影院数字放映设备配置规划设计初探.docx

背景与意义
随着电影胶转数进程的加速推进和数字放映设备应用的逐步推广,有越来越多的数字放映设备安装到电影院和非影院应用场合,由此提出了一个新的设计问题,即数字放映设备的优化配置设计问题。所涉及的问题是:如何根据已有影院(现场)的物理数据,设计一种比较适合影院使用需求的数字放映设备配置方案,或者为新建影院,在影院设计阶段,给设计人员提出设备配置的建议和影厅座位数配置、放映机安装机位等建议,使其设计实现的方案达到合理优化,即在达到保证放映指标的前提下,运营成本的最小化。
要达到优化的设计,需要收集一系列的数据,且需要一系列的计算、比较和选择过程。因为设计方案的确定受多种因素影响,例如,对不同影片格式需要不同投射比的镜头,2D、3D放映对放映设备光输出(亮度)的需求不同,而且不同的3D放映系统对光的利用率也不尽相同,银幕类型(白幕/金属幕,等高/等宽)、银幕的尺寸大小和增益、允许灯的光衰减量、放映窗玻璃光损、色彩校正光损,放映机和耗材(氙灯、冷却液等)的价格,设备耗电量,甚至不同影厅的座位数等,都可能对放映机的选型及氙灯功率的选择有一定影响。经过一系列的计算、比较和选择,一旦得到合理的设计方案,便可以使影院运营时,既可以保证了影像质量,又可以充分降低运营成本,科学合理地使用资源,从而达到影院利润的最大化。因此,为影院进行数字放映设备优化配置设计是一件非常有意义的工作。
本文就讨论为影院设计配置数字放映设备的相关问题,希望能起到抛砖引玉的作用。
 
相关概念
 
在为影院进行数字电影放映设备配置设计之前,首先应该了解以下几个相关概念。
(ARc)(Aspect Ratioof Content——ARc):
DCI规范要求数字电影影片内容(数字电影发行母板(Digital Cinema Distribution Master --- DCDM)与放映出的影像要完全一致,见下表:
 
DCI规范要求的DCDM数字影片格式(2D、3D)宽高比
屏幕类型
分辨率
内容宽高比
影像宽高比
遮幅(Flat)
1998×1080
:1 
:1 
宽银幕(Scope)
2048×858
:1 
:1 
 
兼容初期:MXFI(MPEG2)数字影片格式(2D、3D)宽高比
屏幕类型
分辨率
内容宽高比
影像宽高比
遮幅(Flat)
1920×1038
:1 
:1 
宽银幕(Scope)
1920×804
:1 
:1 
早期的数字电影格式()内容宽高比与影像宽高比时不一致的,靠加变形镜头压扩获得电影影像。
(ARs):银幕宽与高之比,它应该与影片内容宽高比相适应;
  ARs= SW / SH 
SW--- 银幕的水平宽度(m)
SH--- 银幕的垂直高度(m)
 
(ARd)(Aspect Ratio ofDevice ——ARd):成像器件(例如,DMD芯片)的水平与垂直像素数之比;
例如, 技术数字放映机, ARd = 1280/1024 = 
例如,2k 技术数字放映机, ARd = 2048/1080 =  ≈
 
(E)、亮度(L) 照度是指光照射的强度,单位:Lux,亮度是指单位面积上反射光的强度,单位:FL,cd/ m2(Nit)。
例如,14 FL =  cd/m2= lux(银幕增益β =1时)
亮度L与银幕增益有关,成正比,增益越大亮度越大。 
 
     (luminous flux)和放映机的光输出(Ф)光通量是指光源发射出的光能量或光的流动速率,放映机的光输出是指放映机所能投放出的最大光通量,它们的单位都是流明(lm)。 
1 流明= lux ×m2
   
6. 银幕的增益(Gain of Screen)或反射系数(Reflection factor —— β):例如:标准白板的增益是β =1。
 
(PD)(Project Distance ——PD):从数字放映机的镜头成像面到银幕中心面的直线距离,单位:米(m)。
 
(TRp)(Throw ratio ofProjection ——TRp ):它与镜头聚焦长度(Focal length)有关;
因此,银幕尺寸一定、放映距离一定时,要选配主镜头投射比来适应银幕的尺寸。
 
     = SW×SH,单位:m2
 
      (D) 光损指光在传输过程的衰减量,光衰指随使