二十年前,到游樂園觀看立體電影,覺得有趣;十年前,在好萊塢環(huán)球影城看立體電影,覺得震撼;今年,在NAB看立體作品展播,覺得真實,感慨——這才是真實的世界! 此刻,覺得所有的平面影像失去了生動真實的魅力。
由于工作關(guān)系,接觸了立體影像各環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù),深感立體影像市場正撲面而來,姑且將自己粗淺的認知和感受整理成文,供業(yè)界同仁交流。
何為“立體印象”?
有一個細節(jié)往往被大家忽略,就是人左右眼看到的影像其實并不完全相同,尤其是在觀察近距離場景時,左右眼看到的畫面有較大像差,這是因為人兩眼之間大約有6厘米的間距??梢酝ㄟ^一個簡單的實驗來感受這一細節(jié),端起一個杯子仔細觀察,左右眼看到的其實是杯子不同的側(cè)面和不同的背景,兩個不同的實像通過視網(wǎng)膜進入大腦,于是人就獲得了空間的“立體印象”。
這種“立體印象”讓我們產(chǎn)生了真實的視覺印象和身臨其境的現(xiàn)場感受。為了記錄并模擬重現(xiàn)這種視覺體驗,Stereoscopic 3D 三維立體影像技術(shù)應(yīng)運而生。
立體影像的技術(shù)輪廓
立體影像技術(shù)發(fā)源已有幾十年的歷史,早期的立體電影側(cè)重給人以空間的視覺沖擊力,但由于傳統(tǒng)的工藝成本高、手段復(fù)雜、視覺觀感并不太好,以至于不能形成市場規(guī)模。而今的立體影像技術(shù)逐漸成熟,逼真生動的空間影像給人君臨現(xiàn)場的感受,推廣成本也大幅降低,市場前景看好。
為重現(xiàn)人眼的視覺習(xí)慣,立體電影采用雙機進行拍攝,攝影機之間有一定的物理間距,在放映時觀眾佩戴眼鏡將兩路圖像分離,左右眼分別看到左右攝影機拍攝的畫面,從而獲得立體觀感。
攝影機會采用不同焦距的光學(xué)鏡頭進行拍攝,和人眼有所區(qū)別,在用長鏡頭拍攝遠距離場景時,需要適當增加兩攝影機之間的間距,而采用廣角鏡頭拍攝時,需要適當縮小間距,以獲得符合視覺習(xí)慣的立體觀感。
立體節(jié)目的拍攝,可以采用傳統(tǒng)的電影攝影機或HD攝像機拍攝,也可以采用計算機圖形動畫技術(shù)產(chǎn)生兩路虛擬圖像。
立體節(jié)目的主要播放場地一般為電影院、游樂園,而今隨著各種型號立體電視顯示終端的推出,立體電視廣播成為人們關(guān)注的話題,立體DVD等設(shè)備也將面世,IPTV立體廣播也逐漸啟動,甚至一些消費產(chǎn)品,類似于立體MP4播放器(又被稱為“眼鏡立體影院”“立體隨身看”)之類的產(chǎn)品也紛紛面世。立體節(jié)目的播放,可以通過膠片或數(shù)字放映機完成,而未來立體節(jié)目會通過IPTV或電視廣播進入家庭。
立體節(jié)目的觀看大多還需佩戴眼鏡,眼睛主要有低成本的色差眼鏡和偏振眼鏡。目前,不需要佩戴眼鏡也可獲得立體觀感的電視顯示終端也已經(jīng)進入市場。
總之,立體影像的主要技術(shù)輪廓是:用雙機進行拍攝,將兩路畫面在播放時分離,分別進入人的左右眼,讓觀眾產(chǎn)生“立體印象”。
近年來,數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展使立體影像技術(shù)的推廣應(yīng)用很快成為市場熱點。
立體影像市場為何成為熱點?
立體影像市場涉及的產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,從電影院、游樂園、電視廣播到電視接收終端,甚至包括立體DVD、立體MP4“隨身看立體影院”以及各種成本的眼鏡等等,是一巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。立體節(jié)目的制作又涉及影視拍攝、CG創(chuàng)作、后期制作、存儲、傳播、接收、重放等各個環(huán)節(jié)。到今天,立體節(jié)目制作的全套生產(chǎn)流程已經(jīng)完全打通,且各種價位的觀看和傳播模式逐漸具備,可以形成立體的消費市場。
對于觀眾而言,立體畫面所帶來的視覺沖擊力和真實觀感較HD節(jié)目更容易獲得認可,尤其是年輕一代的消費者更積極愿意為這一新技術(shù)的應(yīng)用“買單”。國外有專家預(yù)測:立體影像帶來的沖擊會比從單聲道到立體聲的轉(zhuǎn)換還要大,市場的成長會比HDTV的推廣還要快。
技術(shù)革新往往是推動市場成長的重要力量,數(shù)字化革命帶來的一系列關(guān)鍵技術(shù)的推廣應(yīng)用使今天的立體影像市場達到了“沸點”。
HDTV無疑是立體影像快速發(fā)育的“催化劑”,傳統(tǒng)基于膠片電影的拍攝、制作、放映流程需要昂貴的投入,限制了立體影像應(yīng)用的廣泛性。通過多年的發(fā)展,如今的HD格式已經(jīng)呈現(xiàn)立體消費市場,價格從高到低能滿足各個層面客戶的需求。采用HDTV來拍攝立體影像,不但大大降低了成本,還能使拍攝達到所見所得的直觀立體效果。
近五年來,中國乃至全球數(shù)字影院的建設(shè)數(shù)量在快速的突飛猛進,采用數(shù)字投影機可以非常方便地進行數(shù)字立體節(jié)目的播放,無論是采用單機或雙機放映,無論是采用“主動立體”或“被動立體”模式,無論是采用偏振光原理或光譜分離技術(shù),今天的數(shù)字放映系統(tǒng)能呈現(xiàn)色彩艷麗、畫面清晰、同步準確的立體影像節(jié)目。如今科視、巴可、索尼、松下、NEC等公司都紛紛推出支持3D的投影設(shè)備,而對于原有非3D投影系統(tǒng)的改造也非常簡單。
在電視領(lǐng)域,PHILIPS、索尼、三星、三菱,甚至國內(nèi)的TCL等企業(yè)都在大力推廣平板液晶立體顯示終端,在機場、酒吧、電器城隨處可見不需要戴眼鏡就可獲得立體觀感的視頻顯示終端。一旦立體顯示終端進入家庭,立體影像節(jié)目的受眾就會進入廣大的電視觀眾,這是一個巨大的市場。當然,立體影像的電視廣播或許還需要一些時間,但觀眾可能會先看到高清立體DVD。
IPTV的發(fā)展在國外發(fā)達國家受到極大的關(guān)注,在美國,基于5至8Mbps碼流的高清視頻圖像通過電信網(wǎng)絡(luò)進入千家萬戶,接收端成本不高,利用一臺普通電腦和投影就可以獲得非常高的畫質(zhì)。AT&T的口號是: IPTV不僅僅是電視,而且是更好的電視。
IPTV的立體廣播如何實現(xiàn)?為此,我們先來研究一下立體影像眼鏡的構(gòu)成。
為了把兩層重疊的左右眼畫面分開,主要有以下方法:1,色差分離。將左右眼畫面分別加藍、加紅(左藍右紅),利用補色原理,觀看時用色差眼鏡(左紅右藍)可以將畫面顏色還原并將兩畫面分離,分別進入左右眼。2,偏振分離。左右眼畫面無論是通過主動或被動的方式成為兩束交叉的偏振光,利用偏振眼鏡將兩畫面分離,分別進入左右眼。
偏振分離眼鏡成本稍高,但可獲得非常好的視覺效果,色彩還原真實艷麗,適合在數(shù)字電影院或部分立體電視機前觀看。而色差分離眼鏡成本非常低,便于普及。
IPTV立體廣播可以通過色差方式將左右眼畫面加色后疊加成一層圖像,然后以單層圖像的碼流在網(wǎng)上傳輸,電腦接收端看到的是一層有色差疊加的復(fù)合圖像,這時,利用很便宜的色差眼鏡就可以將畫面分成兩層,產(chǎn)生立體觀感。由此看來,IPTV立體廣播的成本沒有變化,而且非常容易進入千家萬戶。由此,我們可以相信,立體電視節(jié)目進入家庭不一定依賴電視臺的立體廣播。
新技術(shù)帶來新的電影市場前景
全新的立體影像拍攝、制作技術(shù)解決了傳統(tǒng)立體電影的諸多瑕疵,色彩艷麗、細節(jié)清晰、立體感強,讓人看到的是一個完美真實身臨其境的現(xiàn)場畫面,而不是早期立體電影刻意營造空間感又有諸多缺憾的畫面。
近年來,美國洛杉磯PACE、FOTOKEN等公司制作的一系列立體影片受到觀眾的追捧。立體影像技術(shù)也受到好萊塢許多著名導(dǎo)演的青睞,曾執(zhí)導(dǎo)電影《泰坦尼克》的著名導(dǎo)演詹姆士.卡梅隆近期拍攝了許多深海主體的立體電影,最近又在新西蘭拍攝立體大片《天龍化身》。
觀眾花費很多時間到影院,能看到的不只是電影情節(jié),更有完美的畫質(zhì)、大屏觀感展現(xiàn)的豐富的細節(jié)和身臨現(xiàn)場的立體感受,因此,新的技術(shù)給電影市場創(chuàng)造了票房收入的大幅增長。
計算機三維動畫創(chuàng)作在立體影像制作上比較簡單,只需要在已經(jīng)設(shè)計好的場景里增加另一虛擬攝影機位,同時渲染出兩組圖像序列即可,準確性高、立體感強,成為推動立體影像的又一力量。據(jù)悉,好萊塢“夢工廠”動畫公司近日宣布,從2009年開始,其旗下推出的所有動畫片都將同時制作“數(shù)字立體版本”,迪斯尼的《玩具總動員》三部曲、《愛麗絲夢游仙鏡》以及派拉蒙公司的《藍精靈》也都即將推出立體版本。
HD與立體影像共同創(chuàng)造更真實的視像
高清作為提高畫面質(zhì)量和細節(jié)觀感的理想格式卻一直未能迅速打開市場局面。早期的困難主要是因為推廣成本太高,而今,卻是消費者關(guān)注不夠熱。如果電視屏幕不足夠大,觀看距離較遠,則高清的畫面效果會被淡化,觀眾未必會為了這點視覺差距“買單”。
而針對立體影像節(jié)目來說,如果清晰度不夠高,則不能產(chǎn)生真實感。如果節(jié)目瑕疵太多,則嚴重影響立體觀感,容易產(chǎn)生視覺疲勞,從而不被大眾接受。
如果說HD對市場的沖擊還不夠強的話,立體影像與HD的結(jié)合將創(chuàng)造更加真實的視像,給觀眾產(chǎn)生完全不同于標清電視的視覺沖擊力。也正是基于這一邏輯,在美國,立體影像被運用于音樂會或體育比賽等活動的高清現(xiàn)場轉(zhuǎn)播。比如2007年拉斯維加斯NBA扣藍大賽,立體高清轉(zhuǎn)播獲得了巨大的市場反響。
電影與電視節(jié)目形態(tài)的“角色互換”
多少年來,人們形成了電視電影節(jié)目形態(tài)的固定印象。電影節(jié)目制作成本高,制作周期長,多為劇情片;而電視側(cè)重于諸多實況轉(zhuǎn)播,節(jié)目時效性強。
隨著高清電視廣播及數(shù)字影院的大力推廣,節(jié)目在拍攝、制作、存儲、播放方面的分辨度技術(shù)指標均趨同,似乎只能這么定義:在家里用高清電視機觀看的叫電視,在電影院觀看的叫電影。
隨著高清DVD和HDTV廣播的普及,相信越來越多的人寧愿在家里觀看電影情節(jié)片,以獲得時間上的自由度,而越來越多的高清立體轉(zhuǎn)播,包括體育比賽、演唱會、綜藝選秀等節(jié)目卻被切換到數(shù)字影院。對于這類節(jié)目,在影院觀看可體驗大屏觀感和震撼音響,能獲得畫面質(zhì)量及細節(jié)的完美體驗,而立體影像技術(shù)的引入,能讓人產(chǎn)生親臨現(xiàn)場的真實感受,使人仿佛置身奧運開幕現(xiàn)場或明星演唱會的近距離坐席。由于數(shù)字影院建設(shè)已經(jīng)快速普及,數(shù)字影院成了高清立體廣播可以依賴的前沿陣地,而這種類型的實況轉(zhuǎn)播也一定會使電影院獲得更高的票房收入。
此刻,你會發(fā)現(xiàn),電影與電視節(jié)目形態(tài)的傳統(tǒng)定義被顛覆了。
HD格式被認為是連接電影電視的紐帶,立體影像的推廣則帶來電影電視節(jié)目形態(tài)的融合。
在這快速裂變的市場面前,我們將面臨——
立體影像“節(jié)目真空”
推動市場的不單是技術(shù),最重要的還是節(jié)目內(nèi)容,而至今,我們幾乎找不到專門的立體影像節(jié)目制作設(shè)備。隨著市場的快速發(fā)展,立體影像市場面臨“節(jié)目真空”。
依照傳統(tǒng)的立體節(jié)目制作工藝, 拍完的素材利用常規(guī)后期制作系統(tǒng)分別進行左、右眼畫面的分離制作,所見不所得,同步編輯誤差、畫面瑕疵等錯誤經(jīng)常發(fā)生而且不易被發(fā)現(xiàn)與糾正,最終只是讓觀眾感到視覺疲勞和觀感不佳,其原因在于:第一,最容易出現(xiàn)的問題是左右眼編輯誤差,在拍攝運動物體時,一兩幀的誤差也會導(dǎo)致觀眾視覺紊亂和疲勞;第二,因為攝像機在拍攝時有一定的角度,產(chǎn)生兩眼畫面亮度、色度、白平衡的差異,左右眼畫面顏色一旦不一致,觀眾看上去就會產(chǎn)生不舒服的感覺;第三,在單獨的左右眼工作模式下,未必能看到只被一個攝影機拍攝下來的瑕疵(例如:臟點,鏡頭眩光等問題),這樣就產(chǎn)生了干擾效應(yīng),誤導(dǎo)眼睛;第四,無法準確判斷和調(diào)整立體觀感,難以準確地預(yù)知邊緣誤差,拿捏不好觀眾的視覺感受。
新一代立體電影的熱潮需要更高的制作效率和更自然的立體效果,在這樣的市場背景下,英國Quantel公司在2007年IBC展會上推出全球第一套立體影像后期制作系統(tǒng),采用了雙路畫面實時操作方式,可以實時看到左右眼畫面,也可以戴上眼睛實時看到最終放映的立體影像,便于對兩個畫面的同步、色彩、曝光、景深等進行匹配,便于修飾閃爍、畸變等各種立體瑕疵,便于調(diào)整兩個畫面之間的視覺夾角(夾角決定縱深感和立體感)等等。這一重大的技術(shù)突破馬上引起了業(yè)界的強烈關(guān)注并被馬上投入到好萊塢最新立體電影的制作及諸多高清立體節(jié)目的后期制作中。由于采用了Quantel的立體影像后期制作系統(tǒng),導(dǎo)演終于可以在制作過程中看到了自己的立體作品從而創(chuàng)作出一系列完美的立體大片。
Quantel的立體影像后期制作系統(tǒng)包括以下主要功能:
·立體的剪輯——左右眼畫面的同步匹配
·立體的調(diào)色配光——左右眼畫面的色彩、曝光、景深匹配
·立體的合成特效——閃爍、畸變等各種立體瑕疵的修飾
·立體效果的調(diào)整——夾角的調(diào)整
Quantel之所以能實現(xiàn)實時的立體電影后期制作,不僅因為開發(fā)了立體影像制作所需要的相關(guān)軟件功能,還因為Quantel獨特的硬件處理引擎、高速總線結(jié)構(gòu)和幀魔法等技術(shù)。立體電影制作需要同時處理兩路的電影畫面數(shù)據(jù),而且還有雙路實時重放的能力,幀魔法的使用比較有效地提升了數(shù)據(jù)讀取和處理速度。
立體影像的在線制作系統(tǒng)需要一套全功能的工具來解決同步編輯、校色、特效、畫面修復(fù)等問題,Quantel立體影像系統(tǒng)的成功還在于它在一套系統(tǒng)里包含了電影圖像處理方面的完整工具集。而其他一般的圖像系統(tǒng)需要好幾臺不同設(shè)備才能完成以上效果,還要在不同的設(shè)備間拷貝或傳輸數(shù)據(jù),根本無法實現(xiàn)“所見所得”的實時立體影像制作。
索尼在今年NAB上推出的SRW-5800是一款具有HDCAM-SR格式記錄和重放能力的演播室編輯錄像機,它具備880 Mbps錄制功能,可支持4:2:2 1080 50P/60P、4:4:4 1080 HQ錄制,尤其是雙視頻流(3D)錄制模式,可以通過HD-SDI雙鏈路(Dual Link) 端口,與Quantel立體影像制作系統(tǒng)連接,實現(xiàn)了立體影像的同步采集與記錄。一盤磁帶同時記錄高清格式左右眼立體圖像。
至此,立體影像HD數(shù)字化制作流程已徹底打通,不論你用何種高清攝像機,可以將左右眼立體畫面記錄在一盤磁帶上,左右眼畫面可以同步上載到Quantel立體影像制作系統(tǒng),精確完成立體影像的后期制作,然后同步記錄到一盤磁帶上,可以方便地進行立體節(jié)目的儲存和傳遞,也可以方便地進行立體節(jié)目重放。
立體影像給我們帶來的沖擊將決不亞于從單聲道到立體聲的轉(zhuǎn)變,甚至是另一場革命,和從黑白畫面到彩色畫面所帶給我們的視覺沖擊一樣的技術(shù)革命??萍嫉倪M步將不斷改變我們的生活感受。