光学技术在数字电影放映系统中的应用

邱涛

摘 要 最近几年，由于电影行业发展速度持续加快，促使数字电影发展逐渐趋于成熟。改进和发展数字电影放映系统变成了人们研究的重点。因此，本文主要阐述了光学技术在数字电视放映系统当中的应用，旨在给其提供一定的参考和帮助。

关键词 光学技术；数字电影；放映系统；应用

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）182-0045-02

在进入信息时代之后，之前胶片电影放映系统慢慢淡出了人们的视线，影视工作人员之前熟练放映胶片电影的技术已经没有使用平台。想要真正了解电影放映系统，不断改进和发展其放映技术，一定要深入探索数字电影系统工作的原理以及程序。因此，下面将进一步阐述光学技术在数字电影放映系统当中的应用。

1 数字电影及设备原理及种类

1.1 原理

概括地讲，疝气灯发出的强光，通过分色仪器分为红色和绿色以及蓝色这3种颜色，之后反射在对应的靶面上面。由于视频的数字信号解码获得红色和绿色以及蓝色这3种光的信息，所有靶面对照着开像素地光反射，聚集到镜头，再在屏幕上面放映，全部投射在屏幕像素重叠在一起，形成全彩的影像。

1.2 数字电影设备种类

数字电影设备属于影视放映的关键构成零件，针对使用环境以及作用的差异，可以分成大型、重型以及迷你型这三种电影设备。大型的数字电影设备，不管是亮度还是屏幕尺寸，都相对较大，价格较高，比较适合在大规模的电影院以及室外户外活动中使用。而中型的数字电影设备性价比较高，方便携带，亮度以及投影尺寸适中，在中型电影厅和文化传媒以及企业会议这些地方使用比较适合。迷你数字电影设备通常在家庭影院当中使用比较适合。

2 数字电影成像光学原理

2.1 DMD靶面成像原理

DLP重点技术是DMD靶面，所有DMD零件最外面汇聚成数不清的十分微小的正方形铝合金镜片，内部存在电场掌控CMOS集成电路，动量不是很大的电场转向机构及微镜排列。在数字信号解码完成后，传送给DMD单元，这个时候CMOS集成电路就能够依照信号对于电场的大小进行掌控，让动量不是很大的电场转向机构带动微境，发生偏转。让照在微境上面的白色光线通过不一样的渠道反射，将适当波长的光通过镜头投射在屏幕上面，微镜尺寸越小，其像素越大，分辨率也就越强。光直接投射到靶面上面无法制造出彩色画面，利用RBG色彩合成原理，能够将色彩单一的图像转变成色彩的图像。当前，数字影像一起当中重点有单、三靶面构造，分别在高低端仪器中使用。

2.2 单靶面构造色彩图像出现原理

单靶面上面的DMD色彩图像制造是基于人的视觉暂留效应以及RBG图像合成原理。在照射靶面的光路当中添加一个斩断波色彩轮，而这个色彩轮当中包含扇形的红色和绿色以及蓝色的滤光片，通常计成65Hz的旋转速度，每秒可以制造出190个色彩场。比如，通过分解视频信号，得到RGB的数据为紫色，是红蓝两种光组合而成的，色彩轮一起旋转，在转到红蓝光的时候，微镜转到开的地方。在转向绿光的时候，微镜转到关的地方。在需要各种各样紫色光的时候，红蓝光照射开关的频率改变，之后借助投影设备将红色和绿色以及蓝色这些三色光根据信号频率，投射在屏幕上面，构成方形像素的图像。因为色彩改变速度较快，色彩能够在人们的视觉当中暂时停留，进而构成完整的色彩图像。

3 光学技术在数字电影放映系统当中的应用

3.1 镜头工作环境中运用光学技术

光学技术在镜头这个工作环境当中运用，所有利用光学技术实施投影的系统，均需要具备和工作环境参数相关的详细规定。例如，镜头焦距和投影孔直径，还有安装大小。数字电影放映镜头要求必须要充分思考工作参数，比如，投射靶面大小和反射彩色轮，聚合晶片有价值的厚度，拆分色彩光线，镜头靶面像素最大值这些。并且，在具体进行操作的时候，只要图像的亮度高于5万流明，那么必须要思考疝气灯在工作过程中的温度是不是过高，采取提升镜头抗高温能力的方式处理。

3.2 明确镜头焦距

明确镜头的焦距，针对我们当前使用频率较高的某公司生产的拥有两千像素水平的机型而言，根据之前设计以及应用放映电影镜头的一些经验。影院基本上是在固定距离实施放映的，所以，固定镜头方面的设计必须要达到绝大多数影院提出的要求。我们所说的机器型号，包含35到40毫米、41到51毫米、39到66毫米，还有69到94毫米等多种覆盖焦距镜头供我们选用。由最少的镜头满足了大部分使用人员提出的需要。但是，虽然变焦镜头种类不是很多，但是其价格通常比较高，这就导致使用人员的消费成本提升。因此，经过自主对于焦变镜头的设计，能够生产出39到121毫米的9分钟快速变焦镜头，在包含范围和上面所讲的机型完全相同的基础上，能够在根本上减少使用人员的消费成本。

3.3 准确掌握镜头后工作间距

准确掌握光学镜头后工作间距，想要获取到后工作距离通常可以使用两种方式，其中一种就是准确地测量出放映设备光学引擎，但是由于光学引擎属于放映设备的重点构成部分，其存放的位置是封闭的，我们几乎没有办法对其实施精确的测量。另一种方式就是在获取到靶面长度和宽度，还有分离色光与聚合镜片模式的基础上，利用逆向运算相应的比例，获得比较接近的有工作间距的数据。使用这样的运算方法，可以完成。最根本的原因就是色光与聚合晶片模式均是不变的，其计算大小都是依照光束大小相應比例缩小和放大的。在逆向计算的全过程当中，只有拆分功率光的角度差异是能够发生改变的因素，而这个差异能够在放映设备外部和构造当中得到，不需要深入的到设备里面，这和上面所讲的那种方法相比操作起来比较简便。

3.4 镜头构造

想要弄清镜头的构造，任何对于光学技术了解比较详细的工作人员均知道，在电影放映镜头后工作间距和焦距比例处于0.6左右的情况下，镜头构造设计不是很繁琐。但是，只要镜头焦距超过39毫米，那么后工作间距和焦距之间的比例大概是3，这样的条件下仅可以选用非近心光路这样的镜头构造。由于非近心光路镜头孔径比较而言不是很大，设计程序繁琐，并且还要思考镜头承受照度是六千照明情况下高温情况，所以，仅可以把非近心光路采取完全拆分这种方式进行调整，只有这样才能够让调整后的构造能够达到上面提出的全部条件。

3.5 像差

应用光学技术构成的投像画面，画面质量的效果会受到光学色差直接的影响，尤其是电影放映设备。光源和拆分色光以及靶面投射，还有聚合镜片和投射镜头这些均会对于最后投影图像的质量造成不同程度的影响，对于观众观看影片的效果造成影响。所以，必须要对于投影像差进行深入的研究，利用光学原理降低像有着十分重要的意义。

4 结论

通过本文对光学技术在数字电影放映系统中应用的进一步分析和阐述，使我们了解到数字电影放映系统是根据数字图像以及信息处理和传送等技术开发的新电影系统，这个系统和之前的电影比较，能够发现其存在很多优势。当前，我国大中城市当中数字影院电影放映设备大部分是进口的产品，并且数量急剧增多。但是针对制造数字电影设备关键技术掌握的不是很多。因此，希望通过本文对光学技术在数字电影放映系统当中应用的阐述，能够给光学技术在数字电影放映系统应用方面提供一定的参考和帮助，进而加快数字电影行业发展的速度。

参考文献

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