3d影音系统方案设计、安装ok.docx

1、3D 影音系统方案设计、安装简述：第一次被 3D 电影吓一跳，就是地心引力了，片中的他竟然像我吐漱口水，吓我一跳，一摸还好脸还是干的，从此为 3D 影片着迷。阿凡达热映，和平影都的IMAX 红了整整一个季度，一票难求，3D 概念大红，随后梦工厂 3D 动画大片训龙高手和怪物史瑞克 4也将先后登陆大荧幕。同时带起 3D 平板电视，3D 功放，3D 投影机等等成为热门词汇，家用玩 3D 可能还太早，家庭影院毕竟也是根据原汁原味的影院发展而来。大家殊不知当 3D 电影逐渐成为一门大生意之后，3D 放映技术标准并没有统一RealD，Dobly，XpanD，MasterImages3D，IMAX3D.目

2、前有 4 种技术能够实现立体成像，分别为 “色分法”，”时分法”，”光分发”以及”全息法”。其中”全息法”目前还处于研究阶段（此方法能够立体成像，只是具体实施民用还在研究阶段，没有实际产品。）我们身边的影院最广泛使用的就是前三者。色分法 3D3D 电影也不是最近十年的事，最早的 3D 电影均采用色分法技术实现 3D 效果。色分法 3D 实现方式也很简单，就是让观众带上红蓝(或红绿)有色眼镜，然后通过红蓝眼镜的滤色功能将重叠的影像分离出来，让大脑错认为是看到了一副立体的图像，这种方法无需改变放映设备，直接就可以实现。 优点：成本低廉；缺点：容易对人眼造成视觉疲劳。 目前这种 3D 技术已经快被淘

3、汰。红蓝眼镜看立体电影示意图红蓝眼镜主动式 3D所谓主动式 3D，即单机+液晶眼镜(Nuvision)方式，就是利用眼镜左右镜片的高速切换来实现 3D 效果。主动的系统安装很方便，影院只要一个控制影院内所有眼镜什么时候切换的信号控制器就行。主动式 3D 存在两个问题：第一是眼镜很重而且造价昂贵，第二个问题是因为刷新率被降低为了原来的一半，因此画面的亮度也要损失 50%，除非采用双机放映才能弥补。全球实现主动式 3D 大部分采用的是 XPAN 系统。 优点：资源相对较多，3D 效果出色；缺点：3D 眼镜价格昂贵。主动快门设计的 XpanD 眼镜被动式 3D被动式 3D 即是通过拍摄和放映过程中的

4、设备和技术手段来实现 3D 成像，主要有：单机+液晶眼镜(代表品牌：RealD 及 MasterImage）；单机分色技术的光谱立体(代表品牌：Dolby 杜比)两种。这两种种其实本质上都是差不多的技术，实现方法不同而已。被动系统的眼镜很便宜，一副成本就十几二十块，RealD甚至有用一次性眼镜的。 国内现在 Dolby 杜比和 MasterImage 的用的比较多。 以上这些 3D 技术现阶段都有致命的缺点那就是亮度太低，无论使用主动还是被动的放 3D 时候的发光效率只有原来的 1/10。（RealD 是 15%）换算成亮度大概是 2D 的 1/4 到 1/5，所以观看时会觉得非常暗。现在唯一

5、的解决办法就是使用双机 3D 分别放映左眼和右眼内容，即：双机 3D 系统(双机+偏振镜)(代表品牌：Dolby 杜比）。双机 3D 系统亮度可以大大提高。 优点：偏光式眼镜价格低廉，3D 效果出色；缺点：安装调试繁琐，成本高。偏振光眼镜看立体电影示意图REALD3D 眼镜Dolby3D 眼镜蓝光播放器注：根据需求来选配材料（ 红蓝眼镜 5 元、主动快门设计的 XpanD 眼镜 200-2000 元。 蓝光播放器 500-1000 元。投影仪 2000-10000 元不等。液晶电视2000-100000 元。1T 以上硬盘 300-500 元）上门安装时间 30 分钟-2 小时人工费 50-2

6、00工作原理：通常我们用显示器观看立体图像时，当刷新率低于 60HZ 时就会感觉到屏幕中的图像在闪烁。这是因为显示器中的图像是由两幅图像交替输出的，这样实际上只能达到显示器输出刷新率的一半。而立体眼镜是与计算机同步的，即使投影机刷新率高也没用，高刷新的图像根本到达不了投影机。这样频繁闪的图像就会给观看者的眼睛造成疲劳。“立体图像发生器”是采用偏振光技术，将 VCT 或 PC 机的视频信号输给 DLP/LCD 投影机，在大屏幕上投射 3D 影像。通过偏振光角度来使左右眼同时观看两幅不同的图像。图像的输出不受刷新率的限制。左右眼观看到的是两幅同时输出的不间断的图像，这与我们日常观看图像的习惯一样，

7、不会产生闪烁，彻底消除了闪烁造成的疲劳感。可使观众融入在数字环境中，有身临其境的真实感受。配合数据手套、空间跟踪定位器、操纵杆等，可达到人机互动的效果。3D 投 影 机 优 势3D 电 视 的 昂 贵 价 格 ， 令 人 望 而 生 畏 。 与 之 相 反 ， 3D 投 影 机 的 价 格 却 要 “平 易 ”得多 。 以 3D 投 影 机 为 例 ， 目 前 ， 全 线 DLP 投 影 机 都 已 经 升 级 到 3D， 价 格 却 保 持 不 变 甚至 更 低 ， 从 4000 多 元 到 9000 多 元 ， 再 到 高 端 的 两 万 多 元 。 而 投 影 机 投 射 的 屏 幕 尺

8、 寸一 般 都 可 以 达 到 300 英 寸 ， 远 远 超 过 3D 电 视 46 英 寸 到 50 英 寸 的 屏 幕 尺 寸 。 3D 投 影 机 选 购选 购 3D 投 影 机 ， 不 是 只 看 参 数 和 价 格 ， 更 重 要 的 是 厂 商 的 3D 应 用 能 力 ， 或 者说 是 解 决 方 案 的 实 施 能 力 。 在 实 际 调 试 过 程 中 ， 比 方 说 ， 3D 投 影 机 与 PC 及 显 卡 应 该 如 何 搭 配 ， 购 买 相 应 的3D 眼 镜 ， 如 何 选 择 3D 播 放 软 件 ， 以 及 软 硬 件 的 参 数 如 何 设 置 ， 甚 至

9、 前 后 开 机 的 顺 序等 细 节 问 题 ， 都 需 要 有 经 验 丰 富 的 工 程 师 来 提 供 帮 助 ， 才 能 调 试 出 很 好 的 3D 效 果 。 3D 投 影 机 应 用据 了 解 ， 目 前 3D 投 影 机 不 仅 在 家 庭 市 场 受 到 欢 迎 ， 在 行 业 市 场 也 开 始 广 泛 应 用 3D技 术 。 与 医 学 院 校 进 行 合 作 ， 共 同 开 发 医 学 3D 影 像 教 学 系 统 。 通 过 高 清 晰 的 3D 画面 ， 学 生 可 以 更 加 真 实 地 观 看 解 剖 手 术 直 播 ， 可 以 大 大 地 提 高 教 学 的

10、 效 果 。 同 时 在 航 测 、卫 星 遥 感 等 行 业 ， 3D 技 术 的 应 用 ， 也 会 大 大 地 帮 助 其 读 图 和 判 图 的 真 实 性 。 有 业 内 分 析 人 士 指 出 ， 3D 投 影 机 正 在 成 为 市 场 主 流 ， 但 要 真 正 让 消 费者 “用 好 ”3D 投 影 机 而 不 只 是 “摆 设 ”， 对 厂 商 的 3D 应 用 能 力 是 极 大 的 考验 。主流 3D 显示技术偏振光方式光线偏振系统被用于商业影院和其它高端应用。这些方式提供了商业影院中的高品质 3D 体验，而数字投影机的流行使得 3D 效果更上一层楼。在一个偏振光系统中

11、，来自一台或者多台投影的光线通过一个偏振滤波器，使得所有的光波在同一方向上振荡。观众佩戴的眼镜上的特殊滤镜，仅允许属于某只眼镜的光线通过。如果你曾经见过百叶窗，你就已经明白了这个概念从某个角度你能够清楚地看出窗外，而从其它角度你的视线会被遮掩。为两只眼睛使用不同的偏振方向，使得两幅分离的图像可以被投射，一幅图像用于一只眼睛，从而产生深度感。目前在商用 3D 投影领域存在着两种不同的基于偏振光的系统。一个版本使用了两台投影机，每台机器拥有自己的偏振滤波器，分别投射左眼和右眼图像。该系统用于 IMAX 3D 播放。另外一种系统，被称为 RealD，使用一台投影机和一个快速切换的单个偏振器来完成同样

12、的事情。该系统在左眼图像和右眼图像之间非常迅速地切换，偏振滤镜同样也在顺时针和逆时针偏振方向中配合左右眼图像的改变而切换。再一次，偏振眼镜让观看者的眼睛只看见属于每只眼睛自己的信息。偏振光 3D 的优势色彩。与立体照片系统相比，使用偏振光系统时的色彩更为准确。虽然有一些源于眼镜的光线损失，但色彩更接近其原始值。鉴于眼镜的透镜本身几乎没有任何颜色，对用于偏振光系统的节目内容进行色彩纠正也更为容易。尤其是肤色，在一个偏振光系统中，看上去更为真实可信。被动眼镜。和立体照片 3D 一样，偏振光 3D 使用被动式的眼镜，廉价并且不包含电器元件。和立体照片 3D 不同的是，偏振光眼镜的框架通常是用塑料制作

13、的，使其相比纸质框架的 3D 眼镜更耐用、更能重复使用。串线。偏振光 3D 系统相比立体照片 3D 系统具有更低的串线发生率。由于偏振光线的特性，左眼图像被右眼看到的情况几乎不可能发生（反过来也一样）。如果你的头向两个方向偏得太厉害，那么使用左右偏振光的系统例如 IMAX 会失去 3D 效果，但除非你睡到邻座的肩膀上，这都不会成为问题。偏振光 3D 的劣势亮度损失。与一个 2D 系统相比，所有的单投影机 3D 系统都有明显的亮度缩减。对于不是物理学家的 ProjectorCentral 的读者来说，亮度指的是从一个表面（在这个的例子里，即屏幕）以一个指定的角度（即朝向观众眼镜的角度）反射的光线

14、。这和照明度不同，后者是对到达一个表面的单位区域的光线的计量，一般以每平方米的流明为单位，通常发布在我们的投影机评测中。在除了立体照片 3D 的所有 3D 系统中，这个损失是由于为左眼和右眼显示不同的图像而必需的快速切换。在观看一部 3D 电影的任何一个给定的瞬间，一只眼睛看见一个投射图像而另一只眼镜什么都看不到。这样，每只眼睛都只看到了屏幕反射的一半光线，立即导致至少 50%的亮度缩减。我之所以说“至少”，是因为偏振镜和 3D 眼镜都不具有完美通光效率。偏振镜其本质上只允许投影机的总光量的一部分到达屏幕。3D 眼镜还有一些进一步的亮度损失。最终的结果是画面的亮度显得比来自同一台投影机的 2D

15、 电影低很多。这其实正是使用双投影机系统的主要优势之一。每只眼睛都从一台投影机的全部亮度输出中获益，虽然偏振镜和 3D 眼镜带来的亮度损失仍然存在。最终结果是一个明亮得多的画面，所有其它方面则是相同的。最后这句话是很重要的，因为所有其它方面很难做到相同。最为普遍的双投影机系统的商用实现是IMAX，使用一个比大多数 RealD 影院都大得多的屏幕。使用的投影机在流明输出范围上变化很大。偏振片和 3D 眼镜的效率也有很大不同。在判断哪个系统“更好”时有太多的变数，但两种系统都各有其优势。虽然 3D 眼镜本身不贵，但系统的其它部分却不是这样。要求至少一个高端数字投影机以及与之配合的特殊处理设备来管理

16、同步，至少一个偏振光滤波器，以及一张镀银屏幕（传统的白幕不能保持光线的偏振性）。双投影机系统当然需要两台投影机和两组偏振镜。立体三维立体三维技术主要采用了帧序列的形式产生立体图像，立体三维技术的实现需要三个要素，首先投影画面的刷新率需要达到每秒 120 帧，其次需要一个红外信号发射器，另外就是需要一个可以接收红外信号的 3D 立体眼镜。当 3D 信号通过电脑（或者其他设备）输入到投影机中，图像以帧序的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的 3D 眼镜在实现信号同步的同时与左右帧图像进行同步交替开关。从而观看到立体影像。优缺点：立体三维技术的投影机通常分辨率在 X

17、GA 以上，图像质量好，并且不需要太多的附加设备。但是由于此规格的片源较少，并且使用红外传输信号容易受到视角的限制，因此影院里为了让不同位置的观众看到稳定的 3D 影像，会需要增加很多的红外发射器来实现。常见的 3D 应用技术干扰滤波器 3D另外一种用于商业影院的 3D 实现使用了一种称之为干扰滤波器的技术，由一家德国公司 Infitec 制造。该系统使用一台投影机并且不需要镀银屏幕。Infitec 3D 兼容的投影机有一个特殊的色轮被插入到灯泡和成像器件之间，将主色分离成不同的片段。想像一下：之前是红色、绿色、蓝色，现在则是红色1、红色 2、绿色 1、绿色 2、蓝色 1、蓝色 2。特殊的干扰

18、滤波器眼镜，允许左眼只看到标记为“1”的片段而右眼只看到标记为“2”的片段。3D 眼镜使用额外的滤波器来就纠正对色彩的感知，因此眼睛所看到的东西是尽可能地接近原始电影的。你可能已经看过了这种技术：在商业影院中它被称为 Dolby 3D（杜比 3D）。Dolby 3D 不如偏振光 3D 系统那样普遍应用于影院投影，但在伦敦 Leicester广场的帝国影院举行的阿凡达的全球首映式，就使用了 Dolby 3D。干扰滤波器 3D 的优势被动式眼镜。被动式眼镜是为商业影院和其它大型场地而设计的 3D 系统的共同的要素，因为其易于使用以及相对较低的成本。干扰滤波器 3D 眼镜相比偏振光眼镜，其制造更为困

19、难。因此，它们被制造成具有较高的耐用性。透镜由玻璃制作，而结实的镜框甚至还有一个用于防盗装置的挂绳孔。与脆弱的偏振光透镜相比，它们更能抵抗擦挂和磨损。不需要镀银屏幕。数十年前，镀银屏幕被用于所有的电影，但它们逐渐失宠。镀银屏幕相比白幕，观看角度的限制更大一些，因此当投影机变得足够明亮，能够充分地点亮一张白幕的时候，镀银屏幕就退出了历史舞台。当年镀银屏幕的缺点，现在仍然存在：对于坐在偏离中间的观众来说，亮度下降明显。在一间商用影院中，这包括了相当一部分观众。鉴于干扰滤波器 3D 不需要使用偏振光，就不需要镀银屏幕，从而改善了每一个观众的观赏体验。坐在影院两边的人能够获得更为一致的屏幕照明度，而所

20、有的观众都能获得和非3D 电影一样的色彩保真度。干扰滤波器 3D 的劣势亮度损失。任何单投影机 3D 显示方式相比在同一台投影机上进行的 2D 显示，都会遭受显著的亮度损失。这并不意味着单投影机的干扰滤波器 3D 和偏振光3D 系统总是具有相同的亮度，或者说双投影机的实现总是比单投影机系统更为明亮。单投影机的偏振光系统，干扰滤波器系统以及快门眼镜系统都有这个共同的局限性。专门的设备。在一台很多商业影院已经在使用的 DLP 影院投影机上安装一套类似于 RealD 的单投影机偏振光系统是可行的，这种改动不需要对投影机本身进行改装。鉴于 Infitec 3D 的机制工作在投影机内部，影院或者需要购买

21、预装了Infitec 色轮的影院投影机，或者需要让一个培训过的工程师将色轮安装到他们已有的 DLP 影院投影机的内部。昂贵的眼镜。被动式眼镜的最大的优势在于它们的价格不贵，因此人们可能会期待 Infitec 3D 眼镜也不会太贵。错了。Infitec 眼镜的大多数制造成本在于透镜本身玻璃必须进行多次镀膜才能区分不同的波长。Dolby 最近关于 3D眼镜的新闻发布会，宣布了每副眼镜 27.50 美元的批发价格。这明显是院线的一大笔开销，因此有很多手续被用来保证影院观众归还 3D 眼镜。我去过的一家Dolby 3D 影院要求提供一张带有照片的身份证明才能换取眼镜。LCD 快门眼镜方式LCD 快门眼

22、镜是第一种适合家庭使用的高质量 3D 实现。在使用这种眼镜的系统中，视频显示以非常快的速度交替显示左右眼的图像最高达 120 帧每秒。观看者佩戴一幅主动式 LCD 快门眼镜，交替地阻碍左眼和右眼。就像 DLP 色轮的效果一样，这种左右交替发生得如此之快，以至于你的大脑将两幅图像融合成一体，从而产生了单幅图像的 3D 深度感。快门眼镜的优势色彩。虽然快门 3D 眼镜各式各样，但大多数都有不带明显染色的透镜，这就使得它们具有和偏振光方式一样的色彩准确性。我们一直在使用的快门 3D 眼镜有呈绿色的染色，但我们见过的其它品牌的眼镜没有染色。串线。就串线而言，LCD 眼镜可能是所有 3D 方式中最好的一

23、种，因为未被使用的那只眼睛被快门机制主动的屏蔽了。早期的版本有重影的问题，即之前图像的一部分会在新的图像出现之后仍然保留在屏幕上。更新、更快的显示技术已经完全消除了这种图像错误。相对较为便宜。3D 投影机和电视机的价格已经非常低了。今天，一台能够显示3D 的投影机只需要 800 美元就可以获得。虽然有其它的费用，例如配备了高端显卡的电脑以及每个观看者一副 3D 眼镜，但对于只有很少观众的家庭应用来说，还是能够承受的。快门眼镜的劣势主动式眼镜。这是 LCD 快门眼镜和其它类型的系统的最主要的区别：控制哪只眼睛看到什么内容的机制是嵌入在眼镜内部的，而不是由节目内容或者投影机决定的。LCD 快门眼镜

24、对于人数较少的可信赖的成年观众来说是很好的，但它也有几个弱点。相比其它技术，其眼镜的成本昂贵（在本文发布之时，每副眼镜 100 到 150 美元）。眼镜构造复杂，带有电池、电器元件以及脆弱的 LCD 透镜。如果落在地上、被踩踏、或者电池用尽，都会破坏观众的 3D 体验。并且，如果你有一大群朋友想要到你家里欣赏 3D 的超级碗（注：美国职业橄榄球联盟年度总决赛），为每个人都提供一副 3D 眼镜太昂贵了。同步。主动快门系统需要一种方式来对 3D 眼镜的快门动作和屏幕上显示的内容进行同步。一些系统使用红外发射器。德州仪器用于投影机和电视机的系统称为 DLP Link，它使用了包含在投影图像内部的同步

25、脉冲。虽然两种实现方式使用了不同的脉冲信息信号源，但脉冲本身是相同的。左眼脉冲和右眼脉冲有所不同，这就是为什么所有同步到一台特定电视机的 3D眼镜，相互之间也是同步的。但投影机无法知道哪一帧是属于那只眼睛，从而带来一个有趣的问题。这些脉冲有可能翻转了，使得一只眼睛看到了属于另一支眼镜的画面。换句话说，左眼脉冲和右眼图像关联在了一起。这被称之为“伪立体效应”并且这个现象会让你在最初几次体验到的时候感到相当不安。其效果是图像内外翻转的奇怪的场景，仿佛你正在从错误的一边观看着一个凹陷的 3D 图像。这个现象经常出现，因此厂家有相应的对策可以通过切换显示器、电脑显卡或者软件本身的的一个选项来加以补救。

26、尽管如此，它还是没有其它类型的系统那样简单可靠。闪烁。一些人报告说在使用快门眼镜时看到了闪烁。闪烁是刷新率不足时产生的一种动作停止的效果。的确，鉴于每只眼睛只接受了一半的刷新率，投影机使用的快门眼镜必须非常快。为了这个目的，目前的实现使用了至少 120Hz 的刷新率来为每只眼睛呈现每秒钟 60 帧的图像。在 ProjectorCentral 的测试中，我们还未遇到任何闪烁的情况，因此我们无法对这个现象的流行程度或者严重性作出评论。亮度损失。快门眼镜系统使用了单台投影机，快速切换显示不同的左右眼图像，因此和其它单投影机系统一样，相比 2D 有至少 50%的亮度输出的减少。眼镜同样也会降低可视亮度。虽然不是所有的眼镜都一样，但不论显示器还是节目本身,我们测试过的型号都使可视亮度降低了大约 60%。好处在于，眼镜也降低了黑色电平，从而显著增加了对比度。