1839年，英国科学家温特斯顿发现了一个奇妙的现象，人的两眼间距约5公分，看任何物体时，两只眼睛的角度不尽相同，即存在两个视角。要证明这点很简单，请举起右手，做“阿弥陀佛”姿势，将拇指紧贴鼻尖，其余四指抵住眉心。闭上左眼，只见手背不见手心；而闭上右眼则恰恰相反。这种细微的角度差别经由视网膜传至大脑里，就能区分出景物的前后远近，进而产生强烈的立体感。这，就是3D的秘密--“偏光原理”。

什么是3D电影？D是英文Dimension(线度、维)的字头，3D是指三维空间。国际上是以3D电影来表示立体电影。

人的视觉之所以能分辨远近，是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分，两只眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。虽然差距很小，但经视网膜传到大脑里，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理，如果把同一景像，用两只眼睛视角的差距制造出两个影像，然后让两只眼睛一边一个，各看到自己一边的影像，透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术，也多是运用这一原理，我们称其为“偏光原理”。

3D立体电影的制作有多种形式，其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法，利用两台并列安置的电影摄影机，分别代表人的左、右眼，同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时，将两条电影影片分别装入左、右电影放映机，并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转，同时将画面投放在金属银幕上，形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时，由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直，并与放映镜头前的偏振轴相一致；致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上，由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面，使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处，能产生强烈的“身临其境”感。

3D电影的观看方式

1、光分法

电影院中普遍采用。 现在有不少影院都拥有3D立体放映厅，放映时通过两个放映机来播放两个摄影机拍下的电影，在屏幕上就会同步出现两组有差别的图像。

2、分色技术

是另一种3D立体成像技术，现在也比较成熟，有红蓝、红绿等多种模式，但采用的原理都是一样的。色分法会将两个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。这样视频在放映是仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影，而通过对应的红蓝等立体眼镜就可以看到立体效果，以红蓝眼镜为例，红色镜片下只能看到红色的影像，蓝色镜片只能看到蓝色的影像，两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。

3、时分法

时分法是NVIDIA现在主推的一项应用，需要显示器和3D眼镜的配合来实现3D立体效果。时分法所采用的立体眼镜构造最为复杂，当然成本也最高。两个镜片都采用电子控制，可以根据显示器的输出情况进行状态的切换，镜片的透光、不透光切换使得人眼只能看到对应的画面（透光状态下），双眼看到不同的画面就能够达到立体成像的效果。

4.光栅式

为了迎接2008奥运会，接收的电视节目能立体化，我国现已制造出光栅式的立体电视机，但光栅式也有缺点，就是清晰度和其它的立体相比要差些，只有在非常大的电视上清晰度稍高，但这样一来，价格也就上去了，但光栅的不管怎样弄，想克服这个缺点是比较难，当然技术进步了例外。

5.全真式

由德国人托马斯·侯亨赖克发明的当今世界上唯一成功的全真立体电视技术，这项立体电视技术与全世界原有各制式电视设备兼容，从电视制作、播出系统，到百姓家的电视机，均无需增添任何设备和投资，只是在拍摄立体节目时，在摄像机上加装特殊装置即可。观众收看节目时，只需戴上一付特制的三维眼镜即可。眼镜成本低廉，经国家卫生部门鉴定，不会对眼睛产生副作用。如果不戴眼镜和看普通电视没有区别，目前这样的节目很少，这项技术面临淘汰。现在又有部分数字电视节目又有这种节目了。缺点：节目源少，立体效果并不是非常出色。

6.观屏镜：

以前专用于看立体相机拍的图片对，图片对一般左右呈现。现在这种观屏镜也可看左右型立体电影。缺点：看图像或电影时最多只能是屏幕一半大小；优点：非常清晰。

7.全息式：

这种目前无法推广。在各个角度看上去都是立体的，不用立体眼镜。价格是贵得出奇，只在科技馆有展示。

3D电影简史

1839年，英国科学家查理·惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像是不同的”发明了一种立体眼镜，让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果，这就是今天3D眼镜的原理。

1922年，世界上第一部3D电影是《爱情的力量》，遗憾的是，影片很早之前就已经遗失了。早期的3D电影都是以展示立体效果为主，片中常以指向观众的枪、扔向观众的物体为噱头。

1951年，环球公司推出最有名的3D恐怖片《黑湖妖谭》，该片也是至今为止惟一一部有续集的3D电影。新版《黑湖妖谭》计划在2011年上映。

1952年，讲述非洲探险的《非洲历险记》被认定为是史上第一部真正的3D长片。该片的口号是“狮子在你腿上，爱人在你怀里”。尽管《生活》杂志在当时称该片“廉价、荒谬”，但观众们仍然热情地挤进电影院去体验片中的“自然视角”。

1953年，《恐怖蜡像馆》等一批3D恐怖片应运而生，3D片在上世纪五十年代进入了黄金时期。

1954年，当时世界上最伟大的导演们，绝大多数都对3D电影低眼相看，认为那只不过是在玩魔术而已，根本不是艺术。然而，希区柯克不这么想，他在1954年拍摄了3D版的《电话谋杀案》，成为了当时3D片中为数不多的精品。

1962年，我国的天马电影制片厂拍摄了国内第一部3D立体电影《魔术师的奇遇》，桑弧导演，陈强主演。后来又陆续出现了《欢欢笑笑》《快乐的动物园》《靓女阿萍》《侠女十三妹》等。

1982年，迪士尼拍摄了短片《魔法之旅》，虽然这部短片只有16分钟，但通过CGI与真人表演的混合，打造出了在当时令人惊讶的3D效果。

1982年，《13号星期五》第三部上映，本片令80年代的3D电影慢慢复苏。

1983年，3D版的《大白鲨第三集》轰动一时，放映首周就赚得1300万美元的票房。但因为电影本身水准低下，3D效果也无过人之处，很快就让观众失去了兴趣。

1985年，《魔晶战士》成为世界首部3D动画长片。

2004年，第一部IMAX 3D长片《极地特快》诞生。该片在2000块普通2D银幕上放映，3D IMAX银幕只有75块。然而就是这75块3D IMAX银幕，获得的票房占全片总票房的百分之三十。3D+IMAX的“超强组合”，让发行方看到了巨大的商业潜力。

2005年，迪士尼的动画片《鸡仔总动员》采用了新型投影技术放映，消除了以往看3D电影时容易产生的眼睛疲劳。

2008年，《U2 3D演唱会》是第一部完全用3D摄影机拍摄的真人影片，这个音乐纪录片堪称先锋。

2009年，环球的动画片《鬼妈妈》是第一部采用停格动画形式的3D电影。

2009年，《阿凡达》成为有史以来制作规模最大、技术最先进的3D电影。

胶片3D电影的形式和特点

红绿分色技术和线偏振光分光技术

在胶片立体电影时代，使用最多的是红绿分色技术以及线偏振光分光技术，红绿分色技术最大的优点是兼容性好，应用范围广，任何有35mm胶片放映设备的单位，只要购买廉价的红绿眼镜，都可以放映胶片立体电影，大规模的应用导致现在一说到立体电影，人们就想到硬纸壳做的红绿眼镜。其缺点是容易出现重影，放映的画面稳定性差、画面不清晰、立体效果差，观众容易产生疲劳感。

线偏振光技术最大的优点是立体效果稍好于红绿眼镜，但仍然有明显的重影，放映的画面仍不够稳定性、画面仍不够不清晰，较长时间观看仍产生疲劳感，观众的头部倾斜角度不能大于15°，否则会影响观看效果。

IMAX 3D

IMAX 3D利用偏振光分光原理，所使用的70毫米15齿孔电影胶片的面积是普通35毫米胶片的10倍，是一般70毫米宽银幕胶片的3倍。IMAX巨幕3D画面大、视野宽广、视觉效果好，但成本高，所需放映的场地和空间巨大，制作费用高昂，而且需要使用70毫米15齿孔的设备进行放映。目前IMAX放映系统也在进行数字化，刚刚推出IMAX数字立体放映机，但其数字放映系统的价格和胶片IMAX系统基本一样。总的来说，IMAX 3D投资高、经营成本高，不是一般影院所能承受的，不适合在普通商业影院推广。

数字3D电影发展现状和优点

数字立体电影依托目前数字影院放映设备（2K）的平台，只需增加放映数字立体电影的辅助设备和更换金属银幕或高增益白幕就可放映数字立体电影。数字立体电影比胶片立体电影的放映具有画面清晰、稳定、无明显重影、亮度高、与普通数字放映设备相兼容等众多优点，克服了观看传统胶片立体电影时的头晕、疲劳等弊端，能给观众以特殊的观影体验和视觉享受。自从2005年11月美国迪士尼首次推出数字立体影片《小鸡快跑》以来，目前在全球已经出品了10多部数字立体影片（全部是动画、科幻、历险类主题，主要追求立体观感效果，片长一般与普通故事片相同），两年以来世界上已安装了1500多块数字立体银幕。这种特殊类型的电影在商业影院一推出就受到各国观众的喜爱，虽然在国外数字立体电影的票价比普通电影的价格高出1-2.5美元，但观看电影的人次却远远高于普通电影，据统计，一块数字立体银幕的放映收入一般要比普通银幕高出2-5倍，以2007年3月30日上映的《拜访罗宾逊一家》为例，首映当天每块银幕的3D版本票房约12000美元，而2D版本票房只有4000美元，该片在美国总票房9800万美元，其中三分之一来自数字3D放映，而数字3D银幕只占放映总银幕的六分之一。票房的成功极大地激发了影院经营商、影片制作商和设备生产商的积极性。目前国外发达国家已掀起了发展数字立体影院的热潮，美国和欧洲的放映商纷纷开始实施数字3D系统安装计划，预计到2009年全球数字影院中放映立体电影的银幕将超过5000块；美国好莱坞梦工厂去年宣布2009年以后出品的动画影片全部采用数字立体格式，迪士尼最近宣布从今年起生产的动画片也全部采用数字立体格式。根据我所得到的消息，今明两年全球将推出10部以上数字立体新影片。国际同行一致认为数字立体电影改变了人们在影院的观影方式和体验，已成为电影新的增长点，并将有效地增加了盗版的难度，加快了全球数字影院的发展进程。虽然现在国际上安装数字立体系统的热情空前高涨，但关于数字立体电影的相关技术标准尚在制定之中，节目母版的格式已在DCI组织的规范下基本实现了统一，关于放映系统格式还没有计划进行规定，数字立体放映系统在有些指标上尚不满足DCI规范的要求，如：色彩深度等。

数字3D放映系统相对胶片放映系统的优点

1）数字3D放映技术提供了良好的立体显示效果

数字放映技术在原理上相比胶片立体有较大的改进，使用了液晶开关技术、圆偏振光分光技术及光谱分光技术等，这些技术抗干扰性强、画面稳定、立体效果好、无明显重影，画面清晰度高。由于目前数字立体放映系统亮度还不够高、光效率还不够大，因此在大银幕上放映（14米宽以上）仍然有待改进和提高，或采用双机放映的方式。但随着技术发展，较大功率放映机或者使用双机放映，都有可以有效地解决这个问题，而且随着放映尺寸的增加，也能解决窗口感的问题，将挑战IMAX立体电影，会给观众一个更加精彩的立体世界。

2）数字立体放映系统安装方便、操作简单

胶片放映机使用机械方式进行控制，人工装卸拷贝，操作复杂、精度低；数字放映机使用数字方式进行控制，操作简单、精度高，数字放映系统只需要在镜头前或者是放映机内部光路上添加一个滤光器件，可方便进行拆卸

3）数字技术简化了立体影片制作工艺

制作胶片立体电影因为要处理两条同步的负片，因此不论是剪辑还是洗印都费时费力，还容易出错，所以愿意制作胶片立体电影的人不多。现在数字技术的应用大大简化了立体影片在后期制作时剪辑、特效、配光调色等方面的工序，而且如果是制作动画立体影片，还可以利用数字技术虚拟另外一个摄影机，用一条影片的内容就可生成两只眼对应的影片。但是拍摄真人实景立体影片在摄制方面依然存在较大的难度，不过国际上已经有许多人在尝试用数字摄影机于拍摄立体电影和，相信真人实景拍摄的数字3D影片将很快面世并逐渐增多。

4）数字技术丰富了节目内容

胶片立体电影由于制作技术的限制，很难加入特技，再加上胶片立体电影制作困难，所以能吸引观众的片源稀少，这在胶片时代是造成立体电影难以发展的最大的一个问题。

现在数字技术的应用降低了人们制作动画立体影片的难度，数字动画特技的大量使用扩展了制作人的创作空间。而且除了数字动画立体电影之外，还可以用数字摄影机拍摄数字3D影片，可通过数字技术将普通2D胶片电影转成数字3D格式，国际上已经有一些大导演例如乔治•卢卡斯等对此非常感兴趣。这样将较大地拓宽数字立体电影的片源，增加了数字立体影片的题材和数量，能够为影院吸引更多的观众。

5）数字立体电影可以提高票房收入

由于使用了数字立体放映技术，良好的视听效果吸引了大批观众，在国外即便影院把票价提高1到2.5美元，仍然有大量观众慕名而来，使得数字3D影片比2D影片高出2到5倍的票房收益。优异的票房成绩调动了多方面的积极性，制片厂纷纷推出各种题材的数字立体影片拍摄计划，放映商积极安装数字立体放映系统，设备商努力改进和推广产品，抢占市场份额。