數字電影放映系統中光學技術的作用

　　這篇論文主要介紹的是數字電影放映系統中光學技術的作用的相關內容，本文就是通過對光學技術的概念、數字電影放映系統的概念以及倆者之間相互的聯系做出了詳細的闡述與介紹，且本文僅供相關人士參考。

　　關鍵詞光學技術;數字電影;放映系統

　　隨著數字技術的突飛猛進，我們已經來到了數字信息時代，傳統的電影界在數字時代到來后，也不斷進行了革新，以前老舊的膠片電影放映模式，已經被逐漸取代，廣大電影放映研究工作者已經投入了對數字電影技術的研究當中。要想在數字電影技術上有所突破，就必須全面了解數字電影的原理，為了有效提高數字電影的放映質量和效果，就必須對光學知識有深入的研究，并加強在數字電影中對光學技術的應用。隨著納米技術和電子顯微技術的不斷發展，光學技術在本世紀也取得了非常大的突破，如果將其更進一步應用在數字電影放映系統中，其一定會大大促進該電影技術的發展，給觀眾帶來更加耳目一新的視覺體驗[2]。

　　1光學技術

　　光是我們自然界中經常看到的自然現象，由于光的產生才給我們人類帶來了視覺體驗，由于光本身特性的限制，這大大增加了對它研究的難度，雖然對其進行大量的科學研究，但還不是完全解釋清楚其自身的奧秘[3]。目前我們所說的光學，是對光研究的科學，其不僅要研究光的產生，還要研究光和其它普通物質的作用，隨著光學研究的不斷深入，很多光學的應用技術被開發了出來，在信息化傳遞、醫療事業、國防事業中都得到了非常重要的應用。

　　2數字電影放映系統

　　放映系統是數字電影播放系統的重要組成部分，其質量的高低會對電影的播放效果，有直接的影響，如果數字電影制作精良，再加上高質量放映系統的配合，就會給電影觀眾呈現出一場完美的視聽盛宴。傳統的電影放映系統屬于膠片式的放映系統，其隨著使用次數的不斷增加，膠片在運轉過程中會不斷磨損，隨著時間的推移，電影的播放效果就會越來越差。而數字化電影使用的數字化的圖像信息存儲方式，這些信息在連續播放過程中，并不會損壞，也就不會影響到放映的質量。雖然交卷式的電影放映系統已經成為了過去，但目前的很多光學放映系統，都是在該系統上的改進，其在大規模放映上，還是有著非常大的優勢。為了更好將數字電影呈現出來，還必須在光學播放系統上下大工夫[4]。此外，采用數字電影放映系統的另外一個好處，由于其圖片是信息存儲的形式，因此可以利用發達的圖片處理軟件，來對圖片進行進一步處理，從而有效提高圖片的播放質量。

　　3光學技術在數字電影放映系統中的應用

　　光學技術在數字電影投像系統中的應用。當前在電影成像中主要應用的有數字光處理、直接光放大影像以及液晶顯示等3種技術，由于數字光處理有顯著的優點，該技術發展十分迅速。在數字光處理技術中，都離不開數字微鏡技術。它的工作原理是利用了半導體晶片的偶極效應，來使得內部電路中的微小動量圍繞某一固定軸進行偏轉，這就會造成其反射光線的方向發生偏轉，在該原理作用下，如果能夠對電場進行有效控制，就能夠對所有的微鏡角度進行控制，從而根據不同的放映需要，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，就可以達到顯示影像的作用。光學技術在數字電影色彩調配的作用。雖然利用光學技術可以在銀幕上投影出圖像，但這些圖像是黑白的，必須要使用一個過濾光波的彩色輪應用在光路中。彩色輪往往是由扇形的紅色、綠色、藍色濾光片組成，它具有固定的旋轉頻率，可以根據顯示需要來調整，一般能每秒刷出180個彩色色場。在其運作過程中，數字處理基礎在確定彩色模式的放映順序后，其色彩的RGB數據會被存入到DMD中。之后，彩色輪在接受到照射的白光之后，就會被其分離成單色光，伴隨著彩色輪的不斷運轉，三色光會循環照射到DMD表面。當各種顏色被照射到DMD上后，微鏡會根據數字電影放映信息，自動確定是處于開啟狀態還是閉合狀態，如果選擇開啟，DMD的圖像被打到熒幕上后，其就會顯示成方形的像素，這些像素進行有機組成，便成了電影放映中的圖片，再利用人眼的視覺暫留效應，將紅光、綠光和藍光信息進行綜合，就會在人腦中展現出彩色的圖像。通過以一定的頻率滾動播出圖片，就會在人腦中形成流動的影響，這就是數字電影光學放映系統的基本工作原理。如果對色彩的明暗、強度分級越多，控制的越準確，則數字電影的色彩就會越逼真，如果播放的像素越高，電影的清晰度也會有非常大的提高。

　　4光學技術在終端投影中的應用

　　4.1光學技術在終端投影鏡頭中的應用

　　在目前所有的電影放映系統中，都離不開光學鏡頭，為了讓其在放映系統中更好發揮出作用，就必須很好調整好鏡頭的焦距，選擇合適的投影孔直徑。如果是數字電影放映系統，則要涉及的參數更多，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等。此外，如果是大熒幕的放映，圖像的亮度會超過5000流明，這會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，能夠滿足放映的需要，如果放映條件需要變化，則應該使用變焦距的鏡頭，但這些鏡頭的價格往往較貴，為了有效節省成本，可以使用固定鏡頭組合的方式，其可以在一定范圍內，滿足電影放映的需要。

　　4.3確定光學鏡頭的工作距離

　　在光學鏡頭距離的確定中，主要有兩種方法，第一種方法需要對放映機內部的光學引擎進行測量，但該部位會經常進行密封處理，這造成對于其測量工作往往難以展開。第二種方法需要先確定靶面的長和寬以及分離色光和聚合鏡片的形式后，再通過逆向運算法，近似計算出工作的距離。該方法的之所以有效，是因為分離光和聚合鏡片的形式都比較固定，計算尺寸也可以按照比例進行縮放，在整個計算過程中，唯一變化的因素是紅光和綠光的角度差異，這可以通過一定的測量方法獲得，因此該方法最為方便。

　　4.4鏡頭結構的確定

　　根據多年對光學鏡頭實際工作的研究，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，鏡頭結構的設計比較簡單。但如果鏡頭的焦距超過了一定的數值，兩者之間的比例將會接近于3，就必須對鏡頭的光路結構重新進行選擇，選擇遠心光路結構的鏡頭。但是由于遠心管路的鏡頭孔徑比較小，這給其設計制造加工帶來了非常大的困難，還必須有效考慮鏡頭的高溫，就必須對遠心光路進行分離式的改進，這才能讓其正常發揮出作用。

　　4.5像差的影響

　　由于是采用光學的原理進行成像的，因此畫面的質量會因為像差而受到很大的影響，這時所有光學放映系統的通病，是由于當前光學制造技術發展的限制，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對很大影響圖像的效果，給觀眾帶來差的視覺體驗。因此，為了提高電影畫面的播放效果，就必須對像差進行認真的研究，并利用光學原理，對像差進行合理調整。

　　5結論

　　隨著數字技術的突飛猛進，我們已經進入到了數字化的時代，各種行業都在探討對數字技術的應用，并取得了非常不錯的應用效果。數字電影就是數字技術在影視行業應用的結晶，數字電影的應用取消了傳統膠片式電影對膠片效果的依賴，其存儲質量并不會因為使用時間的延長而下降，且對其存儲也變得非常簡單，這也讓數字電影紛紛走入了我們的生活中。但對于大場景數字電影的播放，還是需要借助光學放映系統的幫助，為了提高其播放的質量，還需要在電影播放光學領域下更大的功夫，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播放系統的成本，讓這些播放系統可以真正走入到我們普通百姓的家中。

　　參考文獻

　　[1]鄒靜嫻.數字光處理(DLP)投影系統[J].電視技術，2003(1)：4-8.

　　[2]胡威捷.光學技術的新概念及其發展趨勢探討[J].光學技術，2011(7)：11-14.

　　[3]陳堔，等.數字電影放映系統中的光學技術[J].現代電影技術，2007(10)：39-43.

　　[4]朱英.姚安縣農村公益數字電影反映調查與思考[J].中國電影市場，2013(1)：55-56.

　　作者：張軍 單位：江蘇泰興電影院

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