jì)算過(guò)程中，唯一變化的因素是紅光和綠光的角度差異，這可以通過(guò)一定的測(cè)量方法獲得，因此該方法最為方便。

　　4.4鏡頭結(jié)構(gòu)的確定

　　根據(jù)多年對(duì)光學(xué)鏡頭實(shí)際工作的研究，如果放映鏡頭的工作距離保持在焦距的0.5～0.7的范圍內(nèi)，鏡頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。但如果鏡頭的焦距超過(guò)了一定的數(shù)值，兩者之間的比例將會(huì)接近于3，就必須對(duì)鏡頭的光路結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行選擇，選擇遠(yuǎn)心光路結(jié)構(gòu)的鏡頭。但是由于遠(yuǎn)心管路的鏡頭孔徑比較小，這給其設(shè)計(jì)制造加工帶來(lái)了非常大的困難，還必須有效考慮鏡頭的高溫，就必須對(duì)遠(yuǎn)心光路進(jìn)行分離式的改進(jìn)，這才能讓其正常發(fā)揮出作用。

　　4.5像差的影響

　　由于是采用光學(xué)的原理進(jìn)行成像的，因此畫(huà)面的質(zhì)量會(huì)因?yàn)橄癫疃艿胶艽蟮挠绊懀@時(shí)所有光學(xué)放映系統(tǒng)的通病，是由于當(dāng)前光學(xué)制造技術(shù)發(fā)展的限制，而造成的。光源、分離色光、靶面照射、聚合鏡片和投影鏡頭都會(huì)對(duì)很大影響圖像的效果，給觀眾帶來(lái)差的視覺(jué)體驗(yàn)。因此，為了提高電影畫(huà)面的播放效果，就必須對(duì)像差進(jìn)行認(rèn)真的研究，并利用光學(xué)原理，對(duì)像差進(jìn)行合理調(diào)整。

　　5結(jié)論

　　隨著數(shù)字技術(shù)的突飛猛進(jìn)，我們已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字化的時(shí)代，各種行業(yè)都在探討對(duì)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，并取得了非常不錯(cuò)的應(yīng)用效果。數(shù)字電影就是數(shù)字技術(shù)在影視行業(yè)應(yīng)用的結(jié)晶，數(shù)字電影的應(yīng)用取消了傳統(tǒng)膠片式電影對(duì)膠片效果的依賴(lài)，其存儲(chǔ)質(zhì)量并不會(huì)因?yàn)槭褂脮r(shí)間的延長(zhǎng)而下降，且對(duì)其存儲(chǔ)也變得非常簡(jiǎn)單，這也讓數(shù)字電影紛紛走入了我們的生活中。但對(duì)于大場(chǎng)景數(shù)字電影的播放，還是需要借助光學(xué)放映系統(tǒng)的幫助，為了提高其播放的質(zhì)量，還需要在電影播放光學(xué)領(lǐng)域下更大的功夫，從而電影播放的色彩更逼真、播放的清晰度更高、播放的色差更少，還要想辦法降低光學(xué)播放系統(tǒng)的成本，讓這些播放系統(tǒng)可以真正走入到我們普通百姓的家中。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3]陳堔，等.數(shù)字電影放映系統(tǒng)中的光學(xué)技術(shù)[J].現(xiàn)代電影技術(shù)，2007(10)：39-43.

　　[4]朱英.姚安縣農(nóng)村公益數(shù)字電影反映調(diào)查與思考[J].中國(guó)電影市場(chǎng)，2013(1)：55-56.

　　作者：張軍 單位：江蘇泰興電影院

　　推薦閱讀：《今日電子》(月刊)創(chuàng)刊于1993年，由信息產(chǎn)業(yè)部下屬的電子工業(yè)出版社與美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)集團(tuán)(IDG)主辦，美國(guó)赫斯特(Hearst)出版公司協(xié)辦。雜志面向電子工程師和工程經(jīng)理，涵蓋集成電路、元器件、電源、儀器、通信、測(cè)試、設(shè)計(jì)及軟件等方面，包括最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，熱點(diǎn)問(wèn)題討論、新產(chǎn)品、新技術(shù)及其應(yīng)用等內(nèi)容，側(cè)重報(bào)道產(chǎn)品、技術(shù)、應(yīng)用和市場(chǎng)趨勢(shì)，積極促進(jìn)電子技術(shù)的交流與發(fā)展，是業(yè)界很有影響的刊物。