光学技术与数字电影放映系统的结合与发展

潘周璇，刘向杰

（武警后勤学院，天津 300309）

0 引 言

得益于我国科学技术的进步与提升，数字电影技术在不断进行的技术革新中日益成熟。传统放映模式中的胶卷放映已经淡出了历史的舞台，我国电影界也走进了全新的数字化时代。要更加深刻地了解数字电影，必须对电影放映系统的原理以及放映工作中的各种技术有足够的了解，而光学技术作为其中的重中之重，是相关从业人员需要重点研究的内容。本文针对电影放映系统中的光学技术进行了深入的分析与研究，希望能给相关工作人员一些参考。

1 数字电影放映系统概述

随着我国科学技术的进步与发展，传统的胶片电影放映设备已经彻底淡出了历史的舞台，数字电影放映技术逐渐成为现阶段电影行业的主流。数字电影放映技术随着不断的更新与发展，现如今已经能够达到6K左右的分辨率，为人们提供了更加极致的视觉享受。数字电影放映设备的原理，通俗来讲就是通过疝气灯来发射出强光，再由分色设备将其分解为红色、绿色以及蓝色这3种颜色的光源并依据所播放视频的数字信号将投射至三个靶面上的三色光进行解码并获取数字信息，最后由不同靶面将其所对应的彩色光进行反射、聚焦在镜头之中，由镜头投放至屏幕上，而后所有的像素点在屏幕中进行排列、叠加，从而呈现出彩色影像[1]。电影播放系统的有序运转离不开光学技术的成熟发展，因此要推动电影行业的持续进步与发展，就要充分促进光学与数字电影放映系统的结合发展，提升数字电影播放质量，进而提升电影受众的视听感受。

数字电影放映系统是电影行业的中坚力量，依照实际的使用环境的差异可以将其简单地概述为大、中、小三类播放设备[2]。其中，一般大型的播放设备多用于电影院、剧院以及大型室外活动场所，但由于其价格高昂、尺寸较大的特点，通常情况下用作商业用途；中型播放系统相较于大型的而言其移动性更好，同时造价也更为低廉，一般用于传媒公司、大型会议室等场所；而小型的播放系统具有极强的便捷性以及更为低廉的造价，一般用于家庭影院。

2 光学技术

光学是一门涵盖内容较为广泛的学科，其主要研究对象包含光的生成、光的本质以及光与其他物质之间的相互作用。尽管光学是一门相对独立的学科，但由于社会的进步，人们对光的需求也愈发广泛，因而光学技术的应用范围也发生了极大的变化。现阶段，科学技术领域对于光学技术的应用极为重视，光学技术所涉及的范围也十分广泛，光学仪器、光学设计、激光技术以及管线技术等都属于光学技术的重要分支[3]。而电影放映设备中的光学技术主要是借助放映系统中的放映机来实现视频的播放与放映，电影放映设备自身的性能与配置会对最终的播放质量产生影响，不同的辅助物件以及不同的放映角度会呈现出不同的放映效果。光学技术一方面能够带给电影放映系统更清晰的放映效果，另一方面也能够促进放映设备使用寿命的延长，同时与光学技术相结合的电影放映系统也能够有效提升电影数据在传播过程中的保密性。由此，光学技术因其自身特点具有一定的技术性与前沿性，融合了光学技术的电影放映系统能够帮助电影行业实现全方面的进步与发展，具有十分重要的意义与价值。另外，光学技术在各种大型系统以及设备中都能够充分地发挥其价值。伴随着光学技术的发展，现阶段我国社会体系中各种工作的开展都需要光学技术的支持，如人们日常生活中用到的智能手机显示屏和照明设备等，都运用了一定的光学技术。但基于本文重点讲述的内容是与光学技术相结合的数字电影播放系统，因此对于其他技术以及行业不在本文赘述。

3 光学技术与电影放映系统相结合的应用

3.1 光学技术在电影放映系统成像上的应用

现阶段光学技术在电影放映系统上的应用技术主要有3种，即数字光学处理技术、液晶显示技术以及直接光方法技术[4]。不同的技术依照不同的原理完成工作。以光学处理技术为例，它的原理为DMD靶面成像原理。所谓DMD就是基于TI公司所开发的一种数字微镜元件，它是结合了电子信息技术与光学技术，能够被广泛运用在市面上大部分DLP播放设备的新型数字投影技术。每一个DMD结构的外部都由数以万计的微小铝合金方形镜片聚集而成，中部则由CMOS集成电路、小动量电场转向结构等设备与结构组成。当一串数字信号经解码转变为光束并照射在DMD结构后，结构中部的CMOS集成电路就会依据数字信号的性质来控制外部的微小镜片进行偏转以达到反射光束的目的[5]。当投射至DMD结构的白色光束经由其外部微小镜片反射后，就能够将特定波长的光束经由数字电影播放系统的镜头投射至幕布上，最终完成数字电影的成像，原理如图1所示。该技术完美地结合了光学技术与数字化技术，对电影放映技术的升级与发展起到了一定程度的促进作用。

图1 DMD结构工作原理

3.2 光学技术在电影放映系统像差上的应用

在数字电影放映系统正常工作的情况下，光源、分色结构、聚光结构以及镜头、焦距等都会成为造成像差的最直接因素[6]。以镜头像差为例，镜头像差是所有像差中最关键的，现阶段相关工作者能够充分掌握放映系统镜头孔径中的球差、色球差以及视觉畸变等影响因素的生成原因并制定出相应的解决对策，进而高效地收集视觉场区的数据以及像散数据，绘制出镜头、孔径、畸变数据的综合曲线，将镜头像差对整体放映效果的影响降到最低。

本文研究的侧重点为我国各大影院中的数字电影放映系统以及应用于其中的光学技术，因此，要有效地推动二者的结合与发展，就要求相关的技术人员以及工作人员能够从实际出发，依据现阶段我国影院的真实调研结果去研究能够切实提升数字电影光学放映质量的方法与举措，在推动整体电影行业发展与进步的同时，达成推动光学技术与数字电影放映系统发展的目的。

4.1 科学合理地规划和使用光学放映设备

现阶段我国影院中的数字电影放映系统普遍存在2D电影荧幕中心亮度不符合标准或3D放映设备光效配置不合理的问题，这需要相关技术人员能够严格依照相关行业标准完成光学放映设备的选取与应用。首先，针对数字电影放映机的类型选择，技术人员应充分参考不同放映影片的格式来进行有针对性的配置，不同格式的3D、2D影片对放映设备的镜头、对光的利用率（15%～20%）、灯允许的光衰减量（40%左右）以及色彩校正光损等要求皆存在一定的差异[7]。相关技术人员应该注意的是，不仅要加强对屏幕中心亮度、串扰度等光效与数字电影放映设备通量之间的关系，同时也要充分注意数字电影放映设备与帧内对比度之间的关系，如此才能够以最科学、合理的方式对数字电影放映设备进行配置，进而促进光学技术与数字电影放映系统的发展。

4.2 重视环境光对数字电影放映系统的影响

在实际的调研中发现，放映窗的玻璃会对光学电影放映设备造成一定的光损，造成银幕中心亮度降低的状况，不仅会使得观影者的视听感受受到一定程度的影响，同时对光学放映设备的使用也会造成一定的损害，甚至可能造成放映设备使用年限下降的问题。除此之外，影厅内部的照明强度、放映区域的墙纸颜色以及反光程度都有可能对放映效果以及放映系统造成一定影响。由此，要促进数字电影放映系统的进步与发展，相关工作人员要提高对光学技术相关知识的了解与应用水平。以放映室或影厅为例，为了保证结合了光学技术的数字电影放映系统能够正常使用，相关技术人员在影厅建设过程中要加强对光学知识的应用，要选择光损较少的光学玻璃，同时放映厅内照明设备的亮度应该控制在相对合理的范围内，在墙体、顶棚以及地板的颜色选取上最好选用反光率较低的黑色装饰。

5 结 语

尽管现阶段我国市面上的数字电影技术已经处于比较成熟的发展程度，但是数字电影作为一项较为新颖的技术仍有着较大的发展与上升空间，并且随着科学技术与信息技术的发展，数字电影中的各项技术也会获得更好的发展。光学技术与放映系统相结合的应用研究，有助于相关从业人员在现有技术的基础上进一步促进整体数字电影行业的跃进。但如何使与光学技术相结合的数字电影播放系统的播放效果更加清晰，如何有效降低数字电影播放系统的造价，还需要相关工作人员能够进行不断的分析与研究，进而推动电影界获得更加超前的发展。