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家庭影院投影机为什么要用变形镜头

发布时间:2019-06-11 10:41 来源:阿强家庭影院导购 阅读:

家庭影院从入门到精通

  家庭影院投影这两年的发展速度实在惊人,从高清到全高清,越来越多成熟的全高清机型不断涌现,覆盖万元到几十万元级别,3D投影也逐渐展现出强劲的势头,越来越多新机型面世。而通过变形镜头进行2.35:1宽屏幕投影则是家庭影院投影市场另一个重要的发展方向,其目的是为了充分利用投影机的性能,展现更宽广的视野,带来更舒适的观看效果,体验更出色的影音感受。

  变形镜头对于大多数影音爱好者而言都属于一个较为陌生的概念,为什么会诞生变形镜头?变形镜头又是怎样一回事?如何使用变形镜头?变形镜头在应用过程中需要注意哪些问题?为此,本期编辑部将对变形镜头的方方面面进行深入剖析,并解答各种各样相关的问题,为大家带

  来一个完整的关于变形镜头的介绍与应用指南。

  变形镜头出现的历史背景

  传统的胶片电影拍摄,通过使用变形镜头,将2.35:1的宽屏幕影像“压缩至”35mm的菲林之中

  说起变形镜头的诞生,最早出现在第一次世界大战中,为了让坦克可以获得更广阔的视野而在其中加入变形镜头,之后这种技术被引入到电影制造之上,以满足更大长宽比的宽屏幕拍摄的需要。在传统电影拍摄的过程中,是如何将2.35:1、2.39:1或者2.40:1的影像放置入35mm的胶片(1.37:1)中的呢?其实并不复杂,主要是在电影拍摄器材的镜头中加入一组椭圆形的压缩镜片,将所拍摄的影片变形垂直拉伸,调整到适合于35mm胶片的大小。在放映时,只需采用相反的椭圆形放大镜片,就能完整还原出2.35:1的原生影片。这种方法也是诱导家庭影院投影机使用变形镜头来满足2.35:1影片放映的主要因素。

  这是电影摄像机使用的变形镜头,可以很明显地看到是上下拉伸的结构

  家庭影院投影机中使用的变形镜头,基本原理与电影摄像机上使用的非常相似

  变形镜头并非指镜头可以变形,而是指通过镜头对投影图像进行变形处理。变形镜头的种类繁多,这里所谈及的变形镜头,主要是指为了满足观看2.35~2.40:1比例的画面而诞生的投影机外置配件,通常针对性地指从16:9转向2.35:1的变形镜头。变形镜头的出现与显示比例的发展有着密不可分的关系,因此,在进入变形镜头介绍之前,让我们先认识一下各式各样不同显示比例的来历以及今后的发展方向。

  震撼的宽视角与大视野的冲击:变形镜头深度剖析与应用指南

  4:3(1.33:1)显示比例

经常出现在商用及教育类用途的4:3投影幕

  4:3显示比例的出现与数学上的“黄金分割”有着直接的关系,数学上认为长宽比越接近1:0.618比例的长方形则越匀称,而4:3的显示比例就非常接近1:0.618。目前大多数商用及教育类的投影机都是采用4:3也就是1.33:1的显示比例,而最早的一代家用投影机也是采用这种显示比例。从19世纪末到20世纪50年代,基本上所有电影的画面比例都是1.33:1,有时候这种比例也表达为4:3。在1950年前后,美国国家电视标准委员会(NTSC)把这种比例设定为电视的标准比例,并且一直沿用至今,并且仍占据着主流地位。由于受到视野上的限制,人们逐渐发现4:3的画面比例并不能满足人们的观看需求,于是诞生了其他更宽广的显示比例。

  1.85:1显示比例

1.85:1的图像与16:9的图像相当接近

  1.85:1的显示比例正是其中一个在4:3之后诞生的宽屏比例,这种宽荧幕被称为学院宽荧幕。传统的4:3胶片为了配合这种显示比例,会在拍摄过程中用遮盖物分别挡住胶片上下的一小部分,让显示比例符合1.85:1的标准。这样就能在放映过程中显示1.85:1的效果。现在不少DVD影碟上会印有1.85:1的画面比例,就是这样出现的。但是这种比例仅仅为了追求更宽的视角,而没有充分利用胶片的高度,浪费了不少有效的胶片空间,这是1.85:1的主要缺点。

  2.35:1显示比例

16:9的投影幕是目前家庭影院中使用最广泛的投影幕

  由于人眼左右视野要明显大于上下视野,于是在上世纪7 0 年代之后,一种更加适合人眼观看的显示比例诞生了,长宽比为2.35:1,是SMP T E(美国电影电视工程师协会)于19 5 7年1 2 月制定。同时在1970年10月以及19 9 3年8月分别制定了更宽的2.39:1、2.40:1,不过与2.35:1的区别并非十分明显,所以也可以归于一类。2.35:1实际上是把4:3的比例进行了3次方,这种显示比例是目前最符合人眼观看习惯的比例,适合展现更多更丰富的内容。如果采用传统胶片的拍摄方式,在实现2.35:1影片的拍摄时,是利用特殊的上下拉伸式光学镜头来实现,并不像1.85:1采用上下遮蔽的形式,所以能避免出现胶片空间浪费的问题。在放映的过程中,可以通过光学镜头或者数字芯片的处理来矫正显示比例,实现2.35:1的宽屏幕显示。而对于一款16:9的全高清显示设备,播放2.35:1影片时的实际显示像素只有1920×816,为防止图像变形,显示设备在画面上下两边加以黑边。这也是促使变形镜头出现的根本原因。

  16:9(1.78:1)显示比例

2.35:1的图像放入16:9的屏幕里,上下方会出现两条黑边

  提及16:9,相信大家都非常熟悉,因为这种显示比例正是目前主流平板电视、家庭影院投影机的主流比例结构。这种格式出现的主要原因来自于电视行业,是电视行业为了模仿电影宽屏幕而诞生的。因此目前主流的高清电视节目都采用16:9的比例进行拍摄。而当用16:9的家庭影院投影机观看2.35:1影片的时候,就会出现上下黑边的情况。要注意,16:9的显示比例与1.85:1的显示比例是完全不同的两个概念。

  由于目前还没有原生2.35:1显示比例的投影机显示芯片的出现,无论是DLP、LCD还是LCoS,16:9依然是目前的主流方向。如果在采用16:9的投影机直接观看2.35:1影片的时候,不仅会出现上下两条黑边,同时还会令到投影机的像素造成一定的损耗。以全高清的投影机为例,物理显示比例为1920×1080,在播放2.35:1影片时,实际的显示像素只有1920×816,垂直分辨率就损失了将近25%。要弥补这种损失,使用变形镜头就成为最直接可行的方法。除了像素方面的损耗之外,如果利用16:9的投影幕去观看2.35:1的影片,还会造成显示画面的压缩以及损耗相当一部分光的输出。例如使用120英寸的16:9的投影幕去观看2.35:1的影片,实际投影的画面只有113英寸,将损失约1/3的显示面积,非常可惜。若采用拉长投影距离来满足大画面投影的目的,则会增加投影机的负担,并影响投影效果。

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