干货 | 新年看3D大片，这是电影背后的光学常识

烹小鲜，让娱乐更鲜活！

16年开年的3D大片《美人鱼》、《澳门风云3》还有《西游记之孙悟空三打白骨精》，这些影片满足了你的视觉同时，背后是什么怎样让你感到震撼的，这事你知道吗，有些人感受不到3D的震撼，这事你又知道是为啥吗？

从 2D到S3D，就像当年的黑白片过渡到彩色片，这是卡梅隆(James Francis Cameron)对于S3D行业的看法。

那S3D带来的实质是什么呢？在2D的影片里只有透视感，而你不会真正感觉到昆虫从你身边掠过，你不会真正感觉到远处的布景到你的距离。2D影片从本质上来讲构建的是X、Y的空间而S3D构建的是X、Y、Z的空间，从镜头语言上来讲为我们提供了更广阔的空间。S3D远不是架两个摄像机那么简单。

S3D的历史已经有非常长的时间，只是《阿凡达》把S3D推到了时代的浪尖。

如果你能感受到《阿凡达》及《训龙高手》等片的S3D效果的震撼恭喜你！你是属于百分之九十几以内的人，你要知道只有百分之几的人是看不到S3D的

这是一个生理问题，跟色盲的道理一样。

S3D基本原理

如果你拥有明亮的双眼那你是幸运的！很感谢上天能给我们两只眼，没有两只眼就不可能看到立体。不单是人类只要是拥有两只眼的生物(前提是两眼视线能产生交点)，在观看周围世界时，不仅能看到物体的宽度和高度，而且能知道它们的深度，能判断物体之间或观看者与物体之间的距离。居于这种认知，当我们在看立体图像的时候，大脑就会根据双眼看到的差异进行合成，呈现出立体来。

当你在注意某个事物S的时候，该事物S会在人的左右两眼中产生影像，称事物S在左眼(Left Eye)产生的影像为SL,在右眼(Right Eye)产生的影像为SR。那么当人为实时的为左眼(Left Eye)提供SL信息，人为事实的为右眼(Right Eye)提供SR信息，你的大脑就会自动合成产生立体感。当你的大脑产生立体感时，大脑对眼睛的支配和控制的效果达到最佳，并且会形成记忆，从而促使下次调节时也达到最佳。在制作S3D影片时需要一些镜头处理让观众入戏也就是根据这个道理。

S3D拍摄方式

长期以来S3D的拍摄方式可分为两种，平衡(Parallel)与交叉(Converged)的方式。

平衡(Parallel)的拍摄方式相对来说实现起来比较简单，只要考虑瞳距(IO)就可以实现立体的拍摄。由于平衡(Parallel)的方式的强制性，更容易的到出屏的效果，在特种电影上的应用比较广泛，4D电影的传统拍摄手段使用更多的就是平衡(Parallel)的方式，IMAX 3D传统的45分钟影片主要采用的也是平衡(Parallel)的方式。但是要得到舒服的立体，在布景以及调度上可不轻松。

交叉(Converged)的拍摄方式，除了要考虑(IO)之外，还要考虑零点(Zero)的距离。虽然感觉上更操作更复杂复杂，但由于物理上更贴近人类的生理双眼对焦，会更容易得到舒服的立体效果。由于电影长片需要长时间观看，基本上都不约而同地选择交叉(Converged)拍摄的方式，这样更有利于故事的传达。

目前来说，垂直的拍摄支架(3D Rig)都能支持交叉(Converged)拍摄的方式。而在三维制作上主流的三维软件都能自由的支持平衡(Parallel)与交叉(Converged)这两种拍摄方式。

当我们在电影院看3D电影时画面上投放的重影，其实是两组画面的叠加。既是左眼画面和右眼画面，而我们想看到3D效果需要3D眼镜分别过滤出左右眼的画面，让左眼看到左眼画面，右眼看到右眼画面。在经过大脑的合成计算看到3D的立体影像，然而3D眼镜有几种过滤方式。

互补色

又称色差式，既大家常见红蓝，红绿等有色镜片类的3D眼镜。

色差式可以称为分色立体成像技术，是用两台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。用肉眼观看的话会呈现模糊的重影图像，只有通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，红色的影像通过红色镜片蓝色通过蓝色镜片，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。

原理：左放映机的画面通过红色镜片(左眼)，拍摄时剔除掉的红色像素自动还原，从而产生真实色彩的画面，当它通过蓝色镜片(右眼)时大部分被过滤掉，只留下非常昏暗的画面，这就很容易被人脑忽略掉；反之亦然，右放映机拍摄到的画面通过蓝色镜片(右眼)，拍摄时剔除掉的蓝色像素自动还原，产生另一角度的真实色彩画面，当它通过红色镜片(左眼)时大部分被过滤掉，只留下昏暗画面，人眼传递给大脑后被自动过滤。

偏振光

偏光式3D技术现普遍用于商业影院和其它高端应用。在技术方式上和快门式是一样的，其不同的是被动接收所以也被称为属于被动式3D技术，辅助设备方面的成本较低，但对输出设备的要求较高，所以非常适合商业影院等需要众多观众的场所使用。不闪式就是利用此原理。

原理：立体感产生的主要原因是左右眼看到的画面不同，左右眼位置不同所以画面会有一些差异。拍摄立体图像时就是用2个镜头一左一右。然后左边镜头的影像经过一个横偏振片过滤，得到横偏振光，右边镜头的影像经过一个纵偏振片过滤，得到纵偏振光。

立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和纵偏振片，横偏振光只能通过横偏振片，纵偏振光只能通过纵偏振片。这样就保证了左边相机拍摄的东西只能进入左眼，右边相机拍摄到的东西只能进入右眼，于是乎就立体了。

时分式

又称主动快门式3D眼镜，快门式3D技术可以为家庭用户提供高品质的3D显示效果，这种技术的实现需要一副主动式LCD快门眼镜，交替左眼和右眼看到的图象以至于你的大脑将两幅图像融合成一体来实现，从而产生了单幅图像的3D深度感。

原理：根据人眼对影像频率的刷新时间来实现的，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的快速刷新图象才会让人对图象不会产生抖动感，并且保持与2D视像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉，便观看到立体影像。

缺点：

一：主动快门式3D眼镜需要配备电池，使用成本及持续使用时间上要收到电池电量的限制。但需要注意的是这种小型电子设备所产生的电磁辐射为非电离辐射，目前尚无任何临床数据说明其会对人体造成伤害。

二：画面闪烁的问题，3D眼镜闪烁的问题，主要体现在主动快门式3D眼镜，3D眼镜左右两侧开闭的频率均为50/60Hz，也就是说两个镜片每秒钟各要开合50/60次，即使是如此快速，用户眼镜仍然是可以感觉得到，如果长时间观看，眼球的负担将会增加。

三：亮度大打折扣，带上这种加入黑膜的3D眼镜以后，每只眼睛实际上只能得到一半的光，因此主动式快门看出去，就好像戴了墨镜看电视一样，并且眼睛很容易疲劳。

不闪式

（利用偏振光）光的偏振

我们知道光是电磁波波动，有横波和纵波横波会发生偏振现象。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象：你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上，另一头拿在你手里。再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动，绳子产生的波（相当于光）就会从两根竹子之间通过，并从你的手传到那棵树上。这时，那座篱笆对你的波来说是'透明的'。但是，要是你让绳子左右波动（改变光的波动方向），绳子就会撞在两根竹子上，波就不会通过篱笆了，这时这座篱笆就相当于一个偏振器（3D眼镜）

原理：通过电视分离左右影像后同时送往眼镜，通过眼镜的过滤，把分离左右影像后送到各个眼睛，大脑再把这两个影像合成让人感受3D立体感。

特点：通过对亮度、清晰度的优化升级做到了3D不闪烁。眼镜佩戴轻便，不那么昂贵。采用IPS硬屏面板所以在佩戴眼镜左右视角上都没有限制。不再局限一个角度观看3D影像。

优点：

一：没有闪烁，能体现让眼睛非常舒适的3D影像。不闪式3D没有电力驱动，可舒适佩戴眼镜并且全然没有闪烁感。因此可以尽情享受让眼睛非常舒适的3D影像。看实际测量闪烁程度的数据就能知道数据几乎是零，不会有头晕的状态出现。

二：高亮度的3D影像。，不闪式3D的眼镜并不是像别的技术的3D眼镜一开一合影响视力。不闪式3D的眼镜是不会关闭，会始终敞开。所以会让足够的光透射进来能够体现更明亮的3D影像。实际测量透过眼镜的亮度、即明暗度可知更明亮。

三：轻便舒适的眼镜享受3D影像。不闪式3D眼镜轻便、价格合理，还可以使用夹套眼镜让配戴眼镜的人也能舒服使用。

来源：电影摄影师