IMAX3D:立體影片的放映技術-中文百科頻道

定義

IMAX（指Image Maximum“最大圖像”）是一種能夠放映比傳統底片更大和更高分辨率的電影放映系統。标準的IMAX銀幕為22米寬、16米高（72.6 x 52.8英尺），但可以在更大的銀幕播放。IMAX是大格式及需在特定場館播放的圖像展示系統中最為成功的。

衆多IMAX系統中，有一種适合在傾斜的天文館圓頂播放的IMAX系統，稱為全天域電影。

沿革

長久以來，人們一直希望能加強電影的視覺震撼。Cinemascope及VistaVision加寬了35毫米式片的圖像，而且像Cinerama的多投影機系統能投射出更闊更具臨場感的畫面，然而系統操作不易，安裝困難，且各投影機之間的圖像無法互為重疊，影響觀賞品質。

曆史

IMAX由三名加拿大人發明：Graeme Ferguson、Roman Kroitor及Robert Kerr。由于在1967年于蒙特利爾舉行的世界博覽會中，他們的多投影機式大銀幕投影系統出現不少技術問題，促使他們設計單投影機、單攝影機式的新系統。

首出IMAX電影于1970年在日本大阪舉行的世界博覽會中播放，而長期的IMAX系統則于1971年在多倫多安裝。

在1974年于美國華盛頓州斯波坎舉行的世界博覽會中，美國館展出了一塊27.3x19.7米的巨型IMAX銀幕，觀衆向正前方觀看時，畫面足以充滿整個視界。共有5百萬人次觀看過，絕大部分觀衆認為它呈視了強烈的動感，少部分觀衆甚至産生暈船的現象。這個銀幕隻展出了六個月，數年後，一塊标準尺寸的IMAX銀幕于Riverfront Park IMAX Theatre安裝，并使用至今。

截至2009年年底，IMAX影院在全球共有超過400家，分布在40個國家和地區。在發達的國家和地區，建造一個IMAX影院的成本是100萬美元至150萬美元。由于建造費用昂貴，電影院的投資者往往與電影發行商預先談好或者預先簽訂今後若幹時期内的IMAX電影放映合同，然後才投資和動工興建IMAX影院。

技術規格

底片

IMAX為了大幅增加圖像的分辨率，采用了特别的70毫米底片。傳統70毫米底片的圖像尺寸為48.5毫米×22.1毫米（Todd-AO），IMAX底片的圖像尺寸69.6毫米×48.5毫米。為了以标準電影的每秒24格來曝光，IMAX底片的進片速度是一般底片的三倍。

要投影大片幅底片有一定的技術困難——傳統70毫米底片在放大586倍後不夠穩定。因此IMAX需要一些新技術，IMAX公司的威廉肖采用了一項澳洲的名為“滾動循環”的專利技術用于影片放映，主要是增加了一個壓縮空氣設備來加速底片滾動，并将一個圓柱形鏡頭置于放映機前端，在放映過程中保持真空狀态。IMAX放映機用螺釘固定，四顆螺釘與齒輪将放映機固定在完全水平的狀态。還通過增加凸輪控制臂來抵消放映過程中的細微晃動。放映機的快門長度也比傳統設備長大約20%，燈管的亮度更高，最大的12-18千瓦氙氣-弧光燈甚至需要水冷的電極。因此IMAX系統造價并不便宜，而且重量達1.8公噸。

IMAX的片基為柯達的ESTAR（即PET，亦即杜邦化工的Mylar®），原因并非在片基的強度，而在于此片基不會被顯像的化學液影響了尺寸，IMAX的進片設備對底片邊孔或厚度的變化有嚴格的要求，IMAX底片可歸類為“15/70”底片，意指這種70毫米底片每格有15個邊孔。IMAX的底片非常笨重，底片盤比一般電影的大得多。

聲音系統

IMAX底片為了盡用底片面積而沒有聲軌，它采用了六聲道35毫米磁帶播放與畫面同步的聲音。在1990年代前期，與畫面分離的數字化六聲道聲源改為以更精确的脈沖産生器作為傳統SMPTE時碼的同步信号源。這是日後杜比數字及DTS等電影院多聲道系統的前身。

IMAX繼續發展，出現了新的表現手法，例如立體圖像及每秒高達48格的畫格數。音響系統方面則有Sonic-DDP（Direct Disc Playback，無壓縮LPCM環繞聲軌）、立體音響系統及呈橢圓形分布的揚聲器群。

放映機

在IMAX放映機使用的15千瓦的氙短弧燈放映機重達1.8噸和超過178厘米高195厘米長。IMAX公司已經發布了使用其15格，70毫米膠片格式以四個投影機類型：GT（大劇院），GT3D（雙轉子），SR（小轉子），和MPX，這是專為改裝劇院，在2008年7月，該公司推出了數字投影系統，它并沒有給一個明确的名稱或品牌，為多廳影院的設計與屏幕不超過21.3米（70英尺）寬。所有的IMAX放映機，除了标準的GT系統，可以投射3D圖像。

影院

IMAX的構造亦與普通電影院有很大分别。由于畫面分辨率提高，觀衆可以更靠近銀幕，一般所有座位均在一個銀幕的高度内（傳統影院座位跨度可達到8~12個銀幕），此外，座位傾斜度亦較大（在半球形銀幕的放映室可傾斜達23度），便觀衆能夠面向銀幕中心。

技術演變過程

IMAX Dome

（舊稱OMNIMAX，中譯全天域電影）是用作投影于天文館這一類傾斜的半球形銀幕的。此系統采用一魚眼鏡頭拍攝，使180度的景物能成像于平坦的底片上。投影時再采用另一魚眼鏡頭即可讓全景重現銀幕。IMAX Dome水平投影角達180度，而垂直則為122度，其中22度低于投影機水平線，100度高于投影機水平線，這是配合傾斜半球形銀幕而設的。有部分天文館（例如香港太空館）采用沒有傾斜的半球銀幕，因此圖像總是高于投影機水平線，而觀衆的座椅則較一般影院更為後傾。

IMAX 3D

立體版本的IMAX技術。為營造出立體景深，IMAX 3D采用了雙攝影機及雙投映機拍攝及放映。

目IMAX 3D放映時采用偏振光式放映，觀看時以配戴偏光眼鏡來分析立體圖像。多數IMAX 3D影院采用線偏振鏡片。而另外有的公司采用的是圓偏振眼鏡，圓偏振眼睛受眼鏡旋轉角度影響較小，當觀衆歪頭時基本不影響效果，而不像線偏振眼鏡在觀衆歪頭時會出現立體畫面的虛影。

IMAX HD

新版的IMAX技術，幀速率由原本24格/秒增加至48格/秒，以減少畫面閃爍問題。于1992年的西班牙世界博覽會發表。但因為拍攝成本比一般的多出一倍，至2000年被放棄使用。

因2008年數字IMAX的産生，使得IMAX HD (48格/秒)不再遙不可及。2012年底的哈比人：意外旅程，為IMAX首部DMR 48格/秒的數字IMAX電影。

數碼IMAX

于2008年發表的最新IMAX技術，投映機以DLP技術支持，數字IMAX分辨率為2K，與一般數字投影相同畫質，因其分辨率相較膠卷IMAX低級非常之多。為了保障電影畫面不因放大投影巨型屏幕而使畫面清晰度降低，數字IMAX屏幕都縮小不少，甚至銀幕僅僅8.2米高(台灣高雄大遠百威秀影城數字IMAX)，IMAX原始的“巨型銀幕、超高畫質”兩樣皆失。

數字IMAX的優點為免除了一般70毫米底片笨重的缺點、畫面明亮幹淨。

IMAX公司預計于2013年推出新技術—激光鐳射數字IMAX，投影分辨率将提升至4K，顔色之呈現也會比先前數字IMAX更出色。激光鐳射數字IMAX将改善先前數字IMAX的分辨率問題，并且維持IMAX原始的1.43:1銀幕比例，遇到IMAX攝影機拍攝畫面仍可播放完整的電影畫面内容。

國外IMAX 鐵杆愛好者稱IMAX 數字影院為 LIEMAX 和 Fake IMAX。因為部分觀衆強烈不滿IMAX Digital的畫面效果，抱怨前排的畫質已經無法忍受。IMAX畫面比例為1.44:1，而數字IMAX的畫面比例為1.78:1，所以同樣寬度的屏幕，數位IMAX 的高度隻有膠片IMAX 高度的 4/5,數字IMAX系統無法播放完整的 70mm 膠片的 IMAX 影片，播放時圖像會被裁切。

而且通常數位IMAX的屏幕都比膠片IMAX 影廳的屏幕面積小，如大陸的東莞IMAX影廳（高22米）和北京電影博物館IMAX影廳(高21米)的屏幕高度，比無錫大世界影城（高10.6米）和北京萬達影城石景山店（高12.6米）幾乎要高出一倍。所有種種的缺點以至于觀衆抱怨票價不值，不配IMAX的稱号。

用于放映的DLP放映機一般采用的是兩台2k分辨率的DLP投映機，兩台放映機畫面疊加，相對于膠片版的IMAX，主要的優勢在于亮度加倍和兼容3D播放。而IMAX的大畫面高分辨率的優勢則喪失了。IMAX Digital的分辨率隻相當于多次播放後的35毫米膠片拷貝的水平，而普通35毫米膠片母帶大多能達到4K分辨率，而IMAX 15/70毫米底片至少達到了6K-10K分辨率，理論值為12800x8700像素，實際值約6120x4500像素（2千7百萬像素）。而使用的IMAX Digital放映機的2K(2048×1152像素)分辨率僅僅比HDTV的1920×1080像素的分辨率略高，甚至沒有達到Sony 4K影院的4K分辨率(4096x3072)。

中國大多IMAX 影院也采用IMAX Digital播放系統，處于商業考慮，他們隐蔽了數字IMAX諸多缺點并且聲稱 “IMAX Digital為一種IMAX膠片版的升級系統”來混淆消費者視聽。這些影院可以強調數字 IMAX 的亮度方面的優勢而不提及屏幕分辨率上的劣勢。

目IMAX正在測試2台4K放映機。由于兩台4K放映機的畫面是疊加而不是拼接，所以分辨率還是4K。雖然比2K放映機大幅提升，但頂多隻是高亮度的Sony 4K影院，也無法達到70毫米底片放映的清晰度。