从数字电影放映机演变看数字电影技术发展趋势【专题】

[摘要] 本文从数字放映机的演变过程，回顾数字电影放映技术的主要发展历程，分析了数字放映机的结构、技术特点、适用范围及其发展趋势，说明数字放映技术给电影行业带来的效益，并介绍目前数字电影放映机技术的最新进展，展望数字放映技术的应用前景。

2002年6月，一种新的电影放映概念，悄然进入了中国。第一台数字放映机在中影集团华龙公司安装，用于数字节目的后期制作。从此，数字电影在中国逐步发展起来。

◎ 这一代数字机被称为1.3k机数字放映技术的研发开始于1998年。第一代数字放映机的结构是基于传统胶片放映机灯箱设计的。其结构是在传统胶片放映机的灯箱前加上数字放映机头，成像器件是美国德州仪器公司（TI）的DLP Cinema™ DMD数字微镜器件，氙灯发出的光经过光路集光折射，影像通过电子图像信号处理送到光引擎---三片1.3k DLP Cinema™ DMD （影院级）芯片(1280x1024)调制成像，最后将影像从镜头投放到银幕上...阅读全文>>

◎ 这一代数字机被称为2k机随着芯片技术的进一步发展，光路设计上采用了高亮度投影机的平台，从光效和体积上得到了很大的改善，采用TI公司的DC2K DLP Cinema™ DMD芯片使影像分辨率和对比度得到了很大的提高。目前市场上的DC2K的DLP Cinema™ DMD 芯片有1.2” （英寸）和0.98” （英寸）两种，是TI公司分别于2003年和2007年发布的...阅读全文>>

目前世界上基于TI DLP Cinema™ DMD技术的数字电影放映机厂商有三家,Barco、Christie和NEC。

　自从数字电影问世以后，数字电影放映系统经历了起步阶段、观望阶段、技术规范的制定和迅速发展阶段。与此相对应的，数字电影放映机技术也经历了研发、改进、再改进、逐步完善的发展演变过程。从分辨率、对比度、光输出的提高和光路效率的逐步提高，机器结构的改变，到安全加密技术的逐步完善。从电影技术上看，这不仅仅是从胶片到数字的技术转换，而且是从数字2D到数字3D革命性的演进...阅读全文>>

-----------相关

链接----------

·数字电影热度不减家用领域待开发
·巴可DP2K-32B确认为全球最亮放映机
·卡梅隆的首选科视数字电影放映机
·东方中原获NEC数字电影放映机总代资质
·中国数字电影的明天技术人才亟待补充
·数字电影播放设备组成和维护
·有关数字电影厅银幕的几个问题
·中国电影数字化接轨高清建立新“王朝”

初期的1.3k数字电影放映机很像传统的胶片放映机，是数字放映从无到有的第一个体积庞大、但非常神奇的机器，它可以不用传统电影胶片就可以放出影像色彩接近电影胶片放映质量的影像，使业界同仁大开眼界。

1.3k数字放映机

　　例如，Barco（比利时巴可有限公司，以下简称巴可）2002年1月出产的D-Cine Premiere DP50数字放映机，它主要由数字机头、主镜头、变形镜头和灯箱几部分组成，外观如图1所示，其核心部分是数字机头，数字机头的内部结构如图2所示。
　　DP50采用TI公司的M15 1.1” DLP DLP CinemaTM DMD 芯片，分辨率为1280 x 1024，对比度为1350:1，最大光输出为13，500流明，可以满足幕宽为15米银幕的放映要求。DP50的主要技术亮点是有完全密封的光引擎、主动式冷却系统和防盗版装置...阅读全文>>

对于1.3k技术的数字电影放映机，使用双拓展镜头并配合使用主镜头，可以充分地利用成像DMD芯片的像素分辨率（最高达100% [?]），从而得到最大的光输出和最高的清晰度。

2k 数字放映机

　　TI公司不但将此DMD芯片的分辨率提高到2k（2048x1080），而且将微镜偏转角增大到±12?，因为增大微镜的偏转角度可有效地提高对比度。在TI公司推出M25 1.2” 2K DLP CinemaTM DMD 芯片之后，巴可相继推出了基于M25技术的DP100 和DP90。
　　DP50/DP30/DP100/DP90都满足当时TI公司对DLP数字影院设备的基本特性要求，即CinePaletteTM 色彩管理、CineCanvasTM图像管理、CineLinkTM安全管理和CineBlackTM 对比度管理。并且可以使用触摸屏或按键对放映机进行操作...阅读全文>>

随着集成芯片技术的不断进步，2003年2K的DLP CinemaTM DMD 芯片诞生了。2k数字放映机投入应用影院运营以后，以它出色的影像效果、方便的安装使用方式，逐步创造出比胶片放映更好的票房效益，从而得到了业界的积极认可，确立了其市场地位。

为了满足市场要求，目前各数字放映机厂商在数字电影放映机的技术研发和制造上，主要围绕着如何将主要部件创造性地集成到更小的机箱中，同时改进光效，提高可靠性和灵活性，最终交付给客户安全可靠性更好、光效更高、运营费用更低的数字放映系统。主要体现在：对光引擎的优化和保护、关键组件的模块化设计、宽范围变焦比镜头、自动冗余灯电源和远程监控预警方案等方面。

1、对光引擎的优化和保护

　　对DLP数字放映机有了解的朋友们都知道放映机光引擎的主要组成部分是DMD芯片和棱镜，而几千瓦的氙灯所发出的高能量光经过集光器聚焦，将通过棱镜照射在DMD芯片上，必然会产生很大的热量，如不迅速散热，会使得DMD芯片的温度急剧升高。根据TI公司关于DMD可靠性的白皮书所述，DMD芯片的寿命将会随工作温度的升高而缩短。另外一个对于DMD芯片极大损害的因素便是灰尘和油烟，烟尘在高温的环境下极易顽固的附着在DMD芯片上，降低影像的清晰度和对比度...阅读全文>>

注：珀耳帖效应---热电冷却的物理基础是珀耳帖效应。流经两种有不同传导性的半导体材料的电子在通过一种材料时会吸收周围的热量，在通过另一种材料时会释放热量。

2、关键组件的模块化设计

　　数字放映机除了前面所提到的光引擎，还要包括TI的电路板，电源，灯箱等多种组件。好的设计要从客户的应用出发，真正了解客户的需求，为客户日常的运营带来最大的便利。巴可的数字放映机全部都采用模块化设计，将放映机的关键部件集成在几个主要的模块中，它们是光引擎、独立式灯箱、电源、输入接口箱和电源板卡箱。密封的光引擎主要包括3片DMD芯片和棱镜；独立式灯箱确保氙灯在相对独立的环境下工作，即使万一氙灯爆裂...阅读全文>

模块化的设计会降低客户零备件的数量，使得更换备件的时间明显减少，同时无须聘请高级技术服务人员便可轻易的自助更换备件，而最终会降低客户放映设备的平均故障恢复时间和成本。

3、灵活的镜头解决方案

　　镜头当然是数字放映系统重要的组成部分，每家放映机厂商都会为客户配备高质量的镜头，这里我们不再针对镜头的光学指标进行探讨，我们将它作为数字放映系统的一部分来看镜头解决方案在数字放映系统中的应用。对于等宽的银幕来说，不论宽银幕图像还是遮幅图像，由于银幕宽度固定基本不变，所以镜头的投射比（变焦比）也相对固定；而对于等高的银幕来说，在播放宽银幕图像和遮幅图像时镜头的投射比相差较大...阅读全文>>

◎ 重叠宽范围变焦比镜头目前巴可的数字电影放映机，不论0.98” 平台的产品还是1.2”平台的产品都有多个镜头可供选配，并且每款镜头之间的投射比都是重叠的，以0.98”平台产品的镜头为例...阅读全文>>
◎ 一键式自动切换使用单镜头的方案，一定要考虑如何实现多种放映格式之间的自动切换，所以在镜头上安装电动马达，可以实现镜头电动的聚焦和电动的变焦...阅读全文>>

巴可的数字放映系统为客户提供了一个更合理灵活的镜头解决方案，即宽范围变焦比电动记忆型镜头解决方案，一支镜头便可实现遮幅与宽银幕两种放映格式的一键式自动切换,而不在需要昂贵的变形镜头（DCI规范也不建议使用变形镜头）。

0.98”DC2K家族系列的镜头	最小投射比	最大投射比
1.2-1.81	1.2	1.81
1.4-2.05	1.4	2.05
1.6-2.5	1.6	2.5
1.95-3.2	1.95	3.2
2.4-3.9	2.4	3.9

4、灵活的镜头解决方案

5、远程监控预警方案

6、全面支持新的体系结构

　　数字放映机内部另一个重要的模块便是灯电源，巴可是目前唯一采用冗余电源方案设计数字电影放映机厂家。供电单元包括两个或三个供电模块，提供多组灯电源。如果其中一个出现故障，另外的电源模块可以继续供电保证放映（只是亮度降低）。放映结束后可以轻易地更换备件。这种设计可以最大限度地保证影院的放映...阅读全文>>

　　随着数字放映技术在各个行业中的广泛应用，对于地域分布广数字放映机的监控管理，也是一个重要问题。数字放映机除了可以在本地通过触摸屏电脑多种语言界面进行控制和监视外，也可以通过以太网络进行控制和监视，例如，巴可提供PC版的Communicator软件可以实现对一台或多台放映机进行网络化的控制和设置...阅读全文>>

　　巴可最新系列2产品全面支持新的体系结构，S II平台将S I平台中的3块板卡，接口板，颜色处理板，格式化接口板的功能集成到1块ICP（Integrated Cinema Processor）影院集成处理板卡上，然后通过格式化板驱动1.2” DC2K 或0.98” DC2K数字电影芯片从而在银幕上成像。由于S II平台的系统性能得到了更大的提升息...阅读全文>>

DCI规范中分别定义了4K和2K的放映标准，而目前市场上应用最广泛的还是2K DLP技术的数字放映机。这里我们重点探讨2k的数字放映技术。目前所有的DLP数字电影放映机全部都采用德州仪器公司DC2K的DMD芯片，它有0.98”和1.2”两种规格。0.98”的DC2K芯片是TI公司于2007年3月正式发布；巴可同时也发布了基于此平台的数字放映机产品。0.98”DC2K芯片和2003年推出的1.2”DC2K芯片一样，同样能创造无瑕、逼真的画面，并且通过升级优化（TI S I软件版本目前为v15.00），可满足大到20米幕宽银幕的要求。

◎ 采用0.98”芯片的放映机，由于芯片尺寸的减小，使得所有相关的光学部件和其机身更为小巧，光效更高,耗电量更低。
　　而目前几乎所有的DLP数字电影放映机厂商全都保留着1.2”平台的产品，其中一个原因是因为各个厂商在开发和产品化上的速度不甚相同；另一个原因是因为1.2”平台的产品较容易实现更大的光输出，例如巴可的DP3000可以得到高达30000流明的光输出，可以满足宽达30米银幕的放映，从而满足高端客户的需求。
　　我们无法预测是否摩尔定律也会在数字电影芯片的开发和研制上起作用，但芯片的集成度必将越来越高，而体积越做越小应该是一种趋势，所以目前0.98”平台产品的装机量的确在不断的增加，覆盖了银幕宽度在大部分20米以下的市场。而院线在采购数字放映机时也不再是一台或两台的购买，一般至少以50台的数量成批的采购。这样便带来一个问题什么样的产品系列更适合院线使用？...阅读全文>>

· 1、DP1200，DP1500，DP2000全部采用0.98” DC2K DMD芯片；
·2、DP1200，DP1500，DP2000可以适应不同的银幕宽度12米、15米、20米，有效的节约客户的购买成本；
· 3、统一的生产平台；统一的外观与尺寸；

· 4、采用同样的电动记忆型单镜头解决方案，DP1200，DP1500，DP2000的使用同样的镜头
· 5、采用密封的光引擎，模块化设计，同样的Communicator软件和对SNMP协议的支持
· 6、最大化的统一零备件，降低客户的维护成本和减少备件数量，从而降低客户的运营成本
· 7、无需额外的培训，家族系列产品的体系结构基本相同

0．98”家族产品系列真正从客户的需求出发，为客户提供了更经济可靠，即便于维护，又能有效降低运营成本的解决方案。

巴可公司在继承DP系列放映机的领先技术和研发优势，在德州仪器公司发布其新一代的DLP数字电影平台DLP Cinema Series II (简称SII或系列2)不久，就推出了支持S II技术的新产品。在2010年上半年陆续推出全新S II的数字电影放映机DP2K系列，可以适用于不同宽度银幕的放映需求，可以支持业界所有流行的3D放映技术，提供升级到4K的技术平台，并于2010年底又成功研发出DP4K数字电影放映机，以帮助客户实现其多样化的商业目的，为其带来显着的经济效益。

◎ 从SI的DP1200/1500/2000/3000系列到S II的DP2K和4K家族产品，B和C两大系列新产品，巴可公司成为世界上唯一可提供满足客户多样化需求的数字电影放映机供应商
　　在TI S II平台上巴可公司推出全新的DP2K和4K S II家族产品，该家族产品包括B和C两大系列，C系列采用TI公司2007年推出的0.98” DC2K数字电影芯片，而B系列采用1.2” DC2K和TI公司2010年新推出的1.38” DP4K数字电影芯片。另外巴可公司还专为后期制作应用出品了DP2k-P，可提供更丰富的色域和对比度以及后期专用工具软件...阅读全文>>

　·巴可DP2K和DP4K满足客户对不同亮度的需求
　·巴可DP2K和DP4K满客户对购买成本的要求
　·巴可DP2K和DP4K满足客户对运营成本的需求
　·巴可DP2K和DP4K满足客户对平均故障恢复时间的要求
　·巴可DP2K和DP4K满足客户对不同3D放映技术的需求
　·巴可DP2K满足客户对升级4K放映的需求

从SI的DP1200/1500/2000/3000系列到S II的DP2K和4K家族产品，B和C两大系列新产品，巴可公司成为世界上唯一可提供满足客户多样化需求的数字电影放映机供应商。

数字电影放映技术再次掀起3D放映的新浪潮，我们还是只从数字放映机支持3D放映的技术层面探讨有哪些可行方案可供客户选择。立体成像原理是利用我们人类的眼睛在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同位置上，所观察到的物体影像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，使我们感觉到一个三维世界的深度立体变化数字电影3D放映系统就是帮助观众还原这种感觉，让其双眼看到左右不同的影像，从而产生立体效果。

1、采用偏振技术的3D电影数字放映系统

a)单机系统
　　在数字电影放映机前加装可以根据放映机发出的脉冲信号实时改变偏振极性的偏振系统，再配备高增益的金属银幕、偏振眼镜便可组成一套被动立体数字放映系统。...阅读全文>>
b)双机系统
　　双机系统较单机系统可以提供更大的光输出，且在放映2D时可以实现双机备份，其系统基本构成就是分别在两台放映机前安装不同极性的偏振镜，两台放映机分别放映左右眼的影像信号...阅读全文>>

目前巴可可以为客户提供完整解决方案（不包括眼镜），包括：两台数字电影放映机，两片偏振镜及其安装支架，后排风面板以及堆叠安装支点，而且放映机可提供两个CLO（恒定光输出）目标亮度值，可以有效地支持2D、 3D放映对亮度的不同要求

2、采用色谱分离技术实现数字电影的3D放映

　　采用色谱分离技术实现3D的放映，需要在放映机的光路上安装可以旋转的色轮来实现光谱的分割。目前巴可的全系列产品，不论是DP系列还是DP2K和DP4K家族都可支持色谱分割技术的3D放映。所有的SII DP2K产品，包括B系列和C系列都可安装 “巴可杜比3D套件” 我们可实现软硬件紧密集成，无需外置DFC，巴可的Communicator软件可直接配置Dolby 3D。我们还可实现双机的色谱分离技术的3D方案...阅读全文>>

它可给科技馆或博物馆等带来新的普及科学的手段，可将一些科普片制作成3D形式放映，可以更形象和逼真地展现不同的时间、空间，从而在带来更逼真的感官效果的同时，也可以带来可观的经济效益。

数字电影在中国的发展非常迅速，这离不开国家广电总局、中影集团等方面的关注和重视，离不开业内人士不断推动，离不开广大电影工作者的不断努力和奉献。目前数字放映系统的安装数量中国成为仅次于美国的国家，为世界第二名。

巴可目前2011.4在国内的装机量已超3600台，所以在技术支持上积累了丰富的经验。为了更加有效地保证影院的数字放映，巴可于08年5月正式启动了数字电影系统技术全球认证项目，致力于为合作伙伴和客户提供全面的技术培训与支持。

非常重视中国数字电影市场

　　为之不断提供了适合中国环境的放映机，例如，为第一批1.3k数字放映机就提供了中文触摸屏操作界面，方便使用维护操作。另外还与广东珠江电影机械厂合作，推出国产灯箱的1.3k数字放映机DP50c，使国产氙灯可以方便地使用到数字放映机上。现在第一批1.3k机仍然在运行，已近9年。由于数字放映系统是数字新型高技术的应用系统，逐渐地被电影院所接受...阅读全文>>

在技术支持上投入越来越大量的力量(人力和物力)

　　进行了大量的技术培训，积累了丰富的经验，有效地保证了影院数字片的顺利放映也为客户取得更好的效益创造了良好条件...阅读全文>>

巴可愿意与业内各位同仁分享

　　在从胶片放映机向数字放映机转换的历史时期，巴可愿意与业内各位同仁分享我们有关数字电影的技术知识，并希望通过我们提供的培训帮助整个业界更好的理解数字电影技术和系统，将我们的经验与知识回馈于社会。全球采用统一的版本，在中国我们提供中文或英文两个版本的学习资料，希望来自祖国大陆、台湾和港澳地区的同仁们可以自由选择喜欢的版本...阅读全文>>

由巴可中国、比利时和美国的高级工程师们共同完成

　　我们将立足中国，同业内专业人士一起努力工作，共同推动中国数字电影的蓬勃发展...阅读全文>>

从数字放映机的演变，我们可以看到，在短短几年中，数字电影放映技术得到了突飞猛进的发展，特别是数字3D放映技术的进展，在给电影行业带来新挑战的同时也带来了新机遇和希望，《阿凡达》的票房纪录就印证了这一点。在2008年CineExpo 展会上展示的“XL”新技术，已可以提高数字3D银幕亮度达30%，在很大程度上解决了3D光损大的问题。2009年S II技术平台带来的体系结构的改进，使数字放映步入了新的台阶,使用激光作为光源的数字放映机也正在研制中，它的光效更高，色彩更鲜艳，而且可以节省氙灯光源消耗的费用。另外，巴可2011年初已推出的基于4K（分辨率4096 x 2160）DMD芯片放映机，使超大银幕的放映影像质量得到大幅提升，这将给观众带来更多的期待和享受。我们相信，随着数字电影放映技术的不断提高和完善，以及数字电影商业模式（VPF-Virtual Print Fee虚拟拷贝费模式）的逐步确立，电影的数字化技术在给观众带来更丰富多彩视觉享受的同时，必将带来更大的经济效益和社会效益。

_×

与业界同仁一起分享成功及成长经历