中國 3 D 高清家庭影院行業首個企業聯盟標準
Q/3DLM01—2013
3D 私人影院放映技術規范
2013 年 11 月 15 日發布 2013 年 12 月 1 日實施
廈門瑞聲音響顧問工程有限公司、深圳神州鴻俐影像設備有限公司聯合發布
前 言
本規范由廈門瑞聲音響顧問工程有限公司和深圳神州鴻俐影像設備有限公司提出。
本規范由廈門瑞聲音響顧問工程有限公司起草。
本規范起草人:莊志申。
本規范校對人:周碧濤。
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引言
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3D 私人影院放映技術規范
1. 范圍
本規范規定了3D 私人影院放映所涉及的各個環節的技術指標和要求以及放映系統的檢查、測量方法。
2. 規范性引用文件和文獻
下列文件和文獻中的某些內容通過本規范的引用而成為本規范的條款。廣發技字 [2004] 1036號《電影數字放映暫行技術要求》
GB/T 21048-2007國家標準《電影院星級的劃分和評定》
GB/T 13982-2011國家標準《反射和透射放映銀幕》
ISO 2910-2007 國際標準《Cinematography—Screen luminance and chrominance for the projection of motion pictures》
Alan C. Brawn 咨詢白皮書《定義透聲幕的區別》,2006年
英國哈克尼斯銀幕公司總裁Andrew Robinson 《Screen Selection for Digital 2D & 3D
Cinema》,2009年6月ICTA(國際電影技術協會)阿姆斯特丹年會論文
中國電影科學技術研究所教授級高級工程師高五峰 《數字3D立體電影的技術與發展》,
2009年
廈門瑞聲音響顧問工程有限公司莊志申 《3D家庭影院的設計與調校》,2012年
3. 技術條件
3. 1 對建筑工藝的要求
3. 1. 1 采用航空式座椅兩扶手中心到中心寬度不應小于0.56m,扶手間凈寬不應小于0.48m。采用沙發式座椅兩扶手中心到中心寬度不應小于0.68m,扶手間凈寬不應小于0.48m。
3. 1. 2 采用航空式座椅排距不應小于1.1m,相鄰兩排之間的凈寬度不應小于0.4m。采用沙發式座椅排距不應小于1.5m,相鄰兩排之間的凈寬度不應小于0.5m。
3. 1. 3 視點高度不應大于1.0m。視點高度是指首排座椅位置的地面為水平基準到銀幕下緣中點的垂直距離。
3. 1. 4 最近視距不宜小于銀幕高度的2.5倍,不應小于銀幕高度的2.0倍,當采用直徑0.5mm 的微孔透聲銀幕時最近視距不應小于3.7m,當采用直徑0.6mm 的微孔透聲銀幕時最近視距不應小于4.0m。
3. 1. 5 最遠視距不宜大于銀幕高度的3.5倍,當采用16:9畫幅格式銀幕時不應大于銀幕高度的4.0倍,當采用2.35:1畫幅格式寬銀幕時不應大于銀幕高度的4.5倍。
3. 1. 6 視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')不應小于0.00m。視線超高值的附加值是指后排觀眾觀看視點的視線與前排觀眾眼睛垂線之交點,與前排觀眾眼睛間的高度差減去0.12m
(視線超高值)。當采用采用航空式座椅時,人體坐姿時眼睛至地面的統計高度為1.15m;當采用沙發式座椅時,人體坐姿時眼睛至地面的統計高度為1.05m;當首排采用半躺式沙發式座
椅時,人體坐姿時眼睛至地面的統計高度為0.95m。
3. 1. 7 最大仰視角不應大于27°。最大仰視角是指首排中心座位觀眾觀看最高畫面上緣中心點的視線與視平線形成的夾角。
3. 2 對投影機的要求
3. 2. 1 物理像素
投影機的物理像素數不低于1920×1080。
3. 2. 2 圖像調整功能
應具有完善的梯形校正功能及光學校正功能,能夠播放16:9和2.35:1畫幅格式圖像。
3. 2. 3 節目源視頻格式
支持1080p/60Hz、1080p/50Hz、1080p/24Hz、1080i/60Hz、1080i/50Hz、720p/60Hz 和 720p/50Hz 高清視頻格式。支持幀封裝、SBS 左右和 TAB 上下3D 格式。
3. 2. 4 視頻輸入接口
支持 HDMI 1.4版本數字接口。
3. 3 對放映銀幕的要求
3. 3. 1 銀幕的幕面解像力、入射光與反射光的色溫差應符合 GB/T 13982-2011國家標準《反射和透射放映銀幕》對電影銀幕的要求。
3. 3. 2 投影機吊裝或者投影機鏡頭中心高于銀幕中心時應采用 D 型漫反射銀幕或者 S 型反射角上增益反射銀幕。
3. 3. 3 投影機桌面安裝或者投影機鏡頭中心低于銀幕中心時應采用 D 型漫反射銀幕或者B 型入射角上增益反射銀幕。
3. 3. 4 采用穿孔透聲幕時,穿孔直徑不宜大于0.5mm,不應大于0.6mm,穿孔率不應低于1.5%,不應高于5.5%。
3. 3. 5 當采用 S 型反射角上增益反射銀幕時銀幕寬度大于3.5m 時或者安裝變形鏡頭的放映系統,銀幕應設計成圓弧型,其弦高(弦與弓的最大距離)與弦長的比例為5%。
3. 3. 6 當采用 B 型入射角上增益反射銀幕或者 S 型反射角上增益反射銀幕時,有效散射角應覆蓋第一排邊上座位。
3. 4 對放映系統的光學要求
3. 4. 1 銀幕中心亮度
3D 亮度不宜低于4.5fL(16cd/m2),不應低于3.5fL(12cd/m2)。2D 亮度不宜低于16fL(55cd/m2),不應低于12fL(41cd/m2),不宜高于22fL(75cd/m2)。當銀幕中心亮度低于上
述最低值的65%時,建議更換投影機燈泡。測量方法見4. 2. 1。
3. 4. 2 銀幕反光色溫和色度
投影機的色彩經過調整后,銀幕反光白色色溫為(6500±400)K,即不應小于6100K,不宜大于6900K;銀幕反光白色 CIE 色度坐標為 x=0.3127、y=0.3290,誤差值不宜超過±0.03,不應超過±0.05。測量方法見4. 2. 2。
3. 4. 3 銀幕反光黑電平
肉眼檢查,檢查方法見4. 2. 3。
3. 4. 4 銀幕反光色調
肉眼檢查,檢查方法見見4. 2. 4。
3. 4. 5 銀幕反光顏色(色飽和度)肉眼檢查,檢查方法見見4. 2. 5。
4. 測量、檢查方法
4. 1 測量儀器
直接用 fL 讀數顯示的 3D/2D 電影銀幕數字亮度計(或者受光角不大于 2°的可抗紅外線和射頻干擾以 cd/m2讀數顯示的數字亮度計)、三腳架、數字色溫色度計、THX 藍色濾光眼鏡、
《Super HiVi CAST》和《DVE》藍光光盤。
4. 2 測量、檢查項目與方法
4. 2. 1 銀幕中心亮度
測量時用三腳架將亮度計架設于影音室座席中心區域,且在與銀幕距離為2.0至3.5倍幕高的長度范圍內、在影音室縱向中心線上離地面高度為0.9m~1.1m。
打開被測設備和所有測試儀器,預熱時間不少于20分鐘。播放《Super HiVi CAST》藍光光盤視頻測試圖像的第 6 段,投影機亮度輸出極限狀態為107%的超白和 100%的純白沒有區別,而 100%純白和 95%的白色有區別。將亮度計對準銀幕中心,通過亮度計取景器或目鏡觀測銀幕并調節亮度計物鏡焦距至清晰,持續讀數3秒至5秒,讀取測量數值,這個數值為2D的銀幕中心亮度。將投影機或者藍光播放機2D轉3D功能打開,播放上述測試圖像在銀幕上看到左右畫面重疊,采用主動快門3D眼鏡應打開電源,戴上3D眼鏡后確認畫面重疊消失具有立體感后,再將
3D眼鏡緊貼在亮度計前面,持續讀數3秒至5秒,左右鏡片分開測量,至少測量2副3D眼鏡,讀取測量數值,取平均值,這個平均值為3D的銀幕中心亮度。
4. 2. 2 銀幕反光色溫和色度
將銀幕中心亮度調整到本標準3. 3. 1條款規定的范圍。播放《DVE》測試光盤的30 IRE~80 IRE 灰階窗口圖像、100 IRE 純白窗口圖像。打開色溫計電源開關,將測量模式置于色溫測量狀態,將色溫計置于銀幕正前方0.3m 處并面對銀幕,維持這種狀態3秒以上,按下測量數據鎖定鈕,分別記錄30 IRE~80 IRE 灰階、100 IRE 純白的色溫和 CIE 色度測量數據。對設備在3D 模式工作時透過3D 眼鏡時的銀幕反光色溫進行測量。對采用變形鏡頭時放映設備2D 和3D 模式的銀幕反光色溫和色度進行測量。
4. 2. 3 銀幕反光黑電平
播放《Super HiVi CAST》藍光光盤視頻測試圖像的第8段,當黑電平正確時肉眼觀察圖像中間的超黑和0%純黑沒有區別,而0%純黑和1%的黑色有區別。
對放映設備在3D 模式工作時透過3D 眼鏡時的銀幕反光黑電平進行肉眼觀測。需由不少于2名檢測人員進行觀測。
4. 2. 4 銀幕反光色調
播放《Super HiVi CAST》藍光光盤視頻測試圖像的第14段青色+品紅方格圖像,戴上 THX藍色濾光眼鏡用肉眼觀察,色調正確時青色和品紅方格應混為一整個畫面看不出區別。
對放映設備在3D 模式工作時透過3D 眼鏡時的銀幕反光色調進行肉眼觀測,觀測前檢測人員需先戴上 THX 藍色濾光眼鏡再戴上3D 眼鏡。需由不少于2名檢測人員進行觀測。
4. 2. 5 銀幕反光顏色(色飽和度)
播放《Super HiVi CAST》藍光光盤視頻測試圖像的第16段藍色+灰色方格圖像,戴上 THX藍色濾光眼鏡用肉眼觀察,顏色(色飽和度)正確時藍色和灰色方格應混為一整個畫面看不出區別。
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對放映設備在3D 模式工作時透過3D 眼鏡時的銀幕反光色飽和度進行肉眼觀測,觀測前檢測人員需先戴上 THX 藍色濾光眼鏡再戴上3D 眼鏡。需由不少于2名檢測人員進行觀測。
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附件:編制說明
本規范是在廈門瑞聲音響顧問工程有限公司編制的企業標準《3D 私人影院放映技術規范》的基礎上修訂而成的。根據國內外相關行業技術的發展和我國3D 私人影院的實際情況及
需要,在適用范圍、結構框架和具體內容上進行了反復修改,力爭使本規范對未來的3D 私人影院建設起到指導作用。本次修訂增加了2D 銀幕中心最高亮度限制、對銀幕的要求以及銀幕反光色度要求等條款。由于3D 私人影院是新興行業,世界上目前還沒有相關的放映技術標準,因此本規范在編制過程中,除了前述規范性引用文件和文獻外,還參考了 DCI、SMPTE、THX 等國外相關組
織在數字電影、家庭影院技術方面的研究與階段性成果,也考慮了國內3D 電影和3D 家用設備發展的實際情況,在指標的制定方面體現了先進性、兼容性和可行性。
鑒于3D 技術正在不斷快速發展之中,為了盡可能保持與國際技術相同步和接軌,使本規范在起到對影音工程商指導作用的同時不斷完善,我們把本規范的某些技術指標定得稍微寬
一些,以便于將來進行再次修訂。制訂規范是一項非常嚴肅的事情,例如名詞有規范的術語,像“放映”一詞是指將記錄
在媒介上的影像用專門設備借光線呈現在銀幕上,英文名稱為 Projection,和“投影”的英文名稱一樣,但比投影的表達意義更加確切,因此本規范稱為《3D 私人影院放映技術規范》,放映設備就一定是采用3D 投影機和銀幕,排除了采用電視機的選項。
下面將介紹主要技術指標的編制。
一、建筑工藝指標
1. 座椅兩扶手中心到中心寬度
本規范條款3. 1. 1 規定采用航空式座椅不應小于0.56m,扶手間凈寬不應小于0.48m,來源于 GB/T 21048-2007國標對五星級電影院的要求,這是考慮到私人會所比較大的3D 影院會
采用航空式座椅。而采用沙發式座椅兩扶手中心到中心寬度不應小于0.68m,扶手間凈寬不應小于0.48m,來源于測量主流品牌家庭影院沙發座椅后的滿足舒適性的最低要求。
2. 座椅排距
本規范條款3. 1. 2 規定采用航空式座椅排距不應小于1.1m,相鄰兩排之間的凈寬度不應小于0.4m,來源于 GB/T 21048-2007國標對五星級電影院的要求。而采用沙發式座椅排距不應
小于1.5m,相鄰兩排之間的凈寬度不應小于0.5m,同樣來源于測量主流品牌家庭影院沙發座椅后的滿足舒適性的最低要求。
3. 視點高度
GB/T 21048-2007國標對五星級電影院要求視點高度不宜大于1.5m,不應大于1.7m。但此項指標并不適用于座位少的私人影院,因此本標準條款3. 1. 3 將視點高度修訂為不應大于1.0m。
4. 最近視距
GB/T 21048-2007國標對五星級電影院要求最近視距按照2.39:1畫幅格式的寬銀幕進行換算,為不宜小于銀幕高度的1.4倍,不應小于銀幕高度的1.2倍。
本規范條款3. 1. 4將最近視距修訂為不宜小于銀幕高度的2.5倍,對應2.35:1畫幅格式(家庭影院標準,和商業電影院標準2.39:1畫幅格式略有區別)的寬銀幕水平視角為50°;而對
應16:9畫幅格式的銀幕水平視角為39°,正好滿足 THX 對家庭影院水平視角的要求。極限情況下將最近視距修訂為不應小于銀幕高度的2.0倍,主要是考慮大型私人影院或者
私人會所影院多排座椅的需要,這樣對應2.35:1畫幅格式寬銀幕的水平視角為61°,而對應16:9畫幅格式銀幕的水平視角為48°。
鑒于透聲幕越來越多被私人影院采用,根據 Alan C. Brawn 咨詢白皮書《定義透聲幕的區別》的研究,當銀幕亮度為12fL 時,使用直徑0.5mm 的微孔透聲幕在距離12ft(3.658m)
時看不到孔,根據我們的實測對于0.6mm 的微孔透聲幕在距離4m 時看不到孔,因此當使用0.5mm 微孔透聲幕時,本規范同時規定最近視距不應低于3.7m;而當使用0.6mm 微孔透聲幕時,本規范同時規定最近視距不應低于4.0m。
5. 最遠視距
GB/T 21048-2007國標對五星級電影院要求最遠視距按照2.39:1畫幅格式的電影寬銀幕進行換算,為不宜大于銀幕高度的4.3倍,不應大于銀幕高度的4.8倍。
本規范條款3. 1. 5將最遠視距修訂為不宜大于銀幕高度的3.5倍,對應2.35:1畫幅格式的寬銀幕水平視角為37°;而對應16:9畫幅格式的銀幕水平視角為29°,也滿足 THX 對家庭
影院水平視角的要求。極限情況下將最遠視距修訂為當采用16:9畫幅格式時不應大于銀幕高度的4.0倍,當采用2.35:1畫幅格式寬銀幕時不應大于銀幕高度的4.5倍,也是考慮到大型私人影院和私人會所影院多排座椅的需要,當視距為4.0倍銀幕高度時對應16:9畫幅格式的銀幕水平視角為25°。而視距為4.5倍銀幕高度時對應2.35:1畫幅格式的寬銀幕水平視角為29°,對應16:9畫幅格式的銀幕水平視角只有22°,因此建議銀幕尺寸較大座椅較多時應選擇2.35:1畫幅格式的寬銀幕,以獲得較寬的水平視角。
6. 視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')
GB/T 21048-2007國標對視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')的規定是:五星級電影院不應小于0.00m,四星級電影院不應小于-0.02m,一星至三星級電影院不應小于-0.04m。該
值只有不小于0.00m,才可以保證后排觀眾的視線不被前排觀眾所遮擋。因此本規范條款3. 1. 6將視線超高值(C=0.12m)的附加值(C')定為不應小于0.00m。
7. 最大仰視角
GB/T 21048-2007國標對五星級電影院規定最大仰視角不宜大于40°,不應大于45°。但此最大仰視角過大顯然不適合私人影院,當采用對角線120”以上16:9畫幅格式的銀幕,或者對角線150”以上2.35:1畫幅格式的寬銀幕,如果最近視距為2.0倍銀幕高度,當首排采用半躺式沙發式座椅時,人體坐姿時眼睛至地面的統計高度為0.95m 時,此時最大仰視角均為27°,應 THX 定義的垂直視角為15°,該垂直視角是指觀眾觀看銀幕中心點的視線與視平線形成的夾角。因此,本規范將3. 1. 7 最大仰視角修訂為不應大于27°,對應于 THX 規定垂直視角不大于15°。
二、對投影機的要求
本規范條款3. 2關于投影機物理像素、圖像調整功能、節目源視頻格式和視頻輸入接口的要求是滿足藍光3D 視頻放映的最低要求。
在物理像素只規定了1920×1080,但并沒有規定實際分辨率也是1080p,這主要考慮部分低端3D 投影機雖然物理像素數雖然達到1920×1080,也能重播1080p/24Hz 的幀封裝3D 格式視頻,但實際放映的分辨率只有720p。
三、對放映銀幕的要求
本規范條款3. 3關于放映銀幕的要求,根據 GB/T 13982-2011國家標準《反射和透射放映銀幕》和英國哈克尼斯銀幕公司總裁安德魯·羅賓遜的論文《Screen Selection for Digital 2D &3D Cinema》適合私人影院的條款進行編制。規范要求幕面解像力、入射光與反射光的色溫差國家標準對電影銀幕的要求,這是因為電影銀幕的技術參數最為嚴格,關于銀幕的重要性 GB/T 13982-2011國家標準在總則有詳細論述。
四、放映系統的光學指標
1. 銀幕中心亮度
2D 的銀幕中心亮度,GB/T 21048-2007國標對五星級電影院規定為(55±7)cd/m2亦即(16±2)fL,廣發技字 [2004] 1036號《電影數字放映暫行技術要求》規定不應低于41cd/m2亦即12fL,DCI 規定為(14±3)fL,IMAX 采用雙機放映規定為22fL。至于3D 的銀幕中心亮度,因為3D 設備受到技術條件的制約光損較大,SMPTE 將不低于4.5fL 作為推薦值,但國內電影院現有的放映設備無法執行3D 亮度4.5 fL 的標準,因此中國電影科研所折衷了國內的放映水平,將3D 亮度推薦為12cd/m2亦即3.5fL。因此本規范條款3. 4. 1 將3D 亮度制訂為不宜低于4.5fL(16cd/m2),不應低于3.5fL(12cd/m2)。2D 亮度不宜低于16fL(55cd/m2),不應低于12fL(41cd/m2),過高的亮度會導致黑色層次變差,因此還規定了不宜高于22fL(75cd/m2)。同時還制訂當銀幕中心亮度低于上述最低值的65%時,建議更換投影機燈泡。
2. 銀幕反光色溫和色度
GB/T 21048-2007國標對電影銀幕反光色溫規定為不應低于5000K,不宜高于5800K,此指標來源于 ISO 2910-1990國際標準的(5400±400)K,但修訂后的 ISO 2910-2007國際標準已經將銀幕反光色溫提高到(5800±400)K,并預告將來修訂后會再次提高到(6100±400)K,也就是5700~6500K。DCI 標準要求數字電影放映機的色度經校正調整后,放映系統白色 CIE 色度坐標值為x=0.3140、y=0.3510,誤差值不得超過±0.006。廣發技字 [2004] 1036號《電影數字放映暫行技術要求》規定白色 CIE 色度坐標值也是x=0.3140、y=0.3510,對于寬度8m 以上的銀幕誤差值不得超過±0.01,對于寬度8m 及8m 以下的銀幕允許誤差值不得超過±0.05(相當允許色溫誤差±400K)。藍光光盤的色彩則采用高清電視的D65標準,白色CIE 色度坐標值為x=0.3127、y=0.3290對應色溫6504K。如果投影機是高端產品,具有 CMS 色彩調整功能,通過色度傳感器和 CalMAN 或 HCFR等軟件,將2D 的白色 CIE 色度坐標值調校為 D65的 x=0.3127、y=0.3290,誤差值不超過±0.01甚至不超過±0.006是完全可以的。但是中低端投影機通常不具備 CMS 色彩調整功能,而且即使是中高端投影機,在3D 模式下有些參數也變成無法調整,要進行精細的調校為也很困難。因為私人影院放映銀幕寬度通常在6米以下,因此本規范條款3. 4. 2將白光的銀幕反光色溫制定為(6500±400)K,不應小于6100K,不宜大于6900K;銀幕反光白色 CIE 色度坐標為 x=0.3127、y=0.3290,誤差值不宜超過±0.03,不應不超過±0.05。這樣能夠兼容藍光標準和 ISO 2910-2007國際標準的色溫。如果放映系統的亮度充沛一些,可以調低點色溫獲得 D65藍光標準的色溫,或者再調低一點獲得6300K 的色溫,這樣看電影更有膠片感,膚色更好。3D 模式下放映系統往往亮度沒有余量,因此只能將最高色溫定為不宜大于6900K,如果超過了沒有明顯的偏綠也是允許的。
3. 其他光學指標
其他如銀幕反光黑電平、銀幕反光色調和銀幕反光顏色(色飽和度),屬于肉眼檢查的范圍,來源于《Super HiVi CAST》藍光光盤的使用說明,為使觀測更加準確,藍色濾光片改為
THX 認證的藍色濾光眼鏡。
四、測量、檢查方法
1. 銀幕中心亮度
GB/T 21048-2007國標對電影銀幕中心亮度的測點要求是用三腳架將亮度計架設在觀眾廳席座區中心點距離地面1.0m 的高度。廣發技字 [2004] 1036號《電影數字放映暫行技術要求》對測點的要求是測量時應將亮度計放置于觀眾廳座席中心區域,且在與銀幕距離為1.5至3.5倍幕高的長度范圍內、在觀眾廳縱向中心線上離地面高度為1.1m。以前,2D 私人影院銀幕中心亮度是不進行單獨測試的,通常是在色彩調校時借助色度傳感器和 CalMAN 或 HCFR 軟件測量計算后的附加結果。但對3D 私人影院而言,如果將3D 眼鏡放在色度傳感器前測量亮度就往往會出現較大誤差,原因在于一是3D 眼鏡不容易固定在色度傳感器前面;二是家用3D 投影機絕大多數使用紅外線傳輸同步信號的主動快門眼鏡,和色度傳感器一起貼在銀幕前面測量往往接收不到同步信號導致誤差;三是增益銀幕因為有 B 型和 S 型之分反射光的角度各不相同導致誤差。因此本規范條款4. 2. 1對銀幕中心亮度測點的要求參照了電影院的測試方法,要求測量時用三腳架將亮度計架設于影音室座席中心區域,且在與銀幕距離為2.0至3.5倍幕高的長度范圍內、在影音室縱向中心線上離地面高度為0.9m~1.1m。
2. 銀幕反光色溫和色度
GB/T 21048-2007國標對電影銀幕反光色溫的測點要求是將色溫計置于銀幕正前方1.0m處并面對銀幕。廣發技字 [2004] 1036號《電影數字放映暫行技術要求》對 CIE 色度坐標的測點要求是貼近銀幕。本規范條款4. 2. 2對銀幕反光色溫和色度測點要求是將色溫計置于銀幕正前方0.3m 處并面對銀幕。
3. 其他光學指標
其他如銀幕反光黑電平、銀幕反光色調和銀幕反光顏色(色飽和度),屬于肉眼檢查的范圍,參考了《Super HiVi CAST》藍光光盤的觀測說明 THX 對色調和顏色(色飽和度)的檢測方法。