[科普中国]-栩栩如生的3D电影为什么看起来那么逼真？

如今，3D电影已经成为电影院的“座上宾”，因其震撼逼真的观影体验深受观众的喜爱。那么，为什么3D电影看起来那么逼真呢？

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2016年4月27日，观众正在球幕互动3D影院内自主选择观赏动漫影片。（李忠/人民图片）

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3D电影主要运用了人眼成像原理。人用左右眼看同一对象时，由于两眼所见角度不同，所以在视网膜上形成的像并不完全相同，这两个有细微差别的像经大脑综合后，就能区分物体的前、后、远、近，从而产生立体视觉。如果能使观众左眼看到左视角拍摄的画面，右眼看到右视角拍摄的画面，再通过双眼的会聚功能，人就会感到立体感。因此，3D电影的立体效果需要通过特殊的技术处理和设备才能获得，包括拍摄技术、放映技术和观看设备。

首先，拍摄3D电影使用的是特制的3D摄影机（或称“立体摄影机”），它实际上是同一台摄影机具有两个镜头和两套胶片运行装置，其中两个镜头之间的距离与人的两眼距离相同，两套胶片运行系统本身是完全同步的，这样就无需在后期编辑时再人工调整其同步性。

其次，放映3D电影时，两台放影机需要以一定方式放置，将两个画面点对点完全同步地投射在同一个银幕屏幕内。这时，如果人们用眼睛直接观看，看到的画面是重叠模糊的。想要看到立体影像，就要使左眼只看到左图像，右眼只看到右图像。这就需要在两个放映机镜头前装上偏振片，它的作用相当于起偏器。自然光是由发往各个方向的光组成的，偏振片相当于只有一个方向的细小缝隙，与偏振片上缝隙方向不同的光就不能通过。在两台放映机镜头前分别加装横向偏振片和纵向偏振片，这样银幕屏幕就可以将互相垂直的两束偏振光反射到观众的眼睛里。

剩下的工作就交给3D眼镜了。它的两个镜片也是两个垂直方向的偏振片，偏振方向必须与放映机搭配，这样左右眼就可以各自过滤掉不合偏振方向的画面，只看到相应的偏振光图象。由此佩戴3D眼镜的观众，左眼只能看到左机放映的画面，右眼只能看到右机放映的画面，而不是一只眼睛能同时看到两种光了。这些画面经过大脑综合后，就产生了立体视觉。

3D电影具有逼真刺激的立体感，但往往伴随着放映时光线的高频率闪烁，因此需要观影者眼睛高强度连续紧张调节，所以青光眼患者、严重干眼症患者以及双眼立体视觉功能差的患者不宜观看3D电影，否则不仅不利于眼睛恢复，还容易出现眩晕、头痛等身体不适状况。

除了电影制作和放映，3D电影技术还可广泛应用于艺术人像写真、建筑雕塑立体展示等各个领域。

本文由北京印刷学院物理系副教授李蜜丹进行科学性把关，由中国传媒大学传播学专业教授李智进行协助性把关。