巨幕影院设备及技术科普——以中国杭州低碳科技馆巨幕影院为例

陶 晔 王迎春 吕佳璐 吴 锋



巨幕影院设备及技术科普——以中国杭州低碳科技馆巨幕影院为例

陶 晔 王迎春 吕佳璐 吴 锋

中国杭州低碳科技馆，浙江 杭州 310051

目前，在各大科技馆中特种影院作为重要科教展示项目。1995年8月中科馆的特种影院—球幕影院的对外开放，标志着国内科教新型形式的诞生。许多地方的大中型科技馆都标配特种影院，特种影院不仅给观众带来视觉的盛宴，还在青少年科普教育史上留下不可磨灭的印记。基于此，主要科普特种影院—巨幕影院设备及技术。

科技馆；巨幕影院设备；科普

科技馆常见的特种影院有球幕影院、巨幕影院和4D影院，而巨幕影院目前在市场上主要分为DMAX（中国巨幕）和IMAX。电影的载体有两种，一种是胶片，而另一种是数字。随着电影产业的不断发展，中国巨幕从2011年面世到现在，凭借着其超卓的放映效果、优质的放映画面、打破国外厂商对巨幕影院市场的垄断，在祖国56个城市里建设了上百家中国巨幕影厅。本文以中国杭州低碳科技馆巨幕影院为例，根据江苏尚阳数字科技有限公司提供的巨幕影院的技术文档向大家简单科普数字立体巨幕影院设备及技术。

现代电影可分为胶片电影和数字电影，胶片电影是指用电影胶片摄像机拍摄、制作、传输和放映的电影。数字电影是指在电影拍摄、后期加工制作、传输介质以及放映等环节，部分或者全部采用数字处理技术，代替传统物理处理技术或者光学处理技术，以数字化介质来取代传统胶片的电影。3D立体电影是指利用双眼立体视觉原理，在银幕上呈现三维立体空间视觉影像的电影。而偏振眼镜是当前3D立体电影普遍的解决方案，通过两台放映机镜头前的两个偏振镜，将放映的画面同步一起投影在影院的银幕上，形成左像右像双影。而带上偏振眼镜，观众左右眼各自看到左像和右像并汇聚叠合在视网膜上，从而产生身临其境感强烈的立体效果。巨幕是指放映的银幕相对于普通银幕更宽、更高且有点点弯曲。一般如果银幕宽超过20米，高超过12米就可称之为巨幕。

我馆的数字立体巨幕影院由以下几个部分组成：（1）放映系统；（2）控制播放系统；（3）银幕系统；（4）音响系统；（5）3D眼镜系统；（6）座椅系统。

1 放映系统

我馆巨幕影院采用双机放映数字立体电影。整个放映系统由以下几个部分组成：

1.1 双放映机一体式机架

两台放映机分别放置在双机一体式机架上下两层，整个机架的调节是通过上层的横向水平位移调节、横向水平度调节以及纵向俯仰角调节这三方面的调校。横向水平位移调节主要将架在上方的放映机的横向水平位移进行调节，使双机在垂直方向完全重合；横向水平度调节主要调节上层的放映机的水平度，使上下两台放映机投影的影像平行；纵向俯仰角调节是对上机的俯仰角进行修正，使上下双机投射到银幕上的画面高度上一致；通过这三种方式的配合调节可以方便迅速地将上下两台数字投影机投射的画面在银幕上重合。

1.2 放映机

我馆巨幕影院所用的数字放映机为：巴可DP2000-32B放映机，该机是由巴可公司制造的采用基于TI（美国德州仪器）公司开发的3DLP数字投影技术，具有高色彩还原度：2048×1080高清分辨率（支持4K输出），高对比度：2000∶1，高亮度：输出亮度高于三万流明。巴可DP2000-32B放映机采用高效的6500 W标准短弧数字氙灯，而氙灯放电所得到的光和自然光非常接近。巴可DP2K-32B放映机主要优势：（1）全球最亮数字放映机之一。（2）维护和运营成本低。（3）用户界面简单氙灯校准方便。（4）密封引擎和冷却技术，确保图像质量和亮度长效性。（4）模块化设计易于安装和维护。

1.3 偏振装置

我馆巨幕影院的数字电影放映机偏振装置包括片框组件、橡皮履带和步进电机；其中片框组件包括偏振片框和底座，片框上装有偏振玻璃并通过底座固定于橡皮履带并利用步进电机带动，实现偏振光、全遮光和全漏光。

1.4 专用短焦距投影镜头

通过该专用短焦距投影镜头可将放映机投影出的画面放大，实现短距离投影出大画面。

2 控制播放系统

我馆巨幕影院使用GDC SA2100AQ数字电影播放服务器，该服务器可高质量的通过四链路HD-SDI输出，分别为左右眼提供12比特4∶4∶4高质量JPEG2000视频信号至两台数字放映机来播放3D电影，其色彩数量是其他普通3D技术的数百倍。该服务器支持冗余热插拔存储硬盘并最高支持4TB，可以存储更多的影片片源。其播放的3D电影影像平滑流畅并杜绝画质模糊及闪烁频繁，银幕上影片的亮度和光反射均匀，避免了观众在观看3D立体电影所带来的眼睛疲劳和眩晕感。该服务器支持2K影片并满足4K需求，是目前画质优秀、技术成熟的数字电影播放服务器。

3 银幕系统

我馆巨幕影院采用Harkness屏幕公司的Spectral 240 3D立体仿真专用投影金属屏幕，该屏幕经过特殊的表面工艺处理，增加表面光线散射、提高增益和成像特性，亮度均匀性好，无太阳效应，为3D影像显示提供高性能，高对比度和更宽观看视角的屏幕。该银幕采用哈克尼斯的专利透声技术，提高现场的声扬效果。整个银幕宽21.7米，高12.5米，开孔率4.5%，增益系数：2.4，并具有阻燃性。

4 音响系统

我馆巨幕影院音响系统由数字影院音频处理器、音频功率放大器、扬声器、顺序控制电源构成。

4.1 数字影院音频处理器

我馆巨幕影院的数字影院音频处理器采用QSC的DCP300，该处理器与QSC的DCA系列数字影院功放搭配使用，为我馆的数字立体巨幕影院提供所有的音频数字信号处理和音频设备监控功能。DCP300中通过调整该处理各大功能如：参量均衡、延时和增益控制、分频、极性变换、1/3倍频程均衡器可让影院音响系统中的每只扬声器都能调校至最佳。数字分频器可实现二、三、四各个分频的主动处理。该处理器不但让影院音响系统的布线和设置简单方便，缩短了安装时间和降低了安装成本，而且还具备功能强大的监控功能，不仅能对音响的功放进行输入和输出的监控，还能检测其他一些音响系统设备的负载故障。

4.2 音频功率放大器

我馆巨幕影院的音频功率放大器采用QSC的DCA3422专业功放。该功放能将整个影院的音效达到大气磅礴令人震撼的水平。通过该音频功率放大器，影院不仅能带来强劲给力的低音效果和清晰透彻的高音效果，还能避免影院音响系统过多的热消耗，提高了影院音响系统的可靠性。音频功率放大器利用其超低阻抗电路，每秒二十万次以上对供电电路进行充电，给整个音响系统的音频电源通路带来足够的电流，且音频信号没有过早地衰减，输出的声音干净清晰。

4.3 扬声器

我馆巨幕影院采用QSC的电影扬声器，QSC数字影院扬声器声音自然纯净而又舒适，语言对白声像定位清晰，频响宽广并且几乎覆盖人类声音的全频带，低音浑厚高音清透，给影院的每位观众带了真实、丰富、刺激的音效体验。[1]扬声器发出的声音覆盖面广，保证影院每个座位上的观众都能听到同样质量的音效。

4.4 顺序控制电源

我馆巨幕影院音响系统利用音响系统时序电源，接入多个音响系统设备的开关，按序逐个启动或关闭供电电源，实现多台音频功率放大器、音频处理器及其他音响设备按序开启或关闭，这样有效地统一管理并控制了各个音频功率放大器及音频处理器等音响系统设备，大大减少了人为操作失误，降低了音响系统设备开关瞬间对机房供电电路的冲击，使得用电安全得以保障。

5 3D眼镜系统

我馆巨幕影院的3D眼镜系统由3D眼镜和全自动眼镜清洗装置构成。

5.1 3D眼镜

我馆巨幕影院的3D眼镜镜片采用进口CR-39树脂料，弧度为600，镜片厚度2MM，透光率达42.5%。框架选用PC材料，框腿使用橡胶料，弯折度高，不易折断，磨损度小，使用寿命长。

5.2 全自动眼镜清洗装置

我馆巨幕影院全自动眼镜清洗装置整体由不锈钢制作，外观精美大方，性能稳定，工作效率高，使用寿命长，超声发生源与清洗槽一体化，质属超声波自动化一体机系统，集清洗、杀菌、风干为一体。机器一次清洗量可达360副眼镜，而一次全程清洗时间为20分钟[2]。

6 座椅系统

我馆巨幕影院共有豪华座椅246个，6个残疾人专用坐席。这246个豪华座椅背板采用工程塑料、扶手翻动、带杯套、固定式。该座椅特点：采用高压一次成型技术，金属骨架，安全牢固；面料由海绵组成，表面涤纶，可直接清洗，方便清洁；180度高温染色，不易褪色；座宽范围在575-600（mm）。座椅做阻燃处理达到了GB-5022—95规范中装饰织物燃烧性能B1级的标准。科技馆的特种影院中的巨幕影院是最具代表的影院剧场，观众在欣赏数字立体巨幕电影并感受科技魅力的同时我们更应该把数字立体巨幕影院设备及技术进行科普，让人们知道数字立体巨幕影院系统是怎样集成整合出来的，到底通过什么设备将立体电影的影像完美的显示在巨幕上。

[1]张全亮. QSC公司DCP300数字影院处理器功能升级[J]. 现代电影技术，2010（6）：93-94.

[2]刘菁.在科技馆体系天文科普工作中运用互联网的研究[J]. 大众科技，2015（3）：222-224.

Giant screen theater equipment and technology popular science -- a case study of Hangzhou low carbon science and Technology Museum

Tao Ye Wang Yingchun Lü Jialu Wu Feng

Low carbon science and Technology Museum，Hangzhou，China，Zhejiang Hangzhou 310051

at present，in the major science and Technology Museum of special theater as an important science and education demonstration project. In the 8 month of 1995，the opening to the outside world of the special theater of the science and Technology Museum of the science and education，which marks the birth of the new form of science and education in china. In many places，large and medium-sized science and Technology Museum are standard special cinema，theater construction not only bring a visual feast to the audience，leaving an indelible mark on the history of science education in adolescents. In this paper， the main popular science special Theater - the giant screen theater equipment and technology.

Science and Technology Museum；giant screen theater equipment；popular science

G322.7；F205

A

1009-6434(2016)09-0129-03