（哈尔滨市呼兰区电影院,黑龙江 哈尔滨 150025）

数字电影放映系统，已经彻底代替胶片放映系统，成为现代电影产业技术发展的主流方向。一方面，数字电影应用大量光学技术，其画面质感、色度、色差等方面系数均符合相应的要求和标准，另一方面，现代社会对电影的要求和期待相对较高，数字电影的发展，满足了社会大众的基本需求，符合时代的发展轨迹。因此，开展数字电影放映系统的研究和创新，有助于促进现代电影产业的技术发展。

1 数字电影放映系统与光学技术的概念

1.1 数字电影放映系统

随着胶片电影彻底淡出世界历史舞台，数字电影成为电影界的主流。数字电影放映系统，经历数代的更新和发展，已经实现6K分辨率的播放成效，同时在部分区域开始发展和普及[1]。数字电影放映系统能够及时接收到最新的电影资讯和讯息，不像胶片电影播放系统需要相应的胶片，只需要借助互联网将影像资料进行传输，等到特定的时间，电影发行单位提供对应钥匙对传输影片进行解锁，从而能够实现电影的有效播放。数字电影的出现，为现代社会的发展提供了多元化的发展理念，特别是数字电影的清晰程度、制作成本以及覆盖范围等，都能够有效促进电影产业的快速发展。而数字电影放映系统，不仅实现了技术的有效升级，同时还能够最大程度降低电影播放的事故率。例如，以胶片电影播放机为例，胶片电影放映系统需要大量的人工和胶片，电影播放成本较高，同时还需要对胶片进行有效的保护，确保胶片电影使用寿命。数字电影播放系统，完全不必考量对应的因素和问题，数字电影能够实现长周期的使用，并且还能够保证多次播放后，电影播放效果不会产生任何的变化。随着电影产业的发展，数字电影已经得到进一步升级和优化，其中IMAX-3D成为数字电影的行业里程碑，不仅能够展现出绝佳的电影效果，同时还能够将现代电影播放系统的多种技术进行融合和创新，体现数字电影播放系统的魅力和价值。例如，数字电影系统融合放映机、服务器、卫星传输系统、光纤传输系统、硬盘、操作系统等一系列技术，能够实现多元化的管理和操作，进一步提升电影播放的成效和观感体验，具有不可估量的意义和价值[2]。

1.2 光学技术

现代科学技术领域对光学技术的应用极为重视。例如我国被国外势力“掐脖子”的“光刻机”事件，正是光学技术的重要分支。光学技术涉及领域庞杂，光学仪器、光学设计、光学测量、光学材料、薄膜光学、非线性光学、激光技术与激光器、导波光学、光纤与集成光学等都是光学技术的重要组成部分。而电影放映技术，也是光学技术的集成技术。首先，光本身是一种特殊的物质形态，在电影放映系统中，大多是借助电影放映机实现电影的投影和播放，而电影放映机根据自身设备的等级与功能，决定电影的放映质量。放映功能展现的技术，主要是由光与其他物质共同作用的结果，并且不同的作用角度以及作用方式，能够展现出不同的作用效果。其次，光学技术的发展，为现代电影产业提供了多种发展方向。一方面，光学技术为现代电影产业提供了新的成像技术，能够实现拍摄画面的高度还原；另一方面，光学技术的应用，能够提升电影播放设备的使用寿命，降低电影设备的使用成本，特别是与传统胶片电影相比，影像资料不会出现任何的损失，具有传统胶片电影无可比拟的优势。再次，光学技术的应用，为电影产业的发展，提供了重要的技术支持与指导，特别是数字电影钥匙技术的研发，能够实现全国大范围同时段的快速上映，减少胶片等设备的运输问题，提升了电影播放的保密特性，降低了类似传统胶片的流出风险[3]。因此，光学技术本身具有一定前沿性和技术性，融合数字电影领域，能够实现多方面的改善和提升，具有不可估量的意义和价值。

2 光学技术在数字电影放映系统中的应用

2.1 光学技术在数字电影投影成像中应用

光学技术的创新发展，在数字电影放映系统中展现出非同一般的成效。数字电影播放系统最为常见的技术有三种：数字光学处理技术、液晶显示技术以及直接光方法技术。以数字光处理技术为例，借助数字显微镜片，以半导体晶片的“偶极”效应为核心，促进电路能够围绕某一轴体进行偏转，并且在转向过程中以某种规律的形态进行，从而形成对晶片转向的控制，当以一段连贯性的微晶控制操作时，对应的光线会产生不同的反射，将所有反射进行结合，形成数字电影的基本形态。该技术的应用，虽然看似简单，但是需要大量的技术协同配合，尤其是大量光学元件的使用，要务必确保构件的精准化和精确化，才能确保电影的放映质量。数字电影放映系统，融合光学技术，能够在色彩上实现最大程度的还原，光学技术将投影成像的效果进一步提升和优化，特别是电影中的大量色彩，在进行影像投影过程中，需要将蓝、绿、红三种基础颜色，进行不同程度的合成和调整。彩色图像的显现，本身需要滤光片的作用，同时还需要旋转频率达到60Hz，从而能够展现出180个彩色场，并且在对颜色的模式、顺序进行处理时，会解读为RGB数据，根据不同的顺序储存到系统的DMD中，然后彩色轮回接受聚光系统中的所有白钢，以单色的形式照射到DMD表面，结合彩色轮的持续性旋转，以蓝、绿、红三种颜色为基础，有序投射到DMD表面，形成对应的图像[4]。基于电影信号与彩色轮保持一定的转动频率，当红光投射到DMD表面时，微晶会对红色光的整体照射强度以及投射位置进行综合的分析和处理，根据对应的颜色信息，确定设备的开启和关闭，而其他两种光也是同样的道理进行投射，从而当DMD图像投射到银幕后，会形成方形的像素，上述图形的形成时间较短，因此构成了数字电影图像的基本形态，能够让人类肉眼对成像内容进行短暂停留，并以三色光进行综合分析，从而实现彩色图形的有效形成。当微镜处于开启模式后，投射以及聚焦的镜头，能够将微晶反射的光线，以某种固定路径投射到大银幕上，形成电影投影效果，当关闭微晶时，会减少无效光线的影响。以上结构的应用，数字技术功不可没。

2.2 光学技术在投影终端镜头中的实际应用

首先，光学技术的应用，需要良好的光学环境。众所周知，光的传播路径不能存在遮挡物或者影响物。传统意义上的遮挡一般包括硬件遮挡与光遮挡。硬件遮挡，是指光在传输过程中存在的障碍物，影响了光的传播，如挡板等，能够将光的传输路径全部遮挡，而空气中的灰尘、水蒸气也会影响光的传播。例如，不少汗蒸馆的电影投影效果较差，这是由于空气中存在大量的水蒸气，潮湿、高温环境都会影响数字电影的投影效果。因此，在传播过程中，存在的硬件遮挡会影响光的直接传播。光遮挡，主要是指光的传播过程中与其他光形成反射，影响了光的传播效果，由此可见，光的传播环境对于最终的效果影响极大。现代光学技术的应用，需要充分考虑传播环境的直接影响和间接影响。另外，数字电影的投影设备，还要充分考虑镜头的焦距、投影孔直径、安装尺寸、安装位置等一系列参数，需要考虑投射靶面的大小、光投射距离等一系列参数，进而确保电影终端设备的投影效果。数字电影投影系统中需要考虑的因素众多，任何一种影响因子的存在，都能够导致投影效果大打折扣。例如，不少影院的投影灯光照明度不足，进而导致图像形成后存在亮度不足等问题，观众观看完毕后，眼部会出现极度的疲劳情况，影响观影体验。只有当图像的照明度超过5 000lx，才能够保证对应的观影效果，因此通常采用氙灯等设备。需要注意的是，氙灯需要对应的使用温度才能实现设备的使用功能。

其次，光学技术的应用，不仅需要确定镜头焦距，还要融合投影设备的基本性能。以投影设备的像素为例，我国目前大多数影院使用的投影设备主要为1K左右的范围，部分区域实现2K或者4K等级，极个别影院达到6k的投影效果。因此，不同的设备等级，对应的投影效果也截然不同。通常投影的距离基本数据范围固定，距离并不是真正影响投影成像的主要因素。例如，以DP100设备为例，我国大部分的电影院都能够达到相应的投影距离需求，但是受投影终端型号的影响，焦距对应的型号有35 mm～41 mm、42 mm～52 mm以及70 mm～75 mm等，这些型号的差异影响着设备的投影效果。基于设备成本的考虑，变焦镜头种类应用相对较少，主要原因是该技术的成本较高，并且会折算到影院的材料器材的折旧成本里，也是影响影院采用高清设备的主要原因[1]。

再次，光学技术的发展，对镜头设备的要求进一步增加，当镜头存在一定的技术极限时，对应的投影效果以及处理效果会受到不同程度的限制。例如，放映镜头的工作距离与焦距比例基本在0.5～0.7，基于镜头的设计相对简单，当镜头的焦距超过40 mm时，焦距比例会达到3以上，电影设备务必要选择远心光路镜头。该型号的镜头孔径相对较小，镜头还要承受6 000lx的光照和高温环境，设计难度较大，一直是行业的技术研发焦点。借助远心光路能够实现分离式的改进成效，从而满足传输终端的基本需求[2]。

2.3 光学技术在像差处理中的应用

像差，是光学领域中重要内容，通常分为两大类，其一为色像差，其二是单色像差。色像差的出现，主要是由镜头材料的折射率与波长形成的一定的函数关系中产生对应的像差。单色像差又分为模糊像差与变形像差两种类型。通常像差都是由于投影设备不够精密或者由于人为因素引发的投影问题产生，主要有球面像差、彗形像差、像散、像场弯曲和畸变五种。当投影终端设备发出的光线聚焦于地面感光膜时，会引发影像变形，最终导致图像模糊不清。像差的出现，不仅仅会影响到电影终端设备的使用，同时对观众的观感体验也影响巨大，特别是在一些重要的镜头画面，像差问题的出现，对电影的整体性和观赏性造成极为恶劣的破坏。现代光学技术的发展，需要提高对于像差问题的重视程度，特别是对局部像差问题，需要引起重视和关注[3]。

3 光学技术在数字电影放映领域的发展趋势

虽然数字电影技术日新月异，对应的光学技术应用广泛，但是目前数字电影放映领域存在大量的基础壁垒。其一是数字电影放映设备的技术壁垒。数字电影本身是一项还原技术，无论其技术如何发展，都是无限接近于拍摄的影像，无法做到真实画面的有效还原，而随着4K、6K等影像设备的应用，虽然能够提升人类肉眼的观感效果，但是与画面的真实情况依然存在一定的距离。因此，光学技术发展依然存在较大的提升空间。其二是现代数字电影投影技术的干扰因素影响众多，包括投影设备、电影屏幕、投射间距等一系列因素，都需要对其进行深入的研究和发展。例如，不少影院的投影设备已经应用新的投影技术——裸眼3D投影技术，能够为观众提供最佳的投影效果，并且立体感、画面质感以及画面联动成效等均有所提升。现代数字电影的发展，一方面，对电影的质感和观感提出明确的要求，需要对应的光学技术不断发展和应用，另一方面，数字电影会从大屏幕走向小屏幕，对数字电影放映设备的要求进一步提升，尤其是对周边环境的抗干扰能力、不同间距的自动化调节能力以及不良色差的自动过滤能力，都是未来发展和研究的重要内容[4]。

4 结语

综上所述，光学技术的发展，为现代数字电影产业带来新的光明和希望，同时随着多种光学技术的应用，为数字电影终端设备的发展，提供了多种可能性，特别是立体化的呈现效果，提升电影内容的质感和观感，能够满足社会大众的强烈需求，同时还能够最大程度提升观影的整体体验，是现代社会发展的必然趋势。