3D电影原理及评价指标
3D电影的原理及评价方法
一、3D成像原理
人长着两只眼睛。人双眼大约相隔6.5厘米，观察物体(如一排重叠的保龄球瓶)时，两只眼睛从不同的位置和角度注视着物体，左眼看到左侧，右眼看到右侧。这排球瓶同时在视网膜上成像，而我们的大脑可以通过对比这两副不同的“影像”自动区分出物体的距离远近，从而产生强烈的立体感。引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”。用两只眼睛同时观察一个物体时物体上每一点对两只眼睛都有一个张角。物体离双眼越近，其上每一点对双眼的张角越大，视差位移也越大。
正是这种视差位移，使我们能区别物体的远近，并获得有深度的立体感。对于远离我们的物体，两眼的视线几乎是平行的，视差位移接近于零，所以我们很难判断这个物体的距离，更不会对它产生立体感觉了，夜望星空你会感觉到天上所有的星星似乎都在同一球面上，分不清远近，这就是视差位移为零造成的结果。
二、3D电影的原理
1.拍摄
立体拍摄，模拟双眼。既然通过双眼观察世界才能获得立体感，那么想要获得立体的图像也需要两台照相机或摄像机。立体电影从拍摄开始，就模拟人眼观察景物的方法，用两台并列安置的摄影机，同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面，这样影片所包含的信息就与人的双眼亲临拍摄现场所看到的画面毫无二致了。
2.放映技术
偏振分光技术。
电影院放映采用的是偏振法，通过两个放映机，把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。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是重影模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片。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。当观众带上偏振眼镜后，左右两片偏振镜的偏振轴互相垂直并与放映镜头前的偏振轴一致，所以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，这样就会像直接观看那样产生立体感觉。
红蓝虑光技术
使用滤光技术制作的立体电影，在拍摄时给左右摄影机镜头前分别加装蓝/红滤光镜，只允许蓝/红光通过，阻止大部分红/蓝光。
当观众看电影时需要带一个红蓝滤光眼镜，此时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，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。这两个角度的画面经过滤光镜之后依然是偏色的，但当人眼传递给大脑后，又会被自动合成从而生成接近原始色彩的立体画面。
然后，左右眼把看到的图像传递给大脑后，大脑会自动接收比较真实的画面，而放弃昏暗模糊不清的画面，从而根据色差位移产生立体感和距离感。
现在已经有很多大片提供了红绿或者红蓝滤光的3D版下载，很多朋友看了之后觉得头晕目眩、眼睛疲劳、边缘色彩不正常、重影等诸多问题，最大的原因就是滤光眼镜和影片不配套所致，另外红蓝虑光对观看距离有严格的限制，距离屏幕太近或者太远都会大大影响3D效果。
液晶分时技术
液晶分时技术主要靠眼镜来实现。它的眼镜片实质上是可以分别控制开闭的两扇液晶小窗户（开：透明；关：全黑），通过液晶眼镜和显示器刷新的精确的同步，在同一台放映机上交替播放左右眼画面时，在放映左画面时，左眼镜打开，右眼镜关闭，观众左眼看到需要让左眼看见的画面，右眼什么都看不到。同样翻转过来时，右眼看右画面，左眼看不到画面，就这样让左右眼分别看到左右各自的画面，模拟出“视觉位移”从而在平面上产生3D效果。
虽然眼镜镜片的切换很关键，但实际上原始显示设备更是不可或缺，假如显示器的刷新率是60Hz，那么通过遮光眼镜后左右眼看到的画面实际刷新率只有30Hz，这样的刷新率我们会感到明显的闪烁，很容易产生视觉疲劳，所以“时分法遮光技术”要求显示器刷新率至少为100Hz，最佳值是120Hz。
三、3D电影的发展史
1839年，英国科学家查理·惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像是不同的”发明了一种立体眼镜，让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果，这就是今天3D眼镜的原理。
1922年，世界上第一部3D电影是《爱情的力量》，遗憾的是，影片很早之前就已经遗失了。早期的3D电影都是以展示立体效果为主，片中常以指向观众的枪、扔向观众的物体为噱头。
1951年，环球公司推出最有名的3D恐怖片《黑湖妖谭》，该片也是至今为止惟一一部有续集的3D电影。新版《黑湖妖谭》计划在2011年上映。
1952年，讲述非洲探险的《非洲历险记》被认定为是史上第一部真正的3D长片。该片的口号是“狮子在你腿上，爱人在你怀里”。尽管《生活》杂志在当时称该片“廉价、荒谬”，但观众们仍然热情地挤进电影院去体验片中的“自然视角”。
1953年，《恐怖蜡像馆》等一批3D恐怖片应运而生，3D片在上世纪五十年代进入了黄金时期。
1954年，当时世界上最伟大的导演们，绝大多数都对3D电影低眼相看，认为那只不过是在玩魔术而已，根本不是艺术。然而，希区柯克不这么想，他在1954年拍摄了3D版的《电话谋杀案》，成为了当时3D片中为数不多的精品。
1962年，我国的天马电影制片厂拍摄了国内第一部3D立体电影《魔术师的奇遇》，桑弧导演，陈强主演。后来又陆续出现了《欢欢笑笑》《快乐的动物园》《靓女阿萍》《侠女十三妹》等。
1982年，迪士尼拍摄了短片《魔法之旅》，虽然这部短片只有16分钟，但通过CGI与真人表演的混合，打造出了在当时令人惊讶的3D效果。
1982年，《13号星期五》第三部上映，本片令80年代的3D电影慢慢复苏。
1983年，3D版的《大白鲨第三集》轰动一时，放映首周就赚得1300万美元的票房。但因为电影本身水准低下，3D效果也无过人之处，很快就让观众失去了兴趣。
1985年，《魔晶战士》成为世界首部3D动画长片。
2004年，第一部IMAX 3D长片《极地特快》诞生。该片在2000块普通2D银幕上放映，3D IMAX银幕只有75块。然而就是这75块3D IMAX银幕，获得的票房占全片总票房的百分之三十。3D+IMAX的“超强组合”，让发行方看到了巨大的商业潜力。
2005年，迪士尼的动画片《鸡仔总动员》采用了新型投影技术放映，消除了以往看3D电影时容易产生的眼睛疲劳。
2008年，《U2 3D演唱会》是第一部完全用3D摄影机拍摄的真人影片，这个音乐纪录片堪称先锋。
2009年，环球的动画片《鬼妈妈》是第一部采用停格动画形式的3D电影。
2009年，《阿凡达》成为有史以来制作规模最大、技术最先进的3D电影。
2010年，中国内地投资3亿开拍首部国内3D电影《白蛇传说》
2010年，《生化危机4来生》采用和《阿凡达》同样的Fusion 3D的拍摄系统，是一部严格意义上的3D作品，并非2D转3D的影片。
四、3D电影的观感指标
串扰度：即左右眼图像的干扰程度，观感体现为重影。所有双机和双镜系统这一点都做的很好。而单机系统因为需要同步，普遍串扰多。
亮度：很大程度上取决于投影机灯泡的功率。观众离屏幕距离越远，亮度到达人眼时衰减也越多，屏幕的材质（金属幕>高增益白幕>普通白幕）。
视觉变形：所在位置观影视线跟投影光线夹角越大，视觉变形就越大。
视野：取决于屏幕大小和离屏幕距离。
对比度：最亮部位和最暗部位亮度差。
饱和度：色彩的鲜艳程度，取决于含色成分和消色成分。
眼镜重量：自然越小越好，特别是眼镜轻的话方便近视的同学套两个眼镜观看（对于两眼视力不同的同学来说，一定要戴眼镜，否则会头晕）。
清晰度：取决于分辨率，也就是像素数，胶片格式的可以用胶片颗粒数计算。
光电成像原理及技术课后题答案
光电成像原理及技术课后题 答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章 5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑 答：a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。而区别是光电成像系统中多了光电装换器。 b、灵敏度的限制，夜间无照明时人的视觉能力很差； 分辨力的限制，没有足够的视角和对比度就难以辨认； 时间上的限制，变化过去的影像无法存留在视觉上； 空间上的限制，隔开的空间人眼将无法观察； 光谱上的限制，人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。 6．反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？表达形式有哪些答：转换系数：输入物理量与输出物理量之间的依从关系。 在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时，被定义为电镀增益G 光电灵敏度： 或者： 8.怎样评价光电成像系统的光学性能有哪些方法和描述方式 答，利用分辨力和光学传递函数来描述。 分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。 光学传递函数：输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。对于具有线性及时间、空间不变性成像条件的光电成像过程，完全可以用光学传递函数来 定量描述其成像特性。
第二章 6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些？ 答：景物细节的辐射亮度（或单位面积的辐射强度）； 景物细节对光电成像系统接受孔径的张角； 景物细节与背景之间的辐射对比度。 第三章 13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型？ 答：根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类： 黑体，=1； 灰体，<1,与波长无关； 选择体，<1且随波长和温度而变化。 14.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。 答：普朗克公式： 普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体理论的基础。 斯蒂芬-波尔滋蔓公式： 表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。 维恩位移定律： 他表示当黑体的温度升高时，其光谱辐射的峰值波长向短波方向移动。 最大辐射定律： 一定温度下，黑体最大辐射出射度与温度的五次方成正比。 第五章
3D和4D立体电影的原理
3D和4D电影的工作原理。 在普通投影数字电影基础上，在片源制作时，片源画面使用左右眼错位2路显示，每通道投影画面使用2台投影机投射相关画面，通过偏振镜片与偏振眼镜，片源左右眼画面分别对映投射到观众左右眼球，从而产生立体临场效果。 3D立体影院一般设计成弧幕形式，立体感更强。 4D影院是相对3D立体影院而言的，就是在3D立体影院基础上，加上观众周边环境的各种特效，称之为4D。环境特效一般是指闪电模拟/下雨模拟/降雪模拟/烟雾模拟/泡泡模拟/降热水滴/振动/喷雾模拟/喷气/喷雾/扫腿/ 耳风/耳音/刮风等其中的多项。 4D影院的设备构成相对较为复杂，在3D立体设备基础上，增加特效座椅以及其他特效辅助设备。 4d电影也叫四维电影，由三维立体电影和周围的环境模拟组成的四维空间，它是在3d立体电影的基础上加环境特效、模拟仿真而组成的新型影视产品，通过给观众以电影内容联动的物理刺激，来增强临场感的效果。当观众在看立体电影时，顺着影视内容的变化，可实时感受到风暴、雷电、下雨、撞击、喷洒水雾、拍腿等身边所发生与立体影象对应的事件,4D的座椅是具有喷水、喷气、振动、扫腿 4D电影院 等功能的，以气动为动力的。环境模拟仿真是指影院内安装有下雪、下雨、闪电、烟雾等特效设备，营造一种与影片内容相一致的环境。以上两类电影都有身临其境，惊险刺激的效果。这两项电影既有共性，也有个性。身临其镜、惊险刺激、感受科技是它们的共性；一个是在运动中感受刺激、一个是在视觉中感受刺激，这是它们的个性。 20.什么是数字纸？工作原理是什么？ 数字纸，也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏，即理解为"象纸一样薄、柔软、可擦写的显示器"。在谈到数字纸时，必然会谈到电子墨。形像地说，数字纸是一张薄胶片，而在胶片上"涂"上的一层带电的物质，这便是电子墨。这也可看作是一个薄薄的内嵌式遥控显示板。 式 1.液晶方式 该方式是利用施加电压后分子排列被改变的液晶的性质，通过调整透光率及改变光线的方向来表达反差，笔记本电脑等产品上的液晶显示器已为我们所熟知。电子纸液晶显示器的制作思路是，将液晶板与写入图像的装置部分相分离以实现薄型化和轻量化，并能卷曲，做成像纸一样的东西。写入可利用施加光、热、表面电荷等各种方法来实现。 2.电泳方式
立体电影(3D电影)
立体电影（3D电影） 一、立体显示的原理 要了解立体电影的原理，首先要了解人眼观察事物的过程。人眼在观察外界物体时，不仅能看到物体的外形，还能够辨认物体的距离、物体之间的前后位置和取向等，这与人眼的三维视觉特性有关。这些立体视觉信息大致可分为单眼信息和双眼信息。他们由许多不同的感知线索组成，其中单眼信息的感知线索就包含有眼球的调节、视网膜上成像的相对大小、透视感、照明状况、单眼运动视差、视野等。在这些线索中，除了眼球的调节是生理活动外，其他线索一般认为是心理感知。心理感知多是通过人的习惯产生的，比如通过物体的近大远小、近明远暗、前后遮挡以及光线阴影等关系来感知立体影像。很多图片和绘画作品就是利用这一特点让观众在平面作品上产生强烈的立体感。 由于亮眼具有约65mm的瞳距，因而人们用双眼观察物体时，物体在左右两眼视网膜上的成像是略有差异的，即双眼视差，它是立体视觉的重要线索。另外，当物体成像不在左右两眼视网膜的对应点上时，所看到的便是两重像（复像），需要通过眼球的旋转运动（称为辐辏）并经眼外肌的张力调节而使两重像重合（称为融合），这个过程也为立体视觉提供重要信息。一般来说，人们在观看立体图像时，如果辐辏与调节超出平衡范围，就会引起视觉疲劳。单眼信息有时会出现偏差，而双眼信息的感知是比较真实的。立体电影就是利用人的双眼视差来产生立体感的。 人在观察外界事物时，左右眼各看见三维景物的左侧和右侧的细节，在视网膜上形成有水平视差的两个相似的二维图像，这两个二维像经过复现，就形成了三维立体图像。立体电影就是模拟人眼三维图像的形成过程，先把左右眼的单眼图像分别记录下来，通过放映机和相应的立体放映设备，让观众的左右眼分别看到相应的单眼图像，再经过大脑复现成三维立体图像。在技术上，就是要实现左右双画面放映并分别映入观众的左右眼。 上述原理早在19世纪中期就被人们认识到了，所以在胶片电影发明后不久，有人就在尝试以各种方式和形式拍摄和放映立体电影，早期是利用红蓝（绿）眼镜来看立体电影，后来又发展到用偏振技术放映、观看立体电影。 二、立体电影常用技术 影院放映立体电影时要到达的目的就是要通过各种技术手段，让观众的左右眼接受各自的画面，在大脑中复现三维影像。所以立体电影所研究的主要技术就是如何将同时放映到银幕上的左右眼两个画面，分别送到观众的左右眼。这就需要用不同的技术手段将画面的光线区分开。 要达到这一目的，可以通过分光法、分色法和分时法来实现，这三种方式都是需要佩戴眼镜来观看立体电影。 光分法：光是一种极高频率的电磁波，自然光的光矢量是在任意方向上平均分布的。利用光学介质将任意方向的光矢量按一定的规律分成两部分，分别传递左右眼图像信息的方法，称为光分法。线性偏振眼镜和圆偏振眼镜利用的就是光分法。 分色法：可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光的光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长大约在400～700纳米之间。利用光学介质把一束光按不同的光谱区分开，分别传递左右眼图像信息的方法，称为色分法。以前使用的红蓝（绿）
光电成像原理复习指南(含答案)
复习指南 注：答案差不多能在书上找到的都标注页数了，实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了，用红色和题干区分。特此感谢为完善本文档所做出贡献的各位大哥。(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书) 1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。(辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。P2-4) 答:辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。 [1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5) 答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示 [2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来 3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9，CCD CMOS) 答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像. 电荷耦合器件，简称CCD；自扫描光电二极管阵列，简称SSPD，又称MOS图像传感器 4.什么是像管?由哪几部分组成?(P8第一段后部) 器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，它的工作方式是：通过外光电效应将入射的辐射图像转换为电子图像，而后由电场或电磁场的聚焦加速作用进行能量增强以及通过二次发射作用进行电子倍增，经过增强的电子图像轰击荧光屏，激发荧光屏产生可见光图像。这样的器件通常称为像管。 基本结构包括有：光电发射体、电子光学系统、微通道板(电子倍增器件)、荧光屏以及保持高真空工作环境的管壳等。 5.像管的成像包括哪些物理过程?其相应的物理依据是什么?(P8第一段工作方式) （1）像管的成像过程包括3个过程 A、将接收的微弱的可见光图像或不可见的辐射图像转换成电子图 像B、使电子图像聚焦成像并获得能量增强或数量倍增C、将获得增强后的电子图像转
光电成像原理与技术考试要点.pdf
光电成像原理与技术考试要点 第一章： 1.试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。 答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间 的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。 对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的 图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。 目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？ 答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示 [2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以 捕捉人眼无法分辨的细节(4)可以将超快速现象存储下来 3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？ 答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像. 4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。 答：[1]变像管：接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。[2]像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。[3]异同、相同点：二者均属于直视型光电成像器件。不同点：主要是二者工作波段不同，变像管主要完成图像的电磁波谱转换，像增强器主要完成图像的亮度增强。 5. 反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？ 答：[1]转换系数（增益）[2]光电灵敏度（响应度）－峰值波长，截止波长 6. 光电成像过程通常包括哪几种噪声？ 答：主要包括：(1)散粒噪声(2)产生一复合噪声(3)温度噪声(4)热噪声(5)低频噪声(1/f 噪声)(6)介质损耗噪声(7)电荷藕合器件(CCD)的转移噪声 第二章: 1. 人眼的视觉分为哪三种响应？明、暗适应各指什么？ 答：[1]三种响应：明视觉、暗视觉、中介视觉。人眼的明暗视觉适应分为明适应和暗适应[2]明适应：对视场亮度由暗突然到亮的适应,大约需要2~3 min[3]暗适应：对视场亮度由亮突然到暗的适应,暗适应通常需要45 min,充分暗适应则需要一个多小时。 2. 何为人眼的绝对视觉阈、阈值对比度和光谱灵敏度？ 答：[1]人眼的绝对视觉阈：在充分暗适应的状态下，全黑视场中，人眼感觉到的最小光刺激值。[2]阈值对比度：时间不限，使用双眼探测一个亮度大于背景亮度的圆盘，察觉概率为50%时，不同背景亮度下的对比度。[3]光谱灵敏度（光谱光视效率）：人眼对各种不同波长的辐射光有不同的灵敏度（响应）。 3. 试述人眼的分辨力的定义及其特点。 答：[1]定义：人眼能区分两发光点的最小角距离称为极限分辨角θ，其倒数为人眼分辨力。
光电成像技术玉林师范学院期末考试
1.简述： （1）CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同点和不同点； 答：CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出，工作时仅需工作电压信号，而CCD读取信号需要多路外部驱动。 （2）在应用上各自有什么优缺点，以及各自的应用领域是什么 答：优缺点比较：CMOS与CCD图像传感器相比，具有功耗低、摄像系统尺寸小，可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点，但其图像质量（特别是低亮度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力，而CCD灵敏度较CMOS高30%～50%。电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构，其电压转换率略优于CCD。 运用的领域：CMOS传感器在低端成像系统中具有广泛运用，如数码相机，微型和超微型摄像机。CCD在工业生产中的应用广泛，如冶金部门中的各种管、线轧制过程中的尺寸测量。 （3）全球生产CMOS器件和CCD几件的企业有哪些分别位于哪些国家，并对先关企业进行简要描述。 2、简要概述《光电成像原理与技术》各章的主要内容，并用自己的语言陈述各章之间的联系（文字在1000字以上）。 答： 1.光电成像技术的产生及发展，光电成像对视见光谱域的延伸，光电成像技术的应用范畴，光电成像器件的分类，光电成像器件的特性。 2.] 3.人眼的视觉特性与图像探测：人眼的视觉特性与模型，图像探测理论与图像探测方程，目标的探测与识别。 4.辐射源与典型景物辐射：辐射度量及光度量，朗伯辐射体及其辐射特性，黑体辐射定律，辐射源及其特性。 5.辐射在大气中的传输：大气的构成，大气消光及大气窗口，大气吸收和散射的计算，大气消光对光电成像系统性能的影响。 6.直视型电真空成像器件成像物理：像管成像的物理过程，像管结构类型与性能参数，辐射图像的光电转换，电子图像的成像理论，电子图像的发光显示，光学图像的传像与电子图像的倍增。 7.直视型光电成像系统与特性分析：直视型光电成像系统的原理，夜视光电成像系统的主要部件及特性，直视型夜视成像系统的总体设计，夜视系统的作用距离。 8.电视型电真空成像器件成像物理：电视摄像的基本原理，摄像管的主要性能参数，摄像管的分类，热释电摄像管，电子枪简介。 9.固体成像器件成像原理及应用： CCD的物理基础与工作原理， CDD的结构与特性，CCD 成像原理，增强型（微光）电荷耦合成像器件，CCD的应用，CMOS成像器件及其应用。10.电视型光电成像系统与特性分析：电视系统的组成与工作原理，电视型微光成像系统（微光电视），成像光子计数探测系统。 11.红外热成像器件成像物理：红外探测器的分类，红外探测器的工作条件与性能参数，光电导型红外探测器，光伏型红外探测器，红外焦平面阵列探测器，非制冷红外焦平面陈列探测器，量子阱红外探测器。
三D电影的成像原理
阿凡达》采用3D技术，将电影屏幕变成了一个通向潘多拉星球的大门。 在看3D电影时，我们不仅能看到上下、左右方向的运动，还能够看到离我们而去或者向我们而来的动作。3D电影会有这种效果，是因为我们看到的世界，已经过大脑处理。因为两只眼睛位置的区别，每只眼睛看到的图像都有细微的不同。大脑会将这些图像处理成立体视觉，让我们能够分辨出距离感。3D电影原理就是如此———让两只眼睛分别接收到不同的图像，剩下的就让大脑自动完成吧。 最常见的电影3D效果，是用“光分技术”来实现的。它依赖于偏振光和滤光片，让每只眼睛只接收到一部分光，而滤掉另一部分。在上世纪拍摄3D电影时，人们会在一个镜头前加一块水平方向的偏振片，只让水平方向振动的光透过；另一个镜头前加垂直方向的偏振片。再将这两个镜头并列，之间的距离和人眼之间距离差不多，就可以开始拍摄了。在播放时，让观众戴上带有偏振片的眼镜，偏振方向和摄像机偏振片的方向相同。这样，左眼的眼镜就会完全滤掉右侧摄像机拍摄的画面，而右眼的眼镜则滤掉左侧摄像机的画面。这种3D电影要求观众必须坐得笔直。 后来，利普顿改良了这种技术，造就了RealD 3D。它的偏振光振动方向在一个圆周上旋转，再加上传统电影速度6倍的播放速度，想怎么歪着看电影都行。现在，RealD 3D已经成为了使用最广泛的3D电影技术。 光分技术是被动式的3D电影技术。也就是说，它不需要控制眼镜。色分技术也是这样。可能有些人还会对上世纪80年代的立体电影记忆犹新———它的两片眼镜片颜色不同。如果不戴眼镜的话，这种电影投影出来像是印刷有偏差的彩色画册。戴上滤光眼镜之后，眼前就能出现色彩鲜艳的立体场景。它最大的弱点是容易引起视觉疲劳，已经淡出电影制作领域了。直到2007 年，Dolby公司开发出Dolby 3D系统，色分技术才重新热起来。借助放在放映机前的滤光片将投影机射出的光线分成红绿蓝三原色光，并分别投影到屏幕上。通过滤光眼镜来分别接收这些光谱的高频部分和低频部分，同样可以实现立体效果。该技术比传统色分技术好得多。最重要的是，放映机装上滤光片就可以放映3D电影，而取下滤光片，还可以放映传统电影。《阿凡达》首映礼上，采用的就是Dolby 3D+IMAX。 只要让两只眼睛看到的图像精确的不同，我们就会看到一个立体的世界。所以主动式3D电影技术采用了另一种思路———控制眼镜的透光，让每只眼睛看到其中一半的画面。只要镜片变黑的程序与显示画面同步，就能构成立体视觉。现在显卡大厂Nvidia已经在家用电脑上提供了这种产品，有些电影院也开始使用这种技术。但是它的成本较高。 目前的3D电影技术已经达到了成熟阶段，至于哪种技术最后会成为主流，已经早已不是技术问题，而是另一个问题了。 3D电影并非电影技术发展的唯一方向。例如“巨型超大银幕”IMAX屏的可视面积比普通电影屏大上10倍左右，且通过多种技术革新来保证在大屏幕上依然能获得清晰良好的视觉效果，更容易让观众产生身临其境之感。在经过30年的发展之后，IMAX屏幕开始成为人们观影的重要标准。这也是许多文章鼓励大家去看3D+IMAX《阿凡达》的原因 武警总医院眼科泪器病中心主任陶海 目前正在放映的3D电影《阿凡达》非常火爆，可是有观众反映：看完电影后眼睛出现干涩、酸痛、视物模糊，甚至头晕、恶心、想吐、头疼等症状。有媒体报道，有人甚至出现了青光眼急
谈3D电影的发展
谈3D电影的发展 我们的眼睛在现实中看到的物体都是立体以及层次感很强的，但是我们平时用的多媒体设备中经常采用的是平面技术。 2010年似乎是3D技术的丰收年。毋庸置疑的是，3D技术正在渐渐成为一种推动电影业发展的新动力。是的，我们曾经早就领略过这种技术的魅力。但这次，当阿凡达---这部电影史上独一无二的吸金利器---和它昂贵的票价来到我们面前促使着我们源源不断的走进影院去观赏它3D的身影时，我们的抱怨声已经远远小了许多。3D技术已经存在了100多年了! 3D技术发展了一百多年才到今天这个地步，是不是令人奇怪呢？ 3D就是three-dimensional的缩写，意思就是三维图形， 1839年英国科学家查理-惠斯顿爵士根据人类两只眼睛的成像是不同的发明了一种立体眼镜，让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果，这就是当今3D眼镜的基础原理。3D成像是靠人两眼的视觉差产生的。人的两眼之间一般会有8厘米左右的距离，要让人看到3D影像，必须让左眼和右眼看到不同的影像，两副画面实际有一段小差距！也就是模拟实际人眼观看时的情况。这样的才能有3D的立体感觉。 3D电影即立体电影，是3D技术的应用。因此3D电影就是指能够真实还原三维空间感的电影。 3D电影的发展历程是曲折的。 电影发明之初的19世纪末，当时英国电影先驱威廉姆·弗莱斯·格林(William Friese-Greene)发明了世界上第一套放映和观看3D电影的装置。不过这套装置繁琐复杂，缺乏实用推广性，所以没有被戏院采用。 3D电影的第一次商演是1922年9月27日在洛杉矶大使饭店戏院放映的《爱的力量》(The Power of Love)，但是却没有经理人为这部电影买账。 1936年雅各布·莱温赛尔(Jacob Leventhal)和约翰·诺林(John Norling)为米高梅公司拍摄了短片《Audioscopiks》系列，当时每位入场的观众都被发了一幅红绿眼镜，然后银幕上告诉他们如何使用这些眼镜，接着一系列冲着镜头(观众)方向运动的物体出现了，效果在当时极其震撼，该片最后获得了当年奥斯卡最佳短片奖的提名。 同样在1936年，后来的宝丽来公司创始人埃德温·兰德(Edwin H. Land)发明了偏光膜技术，这种技术可以让光线振动方式发生改变。埃德温发明偏光膜的初衷是想用它来避免汽车头灯过于刺眼，但这种技术后来却对3D电影的发展起到了深远影响。 3D电影的发展之路总是跌宕起伏，但是却没有几个时期称得上是黄金期。一方面是3D电影有很多艺术水准的确不高、自降身价，另一方面3D技术的局限性依然很大，还达不到他们对电影高品质的要求。很快，在新鲜感散去后，3D电影再次被观众打入冷宫。
光电成像原理及技术__部分答案(北理工)解析
第一章 5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点？在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑？ 答：a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。而区别是光电成像系统中多了光电装换器。 b、灵敏度的限制，夜间无照明时人的视觉能力很差； 分辨力的限制，没有足够的视角和对比度就难以辨认； 时间上的限制，变化过去的影像无法存留在视觉上； 空间上的限制，隔开的空间人眼将无法观察； 光谱上的限制，人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。 6．反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？表达形式有哪些？ 答：转换系数：输入物理量与输出物理量之间的依从关系。 在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时，被定义为电镀增益G1， 光电灵敏度： 或者： 8.怎样评价光电成像系统的光学性能？有哪些方法和描述方式？ 答，利用分辨力和光学传递函数来描述。 分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。 光学传递函数：输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。对于具有线性及时间、空间不
变性成像条件的光电成像过程，完全可以用光学传递函数来定量描述其成像特性。 第二章 6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些？ 答：景物细节的辐射亮度（或单位面积的辐射强度）； 景物细节对光电成像系统接受孔径的张角； 景物细节与背景之间的辐射对比度。 第三章 13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型？ 答：根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类： 黑体，=1； 灰体，<1,与波长无关； 选择体，<1且随波长和温度而变化。 14.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。 答：普朗克公式： 普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体理论的基础。 斯蒂芬-波尔滋蔓公式： 表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。
3D成像技术原理
3D成像技术原理 1、视差障壁技术 电影院在放映3D电影时，广泛采用的是偏振眼镜法。而视差障壁（Parallax Barrier）技术（它也被称为视差屏障或视差障栅技术），与偏振眼镜法有些相似，不过一个需要通过眼镜，另一个却不需要。视差障壁技术是由夏普欧洲实验室的工程师经过十年研究的。它的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90度的垂直条纹。这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。缺陷：由于背光遭到视差障壁的阻挡，所以亮度也会随之降低。要看到高亮度的画面比较困难。除此之外，分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低，导致清晰度的降低。 2、柱状透镜技术 另一项名为柱头透镜（Lenticular Lens）的技术，也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术。它相比视差障壁技术最大的优点是其亮度不会受到影响，但观测视角宽度会稍小。它的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平等的，而是一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射社区，而不是只投射一组视差图像。 优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响； 缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。 3、指向光源技术 指向光源技术（Directional Backlight）3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。 优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色。 缺点：技术尚在开发，产品不成熟。
3D电影光电成像原理
3D影视拍摄播放原理探析 材料物理二班：李峰王亲苗关键词：3D 色差偏振全息技术 摘要：2010的《阿凡达》算是世界电影的风向标，在这之后接二连三地出3D立体电影。它是如何拍摄，又如何使人产生立体感的。当然，如果你懂美术，知道摄影，会玩3ds Max。你会觉得“这很简单”，因为这本来就很简单（原理很简单），我们来讨论从3D技术中看光学应用. 正文： 肉眼看像：人有两只眼睛，一左一右，两眼之间存在大概 3.5-5厘米的间距，我们看东西，之所以能分辨出哪个物体在哪个物体的前面，哪个物体在哪个物体的后面，能够判断物体的距离、远近，就是靠两只眼睛的差距。当我们看东西的时候，两只眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。虽然差距很小，但经视网膜传到大脑里，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的距离却不易分辨。两眼看像，由于漫反射，一只眼睛可以接收到另一只眼睛无法接收到的信息，从而两只眼睛将信息中和，通过大脑呈现出三维立体具有空间感的影像。
我们看到的东西的聚焦点的位置，决定了感知这个物体的位置，聚焦点在屏幕上，所以我们看到的所有的东西都是在显示器平面显示的。也就是说，如果我们想要看到立体的物体，那么就需要把聚焦点脱离开显示屏幕的平 面，如下图所示：
根据这一原理，如果把同一景像，用两只眼睛视角的差距制造出两个影像，然后让两只眼睛一边一个，各看到自己一边的影像，透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感。 3D显示技术主要有以下几种：
1、色差式3d立体成像 色差式3d历史最为悠久，成像原理简单，实现成本低廉，但是3d画面效果也是最差的，需要配合色差式3 d眼镜才能看到3d 效果。色差式 3 d先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，是的一幅图片能产生出两幅图片，人的每只眼睛都看见不同的图片。目前较为常见的滤光片是红蓝、红绿，或者红请，但这种3d越来越少了 有点：技术难度低，成本低 缺点：画质效果差 2、快门式3 d技术
光电成像原理
光电成像原理论文 院系：物理学系 专业：光信息科学与技术 姓名：王世明 学号：2007113143
嵌入式光电成像系统及高分辨率的实现 王世明 (西北大学2007级陕西西安 710069) 摘要：自上世纪初人类揭示光电效应的本质以来，光电成像技术一直是成像领域的热点技术，并得到了迅速的发展。目前，光电成像技术已广泛应用于国防、航天、生物科学、化工检测、工业监控乃至日常消费等领域。本论文分析了目前光电成像系统结构和性能上的优势和不足，从提高系统移动性和集成度、突破传输受限和增强系统实时处理和分析三个方面出发，设计了一套新型的光电成像系统，并详细分析了这套系统的整体构造、软硬件设计和实现形式、调试技术和实验结果。 嵌入式技术的引入，可以大大减小光电成像系统的体积，降低功耗，提高便携性，从而扩展光电成像技术的应用领域。本论文将该系统应用于图像采集，得到了理想的实验结果。论文最后，总结了设计过程中所做的工作和创新点，同时对于系统的进一步完善和开发进行了展望。本文主要介绍了光电成像原理的发展过程及其在实际生活中的运用，为我们介绍了具体的应用及未来的发展前景。 实现成像系统的超高分辨是光电探测领域中探索和追求的重要目标。 对提高天文观测、空间侦察和资源探铡的信息容量及精度具有重要意义。 归纳总结了近年来国内外从光学系统结构、光电探测器及软件重建等方面对提高系统分辨能力所进行的部分研究和进展．结合本实验室在这一领城开展的研究，时其中的一些理论及工程方法探索进行了阐述和分析，旨在为进一步实现超高分辨光电成像系统的研究提供建设性参考意见。 关键词：光电成像、嵌入式系统、ADS调试、图像采集 一．光电成像系统的发展 现代人类是生活在信息时代，获取图像信息是人类文明生存和发展的基本需要，据统计，在人类接受的信息中，视觉信息占到了60％。但是由于视觉性能的限制，通过直接观察所获得的图像信息是有限的。首先是灵敏度的限制，在照明不足的情况下人的视觉能力很差；其次是分辨力的限制；还有时间上的限制，已变化过的景象无法留在视觉上。总之，人的直观视觉只能有条件地提供图像信息。在很久以前，人们就已经开始为开拓自身的视觉能力而探索，望远镜、显微镜、胶片照相机等的应用，为人类观察和保留事物景象提供了方便。直到上世纪20年代，爱因斯坦完善了光与物质内部电子能态相互作用的量子理论，人类从此揭开了内光电效应的本质。同时，随着半导体理论发展和随之研制出来的各种光电器件，内光电效应得到了广泛的应用。而在外光电效应领域，1929年科勒制成了第一个实用的光电发射体一银氧铯光阴极，随后成功研制了红外变像管，实现了将不可见的红外图像转换为可见光图像。随之而来的是紫外变像管和X射线变像管，人类的视觉光谱范围获得了很大的扩展。上世纪30年代，人类又开始为扩展视界而致力于电视技术的研究。以弗兰兹沃思开发的光电析像器为起端，伴随而来的是众多摄像器件的诞生，超正析像管、分流摄像管、视像管、热释电摄像管等。1976年，美国贝尔实验室发现电荷通过半导体势阱发生转移的现象，利用
3维立体电影制作原理
3D立体电影製作原理 D是英文Dimension(线度、维)的字头，3D是指3D立体空间。国际上是以3D电影来表示立体电影。 人的视觉之所以能分辨远近，是靠两隻眼睛的差距。人的两眼分开约5公分，两隻眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。虽然差距很小，但经视网膜传到大脑裏，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。一隻眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理，如果把同一景像，用两隻眼睛视角的差距製造出两个影像，然后让两隻眼睛一边一个，各看到自己一边的影像，透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术，也多是运用这一原理，我们称其为“偏光原理”。 3D立体电影的製作有多种形式，其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法，利用两台并列安置的电影摄影机，分别代表人的左、右眼，同步拍摄出两条略带水准视差的电影画面。放映时，将两条电影影片分别装入左、右电影放映机，并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转，同时将画面投放在金属银幕上，形成左像右像双影。当观众戴上特製的偏光眼镜时，由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直，并与放映镜头前的偏振轴相一致；致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，通过双眼彙聚功能将左、右像迭和在视网膜上，由大脑神经
产生3D立体立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面，使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处，能产生强烈的“身临其境”感。 3D立体立体电影，即我们常说的4D电影，是立体电影和特技影院结合的产物。随着3D立体软体在国内越来越广泛的应用，4D电影也得到了飞速的发展。运用3D立体软体製作立体电影有其独特的优势，如3D立体场景本身就具有立体特性，与立体成像相关的各种参数非常容易在软体环境中调节等。本文具体讲解了3D立体立体电影製作的原理及常见问题的解决方法，以后我们还会在具体的製作方面继续探讨，希望广大对立体电影感兴趣的朋友不要错过。 4D电影是立体电影和特技影院结合的产物。除了立体的视觉画面外，放映现场还能模拟闪电、烟雾、雪花、气味等自然现象，观众的座椅还能产生下坠、震动、喷风、喷水、扫腿等动作。这些现场特技效果和立体画面与剧情紧密结合，在视觉和身体体验上给观众带来全新的娱乐效果，犹如身临其境，紧张刺激。 4D影院最早出现在美国，如着名的蜘蛛人、飞跃加州、T2等项目，都广泛采用了4D电影的形式。近年来，随着3D立体软体广泛运用于立体电影的製作，4D电影在国内也得到了飞速的发展，画面效果和现场特技的製作水准都有了长足的进步，先后在深圳、北京、上海、大连、成都等地出现了几十家4D影院。这些影院大都出现在各种主题公园（乐园）、科普场所中，深受观众和遊客的喜爱。
3D电影中的物理知识
3D电影中的物理知识 摘要： 3D技术近年来迅速发展并且已近走进了我们的生活。3D电影更是给 我们的日常生活带来了许多乐趣。这篇文章中我将简单的为大家介绍3D中的一些基本原理。 关键词：3D 原理应用 正文：3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。在二维里显示三维 图像不像是现实世界里的真实的三维空间，有真实的距离空间。只是看起来很像真实世界。 由于我们的两只眼睛一左一右相隔大概6厘米，这意味着假如当你我看着一物体时，两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼看到物体的左侧一点，右眼看到它的右侧。当两只眼睛看到的物体同时在视网膜上成像时，左右两面的印象合起来，就得到对它的立体感觉了。引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”。正因为如此，我们不仅可以分辨出事物的高度、宽度、表面颜色和明暗程度，而且还可以判断出物体离我们的远近程度和物体之间的相隔距离。3D技术就是虚拟三维技术。它是利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。从图象学的角度来看三维不再是平面，而改为立体的。 3D电影技术，其原理就是建立在双眼视觉的基础之上的。用两台摄影机模拟左右两眼视线，分别拍摄两条影片，然后将这两条影片同时放映到银幕上；放映时再采用必要的技术手段，使观众左眼只能看到左眼图像，右眼也只能看到右眼图像。当两幅图像经过电影观众的大脑叠合后，他们就对银幕画面产生了立体纵深感，然后，你就可以不断地听到他们的大呼小叫了。在立体电影中，对摄影和放映的左右眼画面分像有许多种方法。例如：红绿或红蓝眼镜法、液晶开关眼镜法和偏振光法等。 红绿或红蓝眼镜法：如果分别用红笔和绿笔在一张白纸上写字，透过红色镜片后，眼睛就看不到红色笔写下的字，但是可以看到绿笔写下的字；同理，当我们透过绿色镜片看这张白纸当然就看不到绿字，只能看到红笔的字迹。这样，通过这幅红绿眼镜的过滤处理，两只眼睛各自就看到了，事先由两部摄影机拍摄的不太一样的画面，最终两幅画面的叠加就形成了立体视觉。 液晶开关眼镜法： XpanD／NuVision主动式数字立体电影系统。XpanD／NuVision主动式数字立体电影系统除一台数字电影放映机外，还包括3D 电影同步分配模块和3D电影红外发射器，观众则需佩戴3D电影主动式液晶同步开关眼镜。3D电影同步分配模块需安装在放映机上，最多可以为四个红外发射器提供动力和同步信号，它还监测发射器的性能和提供准备信号，以便即使在不使用放映机的情况下也能安装和测试红外发射器。红外发射器架设在放映窗口或影厅后墙上，指向银幕，负责发射940 nm 的红外信号，使液晶眼镜的切换与放映机实现同步。一台发射器最多可以覆盖250—300个座位。观众配戴液晶同步眼镜后，左眼将只能看到放映电影的左眼影像，右眼将只能看到放映电影的右眼影像，从而获得3D的体验 偏振光法：光线按其偏振特性，可以分成自然光和偏振光两种。自然光的振动方向是在垂直于其传播方向的平面内各个方向是均等的。偏振光的则只在
3D电影格式详细说明
不用去电影院3D电影格式/播放全攻略 2011-06-26 01:53:05 PCPOP |我来说两句(1) 在立体3D应用中，3D电影是目前最为主流、普及程度最高的娱乐方式。立体3D做为一种正在发展中的技术，尚未统一的标准常常使得用户感到迷惑，究竟哪种格式更好？对设备的要求是什么？本文将针对3D电影的格式、设备要求等方面进行一次全面说明，解开种种疑惑。 立体3D是利用人们两眼视觉差别和光学折射原理在一个平面内使人们可直接看到一幅三维立体图,画中事物既可以凸出于画面之外,也可以深藏其中，活灵活现，栩栩如生,给人们以很强的视觉冲击力。它与平面图像有着本质的区别,平面图像反映了物体上下、左右二维关系，人们看到的平面图也有立体感。这主要是运用光影、虚实、明暗对比来体现的,而真正的立体画是模拟人眼看世界的原理,利用光学折射制作出来,它可以使眼睛感观上看到物体的上下、左右、前后三维关系。
除了电影院中放映的3D电影之外，我们还可以通过3D电视机、3D投影、3D显示器、PC、蓝光播放机等设备来播放3D电影，而我们常常听到不闪式、快门式、红蓝式3D，以及左右、上下、棋盘等3D影片格式，这些东西到底是什么意思呢？接下来的内容将对这些概念一一进行说明。 立体显示技术详解 我们所常提到的不闪式、快门式和红蓝3D，是指显示设备的3D显示方式。我们知道，要令人能感受到画面的立体感，需要令人的左右双眼看到两幅不同的图像。也就是说，如何让两只眼镜看到不同图像是关键。不同的3D技术，就是以此区分。 ●分色法：色差式3D技术
色差式3D技术，英文为Anaglyphic 3D，配合使用的是被动式红-蓝（或者红-绿、红-青）滤色3D眼镜。这种技术历史最为悠久，成像原理简单，实现成本相当低廉，眼镜成本仅为几块钱，但是3D画面效果也是最差的。色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，人的每只眼睛都看见不同的图像。这样的方法容易使画面边缘产生偏色。 色差式3D的设备成本要求很低，硬件方面仅需一副红蓝眼镜即可观看，对显示器没有特殊要求，通过软件转换即可实现。不过这种方案的缺点也很明显：很容易产生偏色。这主要是由于来自不同画面中的颜色是有区别的，并不保证能被眼镜完全过滤掉红和蓝，过滤不完全就会导致画面有重影，很难达到完美的效果。 ●分光法：偏光式3D技术 偏光式3D技术也叫偏振式3D技术，英文为Polarization 3D，配合使用的是被动式偏光眼镜,由于画面不会出现闪烁因此俗称为“不闪式”3D。偏光式3D技术的图像效果比色差式好，而且眼镜成本也不算太高，目前比较多电影院采用的也是该类技术，不过对显示设备的亮度要求较高。
《光电成像原理与技术》学习指南
《光电成像原理与技术》学习指南 图像是人类获取信息的最主要途径，据相关统计，人类所获取的信息80％以上来自于人眼，即来自于图像。光电成像原理与技术即为介绍迄今为止人类为扩展自身的视野和获取更多的信息所进行的努力和掌握的技术的课程。 本课程系统地介绍了光电成像技术发展的历史沿革和现状，讲述了人眼的视觉特性与图像探测的规律和目标景物特性及大气传输特性对光电成像过程的影响，系统、全面地介绍了微光夜视技术，电视摄像技术和红外热成像技术，内容包括各种光电成像器件的工作机理、结构及以这些器件为核心的典型光电成像系统。 本门课程特点是，理论知识涉及面广（物理学、电子学、工程光学），工程性知识点多（人眼的特性、自然的辐射环境与辐射源、大气对辐射传输的影响、光机结构等），知识点和技能点较学科基础课程系统性差。因此，要学好光电成像原理与技术这门课程，应该注意两条脉络： 1、光电转换技术、信号增强技术和发光显示技术，注意光电成像器件与系统是怎样完成“光-电-光”的转换的（这里需要有关半导体物理、电磁场理论等方面的知识）。其中的前提是，从人眼观察物体及对物体的分辨角度上讲，图像就是一个亮度（灰度）分布的点阵！因此，不管是直视型的光电成像还是电视型的光电成像，都是在研究解决在“光-电-光”转换的过程中和问题上如何保持构成原物体的这些点的空间分布。前述问题清楚了，后面就是搞清楚直视型光电成像器件上与电视型光电成像器件上二者的异同在哪里？进而不同的电视型光电成像器件在解决上述问题的异同又是在哪里？这些问题清楚了，解决了，那你对光电成像器件的认识就达成了。 涉及上述内容的章节为第五章、第七章、第八章和第十章。 2、从光电成像器件到光电成像系统的问题。因为光线从目标物到达人眼，需要通过目标所处的环境提供照明，需要透过大气到达光电成像系统的光学透镜表面，又要通过光学系统形成图像在光电成像器件的光电转换面上，然后通过光电成像器件及系统完成“光-电-光”的转换后，呈现在人眼面前，于是我们看到了距离遥远（电视）的图像，看到了很弱光线下（夜晚等）的图像（像增强器、微光夜视），看到了人眼无法直接看到（X射线、紫外、近红外、短波红外、中长波红外等）的图像，于是我们人类就可以由此获得很多通过人眼自身而不能直接得到的各种信息。 涉及上述内容的章节为第二章、第三章、第四章、第六章、第九章和第十一章。 总之，作为一门反映近代物理学优秀成果的光电成像技术，需要我们有一定的前期知识基础，如应用光学、物理光学、半导体物理学、辐射度与光度学知识等，希望学习者能够具备这些知识。 从学习方法上讲，学习者首先应该学会从系统到器件、从整体到局部地将知识统和起来－“树叶再多也是通过树枝长在树上的”。其次要学会抓住主要矛盾，建立工程和系统的意识－如何成像才是关键！再次，要善于温故知新，在具体的系统与器件中认识已知的科学道理，善于归纳总结，在对比中发现原理、技术手段中的共性和不同。最后，还希望学习者经常关注我们身边的光电成像技术，了解行业发展及动态，因为光电技术的发展日新月异，因此光电成像技术的发展也会推陈出新，不断把更精彩的物质世界展现在人类的面前！ 祝学习者学有所成，造福人类。