探秘影院各种特效厅背后的技术

去电影院看电影已经成为现在大部分人生活中重要的休闲、社交方式。随着技术发展，电影院本身也在不断地更新升级。当我们每次购买电影票的时候，都会看到影院提供了各种特效影厅供选择，比如IMAX、RealD 3D等。这些特效影厅究竟有什么不同？它们又有着怎样的技术背景呢？

随着电子信息技术的发展，电影院也在快速地迭代升级中产生了大量的新技术和新模式。从本质上来说，电影制作方和电影院都希望带给观众更强的视觉与听觉冲击力、更出色的临场感以及更舒适的观影体验。

在这个大目标下，不同厂商提出了各类技术路线，用于改善画质、视听效果、观影方式等。这些不同的技术路线经过组合和实践，又组成了我们每次购买电影票时所能看到的不同特效影厅。这些特效影厅带给观众的，除了（可能）更好的观影体验外，还有相比传统影厅更昂贵的价格。价格暂且不谈，这些特效影厅都包括了哪些技术，是否真的能带给我们更出色的体验呢？今天，让我们打开手机上的购票App，逐一去了解这些特效影厅背后的故事。

说起IMAX，应该是读者和观众最熟悉的特效影厅技术了，目前几乎各大电影院都会或多或少有一两个IMAX厅。IMAX的全称是Image Maximum，中文意思就是极大的画面。实际上，IMAX的一开始的确是奔着更大的画面去的，毕竟越大的画面，视觉震撼效果就越强。

IMAX最早来自于一家名为Multiscreen Corporation，Limited的加拿大公司，公司的三个联合创始人由于不满于当时市面流行的两种大屏幕播放技术，因此干脆自己下场成立一家公司专门进行大屏幕播放技术的研发和推广。不过由于之前的公司名称过于笼统而无法注册，三个联合创始人鉴于公司的努力方向是为了提供更大的、更富有沉浸感的画面，干脆将公司的名字改成了IMAX。

IMAX的首次亮相是1970年的日本大阪世界博览会，随后的1971年，IMAX公司还在加拿大安置了一块巨大的屏幕。不过公司最终引起轰动还是在1974年的美国世界博览会上，这次IMAX带来的27m×20m的屏幕吸引了大约500万观众观看，大家对这个庞然大物的观影效果感到震撼，甚至有部分观众在观看时引发了晕动病。

▲一个典型的IMAX影厅是这个样子的

IMAX自此一炮而红，并快速发展在美国和全球各地建立符合标准的影院。2008年，IMAX进行了数字化改造，新系统被称为Digital IMAX，不再采用传统IMAX的70mm胶片，转而采用2个2K数字投影机在19∶10的屏幕上进行播放投影，成本大降。

▲诺兰使用IMAX 70mm胶片摄影机拍摄《星际穿越》

这样一来，很多传统影院都有机会改造为IMAX影厅。在Digital IMAX出现后，整个IMAX产业得到了快速的发展，随后的IMAX激光放映和新一代激光放映更是大幅度提高了画质和视听效果。在2019年，IMAX公司的全球票房收入就突破了10.35亿美元，称为全球最流行的特效影厅之一。

1．屏幕尺寸 

IMAX的技术特点集中在为更大的画面服务的基础上。在屏幕方面，当前的IMAX没有统一的屏幕尺寸标准，但是普遍认为尺寸超过22m×16m的银幕可以被称为IMAX。全球最大的IMAX银幕位于悉尼，尺寸为35.72m×29.57m，不过目前已经被拆除重建，可能会在2020年底重新启用。

▲IMAX 胶片尺寸对比传统的35mm和Super Panavision的5/70规格

在中国，拥有最大的两块银幕的数字IMAX激光影院分别位于贵阳和哈尔滨，前者的银幕尺寸为32.1m×16.8m，面积为539.28m²，后者银幕尺寸为27.9m×19.5m，面积为544.05m2。当然，由于这两款屏幕的长宽比差异，在观看影片时最终可视面积和影片本身采用的长宽比相关。所以，前者在播放1.90∶1片源时能获得最大播放面积，后者则在播放1.43∶1片源时能体现优势。

▲IMAX的幕布尺寸

2．座椅安放

除了屏幕尺寸外，IMAX的座椅安排也有自己的独到之处。和传统影院在较大面积的缓坡上布置大量的座椅不同，IMAX的座位设置区间更小、比传统剧院更靠近银幕且更为陡峭，同时所有的座位都保持在一个屏幕高度之内（传统剧院的座位可能高达8~12个屏幕高度），这使得座位更靠近屏幕中央，所有人都能获得相对出色的观影效果，但降低了总座位数量，使得每座位的播放成本也更高一些。

▲IMAX的座椅倾斜度比传统影院高很多

3．摄影设备

在摄影设备方面，IMAX早期发展缓慢的原因是由于其拍摄成本过高。为了在更大的银幕上展示出更高清晰度的画面，IMAX要求使用尺寸为70mm的胶片。相比传统35mm的胶片，IMAX所规定的胶片尺寸和更长的长宽比带来了极高的成本。举例来说，传统的35mm电影胶片播放速度为每分钟27.4m，65mm的大尺寸胶片的速度为每分钟34m，IMAX的70mm胶片速度高达每分钟102.7m，也就是说完全符合IMAX规格的电影拍摄胶片的感光面积大概是传统影片8倍，更不用说后期复制和播放设备了。当然，如此高昂的成本带来了出色的分辨率，IMAX的70mm胶片的分辨率大约是12000行，和现代的12K分辨率相当，是35mm胶卷的2~3倍。

▲Digital IMAX的两个2K数字投影机，效果一般。

在进入数字时代后，IMAX推出了数字化摄影机，数字化后的IMAX拍摄成本和播放器材成本都大幅度降低，并且IMAX开始考虑从电影制作开始就进行画面的技术性介入。摄影器材方面，IMAX不再使用70mm规格，转而考虑65mm规格。比如IMAX在2011年首发的4K双镜头的3D数码摄像机，被称为Phantom 65 IMAX 3D，部分电影人利用其拍摄了一些纪录片和影片，包括《变形金刚：绝迹重生》。

▲Phantom 65 IMAX 3D摄像机，可见有两个镜头，以及IMAX Logo。

2015年，IMAX和Arri推出了新的Arri Alexa 65 2D摄像机，其技术基于Alexa 65的65mm数字摄像机，更稳定可靠且画质表现更好。基于这款设备以及双机拍摄3D影像，IMAX获得了包括《美国队长：内战》《复仇者联盟：无限战争》《复仇者联盟：终局之战》等热卖影片，并获得了广泛好评。

4．播放设备 

在具体播放设备方面，目前IMAX的播放设备分为四代。其中传统的胶片播放机被称为IMAX播放机，重达1.8吨，部分调查显示国内可能没有IMAX胶片播放设备。

除了第一代胶片播放设备外，其余三代产品都是数字播放设备。第一代数字化设备被称为IMAX数字放映机（Digital IMAX）。这款设备在2008年7月推出，采用氙灯光源，支持19∶10的画面比例。其特点为通过将两个2K像素的播放机，以半像素偏移的方式重叠投影来提高观感分辨率，最终得到的实际观感分辨率只有大约2.9K左右。

亮度方面，第一代IMAX的2D投影亮度为14fL，3D仅为6fL。由于其分辨率、亮度都比较低，整体效果一般，再加上部分影院甚至在较小的屏幕上使用IMAX数字放映机，导致其画质和分辨率都无法满足需求，令人失望。

第二代数字设备被称为IMAX激光放映机（IMAX WITH LASER）。新系统的特点在于改用激光光源，拥有更高的对比度、更大的Rec.2020色域、支持60Hz以及更高的分辨率（4K），其中2012年IMAX推出了2D 4K版本，2014年推出了双4K 3D激光投影系统，2015年又推出了加入12声道播放系统的版本，视听效果更出色。亮度更是大增至2D 22fL、3D 14fL，极大地提高了画面效果。

▲IMAX激光放映机

第三代数字设备被称为新一代IMAX激光放映机，推出时间为2018年4月，全球首发地点为上海。新一代设备的优势在于采用全新的光学引擎，但是一些数据显示，第三代数字设备在2D和3D播放下亮度相比上代设备都有所降低，分别为18fL和10fL，但是在色彩、对比度方面有所提升，并且部分建设成本有所降低，更适合大面积推广。

▲一对IMAX 3D胶片放映机

根据国内影业数字的统计，目前国内IMAX影院大部分都是第一代数字影院，第二代激光影院屈指可数，但是新一代IMAX激光影院则呈现爆发式增长的态势。值得一提的是，无论是哪一代数字影院，相比胶片时代IMAX可达最高12K的分辨率而言，即使通过半像素偏移方式提高分辨率，4K播放设备的限制使得其分辨率甚至无法赶上传统的35mm胶片的最大分辨率（大约是4K~6K）。当然，这并非IMAX一家所面临的问题，在模拟信号转向数字信号后，如何达成更高的分辨率，是全行业的所需要面对的共同难题。

▲悉尼拥有号称全球最大的IMAX屏幕，不过已经被拆除正在等待重建。

音频方面，IMAX的音频系统在胶片时代由于没有在胶片上预留音轨频道，因此采用了单独的六声道35mm磁带播放音画同步的声音。进入数字化时代后，IMAX采用了新的数字化六声道、Sonic-DPP等立体声音响系统。2015年，IMAX为了抗衡杜比公司的音频系统，推出了名为IMAX 12 track的12.1声道系统，采用了12个独立环绕声道和1个超重低音声道实现音频立体再现。相比杜比拥有的大量音频技术而言，IMAX在这方面要略弱一些。

▲IMAX的音频系统

总的来说，IMAX影院虽然起步比较早，目前符合IMAX要求的影院也比较多，但是第一代IMAX数字放映影院的效果实际上并不出色，尤其是在这种影院观看3D电影，考虑到分辨率、帧率以及氙灯的寿命和部分影院降低亮度播放，实际效果更是大打折扣。要想真正体验IMAX的效果，建议考虑采用IMAX激光放映机和新一代IMAX激光放映机的影院，无论其他效果如何，激光带来的高亮度以及长寿命，都是观影视觉体验的保证。