从视觉到听觉的进化 颠覆性的杜比影院诞生了

  • 来源:家庭影院技术
  • 关键字:杜比影院,家庭影院
  • 发布时间:2015-09-21 14:30

  上一期,我们以较为深入的角度对目前市场掀起的微影院商业模式为大家做了全面分析,而本期以商业电影院的前沿技术为要点——美国杜比实验室所带来的Dolby Cinema(杜比影院),其最大的特点在于融入了杜比目前两项尖端的技术,包括了能够最大限度提升视觉体验的Dolby Vision以及带来沉浸式三维音效的Dolby Atmos,另外放映厅中采用极度前卫的装潢设计风格,一改商业电影院放映厅沉闷的风格,令人眼前一亮。因此,尽管现阶段杜比影院还没正式进入中国市场,如果要体验其卓越的效果,还需要亲临美国、欧洲等地区屈指可数的电影院放映厅,但是足以对整个电影院工业带来前所未有的巨变。而家庭影院源于商业电影院,几乎所有的技术都是从专业到民用的逐步转变,在未来随着Dolby Vision慢慢走向家庭和Dolby Atmos的不断普及,要在家中打造杜比影院规格的家庭影院视听室也并不是没有可能,甚至还能做到比电影院更好的效果,这是我们未来所希望能够达到的。

  一、即使与各种巨幕影院相比也不落下风 将更加贴近自然与生活的声音与影像带到电影院之中

  面对日渐严峻的商业电影院市场的竞争,即使是积累多年深层次雄厚实力而在全球专业电影院市场占有领导地位的杜比,也不断地探寻技术上的重大突破,不管是在音视频领域的哪一个方面。对于现阶段的商业电影院市场而言,无论是IMAX还是中国巨幕,通过巨大的屏幕所营造出来的一种慑人心弦的视觉冲击,在这几年受到了众多观众的喜爱,其市场占有率不断攀升。

  杜比所带来的杜比影院,可以说是针对巨幕影院所推出的一种新时代的商业电影院概念与技术模式。首先在音频系统方面,杜比影院采纳了已经备受好评的Dolby Atmos杜比全景声系统,创造出三维立体空间感的环绕声音效,而更加重要的是在视频系统方面,杜比影院更加率先将自家先进的Dolby Vision技术融入其中,在画面亮度、对比度、色彩与动态影像方面有了极大的提升,让影像的表现力更加贴近我们人眼实际所看到的影像,相比超大可视面积而言,对于影音爱好者的体验可谓更胜一筹。因此,杜比影院一经推出,就引发了行内的热烈讨论以及影音爱好者的一致好评。

  现阶段你能去得到的杜比影院

  如果你想去杜比影院看一场热门大片,不管是在国内甚至整个亚洲市场到目前为止仍没有一家电影院拥有这样超高标准的电影放映厅,你只能到杜比影院的四大合作伙伴的电影院才能领略到它的风采。这四家商业电影院品牌分别是AMC Prime、JT Bioscopen、Cinesa La Maquinista、Cineplexx,它们分别位于美国、荷兰、西班牙和奥地利。幸好这几个地方都属于热门的旅游胜地,想要亲身体验也不是一件不可能的事情。如果你刚好身处这几个国家,又或者打算去这几个地方旅游,就可以到杜比美国的官方网站查找一下这几家电影院具体的位置,做好充足的准备。

  二、Dolby Cinema杜比影院 一种全新商业影院概念的诞生

  随着电影工业的不断发展,无论是美国好莱坞的电影,还是国内或港台地区制作的电影,水准都在不断提升,我们已经能够在国内欣赏到越来越多优秀的电影大片。看电影已经成为国民影音娱乐生活中的重要组成部分,不管是哪种方式,如在电影院中追逐那些热门的院线电影大片,或留在家中观看经典的电影作品。更为重要的是,人们对于电影已不再停留在电影内容层面的追求,有吸引的剧情与出色的演员固然重要,而电影院能否真实呈现出导演想要表达的一切,包括声音效果,也是关注的焦点。

  人们逐渐开始对电影院的影音效果有了更高的要求,这就促使了传统电影院开始对其音频环绕声系统和视频放映系统进行改革,甚至还带来了一些全新的电影院模式,例如大家非常熟悉的IMAX,通过最大限度地提升画面的尺寸与分辨率,让观众体验到前所未有的临场感。并没有经历很长的一段时间,IMAX已在国内外电影院市场攻城拔寨,取得不俗的成绩,而采用IMAX规格的电影放映厅现在已经遍布全国各地一二线城市,可以说绝大多数的消费者都能在其所在城市或周边找到一家IMAX电影院。

  除了IMAX之外,“中国巨幕”也在近几年的大荧幕电影院市场竞争中取得了不错的成绩。与此同时,普通的电影院也逐步强化了放映厅的视频系统与音响系统的效果,例如将放映机升级到4K超高清的水准,环绕声音频系统方面采用全新的杜比全景声系统,创造更加出色的三维空间感。值得一提的是,THX在今年也在国内推出了针对商业电影院的认证标准,并且也带来了首个THX认证的电影院放映厅,对于热爱看电影的朋友来说,无疑是福音。就在这个时刻,杜比实验室在国外市场为商业电影院带来了一种崭新的概念,一种崭新的模式,一种融合目前领先的尖端音视频技术的结合体,那就是足以改变并震撼整个商业电影院市场的Dolby Cinema杜比影院。同时它也被称为现行各种巨幕影院标准的最大挑战者,为电影放映行业带来的并不是简单的增大画面的尺寸、提升画面的分辨率这么简单,更重要的是在整个视觉与听觉体验上的突破。尽管目前杜比影院放映厅的数量屈指可数,但是凡是感受过杜比影院效果的观众都不由自主地认为这是革命性的突破,即使仅仅是观看剧情片,也能充分体验到杜比影院所带来的飞跃。

  三、犀利之处在于由内到外的革新 一种更为现代化的影院体验

  凭借着定制安装的概念引入家庭影院之中,这几年国内的家庭影院水平已经渐渐接近欧美水准,甚至部分高端的家庭影院设计案例更加达到了国外的高端水平,使得国内不少影音爱好者与发烧友对于商业电影院的要求越来越高,一般电影院的音视频体验已经无法满足他们挑剔的要求,巨幕加上全景声几乎成为了他们选择电影院的基本标准。但是有了巨幕的放映系统与力求塑造三维空间感的全景声环绕声系统是否就意味着这些电影院都能表现出令人满意的效果?事实上却并非如此。

  巨幕使得我们所能看到的影像更大,亮度也有所提升,但是关键的动态范围,也就是黑到白的过渡,还有色彩呈现力,也就是画面所能呈现的颜色的总数,都并没能得到明显的提升。而全景声系统非常讲究后期的调校,如今不少安装了全景声环绕声系统的电影院,要完全体现出其特别的三维空间音效仍然欠缺火候。特别是在全景声的概念引入到家庭影院之后,三维音效对于影音发烧友而言已经并不陌生,对商业电影院中的全景声环绕声音响系统的要求就更高。可是就在杜比全景声系统将要普及商业电影院市场的今日,却只有为数不多的放映厅能令人满意,而主要的问题,不是放映厅中的声压输出不够,就是上方声场的细节刻画力不够,以至于无法深刻体验到全景声引以为豪的空间感与物体声音移动性。

  正在这个商业电影院放映厅技术过渡的关键时期,杜比影院的概念出现了,随后就在欧洲市场诞生了首个符合杜比影院标准的放映厅。杜比影院有三大特征,第一是拥有令人印象深刻的影像,与以往的电影放映的画面相比,色彩更显鲜艳与活力,影像的重现更加真实;第二是拥有会移动的声音,改变的是环绕声的呈现方式,不再简单地从前方或四周等几个固定的位置发出声音,而是在声场的范围覆盖到影院当中的每一个角落;第三是室内的设计风格更加前卫,更注重观众的实际观感,能够在各个不同位置上都能取得优胜于常规电影院的视觉与听觉的体验。

  四、先从整体来了解杜比影院 更加先进的电影放映厅标准

  杜比影院是一个关于电影放映厅的整体设计概念,一个将观众的体验放在第一位的放映厅设计标准,从整个放映厅外部到内部的设计就已可见一斑。在深入到音视频技术的细节来讨论杜比影院的优势之前,让我们先从杜比影院的整体构建角度来了解一下究竟杜比影院是一个怎样的电影放映厅?为什么一经推出就备受好评,并将成为日后电影院放映厅建设的重要标准?

  动态影音指引通道

  在电影放映厅的设计当中,指引通道往往是十分容易被忽略的重要部分,而出色的指引通道设计往往能让观众留下深刻印象,从而引起观众想要再次观看的欲望。可能许多人对于放映厅指引通道的印象都并不是太好,漆黑的过道,过道两旁只有微弱的指示灯光带领我们走入座位区域。在这么多年的电影院发展史上,无论音频还是视频技术取得了怎样的飞跃,放映厅指引通道方面却始终没能实现现代化,绝大部分电影院都是采用恒久不变的保守设计,仅仅能起到基本的指引作用,而并没能触动观众,也没有带来更多电影方面的资讯。而杜比影院终于在最近为我们带来了与别不同的动态影音指引方式。

  当你进入杜比影院的标志性大门之后,你就会发现迎面而来的是一堵弧形的动态显示指引墙,透过影像将你带入到放映厅之中,指引通道的天花之上安装有感应性指引扬声器,会引导观众一路走到座位区域。而在过道两旁也有十分明显的指引式灯光,让观众知道是否已经达到座位区域之中。当走入放映厅之后,就会发现显示Dolby Cinema杜比影院炫丽logo标志的巨大屏幕。

  精心设计的舒适座位区域

  去到一个电影院,最令人担心的是就是买到了不好的座位,特别是怕买到前几排的座位,如果电影院的座椅位置设计得太过靠近屏幕的话,基本上这几排位置上的观众就需要全程抬起头来观看整部片子了。这就严重影响了观看的舒适感,因此在杜比影院之中就非常重视观看的舒适感这个环节,投影幕与座位之间留有充足的距离,并且每一排座位都会留有最佳的视线范围,不会受到前排观众的遮挡。另外就是座椅舒适性的问题,这就要根据不同电影院公司自身的安排而定了,不过由于杜比影院基本上都是其最好的放映厅,因此舒适性方面通常也是整个电影院中最佳的。

  完全隐藏式环绕声音箱系统

  许多资深的影音爱好者或者从业人员去到一个电影院,往往第一件事情就是要看看这个放映厅所采用的环绕声音箱是哪一个品牌的,还有音箱的数量以及安装的位置等等,从而基本上能推断出这个放映厅的等级以及声音的品质。例如,如果你在天花上看到有两排音箱,那么这个放映厅就很有可能是采用了杜比全景声的环绕声系统。不过,当你进入到一个杜比影院放映厅之中,你就没有办法得知究竟整个放映厅采用了多少个环绕声音箱,因为放映厅的四周墙面都覆盖着一层透声的面板材料,所有的环绕声音箱都在这层透声面板的里面。这就与高端的家庭影院定制系统十分相像,都是采用隐藏式环绕声音箱系统的设计。

  杜比影院之所以会采用这种设计,我们推测很大的原因是由于整个放映厅会采用非常多的环绕声音箱,这样才能不影响整体的设计感,以及让观众不因这么多的音箱而影响到聆听的感觉。不过这种设计对于观感的最大好处是能够使人们观看的焦点集中在屏幕之上,而非其他方面。

  Dolby Vision、Dolby 3D加上Dolby Atmos 三大杜比先进技术融为一体

  谈及杜比目前在电影院方面的主打技术,Dolby 3D与Dolby Atmos无疑是经常出现在国内外商业电影院之中的先进技术,前者是通过色偏光的技术来呈现色彩更加饱满的3D影像,而后者则是通过基于声音对象方面的环绕声系统来表现更加准确而富有层次的声音细节。除此之外,杜比影院之中还首度加入了Dolby Vision技术,大幅度提升了影像的细节刻画能力,整体画面的对比度与层次过渡相比以往有了极大的提升,同时更加贴近大自然的色彩重现也是其中重要的优势。那么究竟杜比这三大技术在商业电影院中的应用具有怎样的特点?与同类型的技术相比又有哪些优势?下面我们为大家逐一解答。

  五、彻底打破电影院影像方面的界限 不得不提的杜比影院当中的Dolby Vision技术

  杜比影院一个最大的优势在于音视频系统方面都采用了杜比目前最先进的技术,特别是在视频系统方面,充分运用了Dolby Vision与Dolby 3D两大技术,使得不管是平面还是三维的影像重现都能栩栩如生。这里所提到的栩栩如生,还特别强调了在色彩与整体画面动态范围方面的提升,与以往强调分辨率、亮度相比有着很大的区别。而其中的焦点技术,莫过于首次应用在电影院当中的Dolby Vision技术。

  Dolby Vision被称为视频领域的杜比全景声技术,和Dolby Atmos一样都受到了影音行业的高度关注,可见它在显示技术方面所取得的重要突破。在技术层面上,Dolby Atmos最初仅仅释放了面向商业电影院的技术规范,经过一段时间的探索与研发之后才引入到家用领域之中。而Dolby Vision从一开始的定义就要求能够同时应用在消费层次的平板显示领域以及专业层次的商业电影院之中,不过受制于硬件的发展速度仍没能跟得上Dolby Vision本身的技术要求,仅有极少数的监视器与平板电视以及电影放映投影机能够符合它的基本要求,在很大程度上也限制了Dolby Vision向整个市场普及的时间。此次在杜比影院上的应用,正好可以向消费群体展现这种技术的强劲实力,相信在日后的推广能起到十分积极的作用。

  回到本质,Dolby Vision是属于一种基础的显示技术,其实质是为呈现更好的色彩与层次过渡。不过从Dolby Vision的推出也可以看出一直以来显示技术的发展存在不少误区,过于追求物理显示分辨率的提升,而忽略色彩、影像流畅以及层次过渡方面的跃进。不可否认的是,过去从DVD年代的480p进入高清年代的720p或1080p之后,对整个影像的清晰度与细节呈现起到了立竿见影的效果,即使面对可视面积越来越大的平板电视的不断推出,依然不会感觉画面出现明显的粗糙感,在广泛的消费群体中建立了相当好的口碑,可以说只要提到要去买平板电视,没有谁是不懂1080p全高清的概念的,大家都会优先选择这类机型,也促使了全高清平板电视的快速普及。随后4K超高清平板电视出现了,这次尽管在国际技术标准上已经指出并非只是显示分辨率上的跃进,还有色彩、帧率等方面的提升,但是绝大部分的4K平板电视设备都是沿用高清的标准,除了在物理显示分辨率上有所提升之外,其它方面其实没有任何的改进。更加关键的是,对于4K这种分辨率更加高的显示设备,我们能否在50英寸左右的主流家用平板电视尺寸上看出它的区别还是一个问题,这就引起了众多消费者的关注,更加重要的是现在仍没有主流的4K超高清片源的出现,确实大大制约了拥有高清平板电视的群体向4K超高清升级的欲望,使得如今的平板电视市场显得相当惨淡。可以这样说,Dolby Vision技术的出现,让我们从不断追逐的分辨率大战中挣脱出来,了解到除了分辨率之外,视频领域还有非常多的东西是值得我们重视的,使得显示技术的发展回到了正轨。

  六、重新定义画面当中的色彩、亮度与对比度 Dolby Vision技术中的三大核心

  接触过摄影的朋友都会发现,在背光情况下或者晚上所拍摄出来的画面与人眼所看到的景象有很大的差别,那为什么会出现这种情况?这主要的原因是因为相机与人眼之间所能接受的光线强弱的动态范围有所差异,于是现在不少相机中都会带有HDR高动态范围的功能,打开之后就能有效地改善图片曝光的动态范围,获得近似于人眼观看的效果。

  在Dolby Vision的技术之中正是相当强调高动态范围这一重要概念,通过提升动态范围,使得画面的色彩更加亮丽,更加接近人眼所能看到的效果,黑位更加沉实,高光位细节更加清晰可辨,而并不会死白一片。以往所出现的各种视频显示技术都没有过于关注这些问题,认为人眼对于色彩的分辨能力远远小于分辨率,但是随着显示技术在这几年取得高速发展,分辨率已经不再是发展中的瓶颈,于是开始思考如何获得更加准确的色彩,如何改善画面的动态范围就成为了未来视频显示技术发展当中的攻关要点。

  除此之外,如何提升动态画面也就是影像的帧率,使得动态画面的分辨率更高、画面更加流畅,则同样也成为这两年视频发展的重要项目。而Dolby Vision的技术核心就是在色彩、亮度和对比度这三大部分,接下来我们通过官方的几张效果图来展示Dolby Vision分别在色彩、亮度和对比度与常规显示技术之间的区别。

  更加丰富的颜色表现

  现在主流的平板电视与家庭影院投影机往往只能显示人眼可见光的33%左右的范围,而Dolby Vision技术却能将其大幅度提升,可以让画面的色彩更加贴近大自然的效果。

  更加明亮的画面

  Dolby Vision所提供的影像相比目前的平板电视系统有了40倍的提升,而相比常规电影院,画面的对比度则有了500%的提升。高光位的层次过渡与细节表达更加突出,让观众获得一个更为立体的影像。

  黑位更加到位的画面

  当电影场景的黑位更加到位,阴影的层次表现更加到家,就能将电影所富含的情感与思想表现得淋漓尽致,通过一个更大的对比度以及动态范围,你就能感受到更加丰富的细节表现。

  七、从电影制作到显示都得到焕然一新 Dolby Vision所带来的变革

  由于在观看体验上带来了创新性的概念,特别是当影像是采用HDR高动态范围的摄像机进行拍摄,并通过支持Dolby Vision的技术进行后期制作以及信号分配,再传输给能够实现Dolby Vision功能的平板电视与投影机的时候,Dolby Vision将使得从电影制作到画面显示的过程发生巨变,从而使得内容创造者有了一个更大的视频制作空间与表现能力,呈现出电影所表达的各种深层次的情绪。

  在过去,电影制片人与内容创作者受到整个电影视频制作流程的信息量压缩的影响,对他们的电影创造带来了不少的限制。而现在通过Dolby Vision,导演就能完全控制画面的亮度、高光位细节以及对比度,从而带来更加突出的效果以及表达更逼真的临场感。

  捕捉整个故事

  正如前面所说的,影像技术在过去几年时间里取得高速发展,但是目前广播与电影院标准仍然有所限制,不管是高清广播的Rec.709,还是DCi数字电影标准,在色域、视频信号、动态范围、亮度等方面都是采用相对较低的标准。而Dolby Vision的出现将会改变这一切,它将执行更高的色彩与亮度等级标准,即使面对4K甚至更高的8K超高清信号也同样能轻松应对,无需为此做出妥协,大大释放了导演的制作空间,以捕捉整个故事。

  释放后期制作的界限

  在通过高动态范围的设备进行拍摄之后,导演与调色人员能够通过全新的大范围方法对电影进行调整,利用Dolby Vision所给予的色彩与亮度的空间对影像进行对比度与曝光的控制,大大增强后期制作与数码调光的空间,使得色彩表现更上一层楼。

  将更高素质的视频信号传输到电影院或家中

  想要充分表达电影的本质,解决传输问题也是一个关键因素,Dolby Vision能够为电影院或普通家庭提供高质量的视频信号,特别是在重新编码进行传输的过程,Dolby Vision能够提供更加高的标准,使得我们所观看到的影像并没有进行过大的压缩,从而获得一个更加贴近电影导演拍摄理念的影像信号。

  八、从定义到技术细节解释Dolby Vision 杜比影院视频系统的创新点

  在整个杜比影院概念之中,Dolby Vision是视频部分的核心技术,Dolby Atmos是音频部分的核心技术,两者同样重要,在未来影院的发展过程中,这两种技术将成为关键的支撑技术。前面我们已经大致了解了Dolby Vision究竟是一种怎样的技术,而采用了Dolby Vision技术之后,会对我们所看到的影像以及电影整个流程的制作起到一个怎样的作用?接下来,我们就要从技术的层面来剖析Dolby Vision,包含定义与技术细节,而这些内容主要是出自杜比近日所释放的Dolby Vision技术白皮书之上。

  Dolby Vision的定义

  Dolby Vision是一种终端到终端的解决方案,从电影拍摄端到放映端的完整方案,目的是为了带来非同一般的视觉体验,包括亮度、对比度以及色彩三方面的重要突破。它使得电视与其他显示设备在实现更大亮度的同时也能呈现极其深沉的黑色与层次丰富的阴影细节,当然也包括展示崭新的色彩,一种我们以往无法看得到的极致色彩。目前消费等级的视频传送与电影放映标准是建立在受到众多旧有技术限制的规范之上,需要对原始的内容数据进行调整之后才能重放,毫无疑问这将大幅度减低由现代化的先进摄像机所拍摄的色彩、亮度以及对比度的范围。Dolby Vision改变了这个过程,带给了电影制作团队对影像能够真实重放的信心,只要这些显示设备运用了Dolby Vision技术就能全面呈现拍摄影像的真实一面。

  Dolby Vision是扎根于人眼视觉系统之上的技术

  对于提升电影当中的影像质量,可以通过以下三种方法来实现:1.更高的画面像素,例如提升至4K、8K或更高;2.更高的帧率,例如HFR;3.更好的像素,那就是更好的动态范围与更宽的色域空间。

  4K超高清平板电视与家庭影院机就有着“更高的画面像素”,而UHD TV超高清电视的新标准当中就包括了使用“更高帧率”的规范,但是这些标准却没有规定如何使得每一个像素都能更好地显示我们在真实世界上所看到的完整范围的亮度。Dolby Vision正是杜比实验室为了解决这个视频显示领域的关键问题而推出的解决方案,而这种方案是基于人眼视觉系统的基本原理之下的重要技术。

  Dolby Vision在技术上的最大特点就是提升了画面的整体动态范围,究竟会对影像效果会起到一个怎样的作用呢?其实和我们平常拍照时采用的HDR高动态范围很相似,能够显著提升高光与暗部的细节,无论是在怎样的光线环境下都能实现。

  我们人眼所能看到的自然界中拥有一个非常广泛的色彩与亮度范围,远远超出目前电视广播、蓝光以及电影放映系统所能支持的范围。当你的眼睛发现光线,大脑就会从光线中寻找出色彩信号,同样我们的眼睛还能轻松分辨出混合高光与暗位的场景,这并不是普通摄像机与相机所能做得到的。

  亮度的国际测量单位是cd/㎡,也就是坎德拉每平方米,也可以称为nit,英制单位是fL英尺朗伯,两者之间的换算为1fL=3.426cd/㎡。究竟这样的单位代表着什么?举个例子吧,一个晴朗的天空所测量的亮度高达50000nit,而经调查超过90%的人会倾向于20000nit的观看亮度以及兆数量级别的色彩数量。但是现阶段的显示设备,大概仅仅能显示100nit左右的亮度以及千万数量级别的色彩数量,而电影院则同样受困于峰值亮度的表现以及小于50%的可视色域空间。

  大自然中物体的亮度变化范围是非常广的,以图1为例,该图背景的亮度为145nit,而花瓣位置的亮度则高达14700nit。目前的电视与蓝光标准限制最高的亮度为100nit,而最小的亮度为0.117nit,实际上也就同样限制了色彩的显示范围,也就是色域空间的范围。因此,我们可以发现如果要完整显示这张图或这朵花的颜色,对于目前的平板电视与播放媒介是没有办法做到的。

  那么我们究竟需要多宽的动态范围呢?杜比影像研究团队通过一系列对普通人群的实验找到了答案,对于90%的参与测试者表示,观看的范围从0-10000nit,这是目前电影与电视广播系统所无法达到的。

  另外一个关键问题是在目前的亮度与色彩范围受制的情况下,一个显示设备是怎样表现颜色的?图2左边的图表是一个CIE色度表,椭圆形的范围是人眼所能看到的颜色,当中较小的三角形是Rec.709高清标准的色彩显示范围,较大的三角形是Rec.2020以及Dolby Vision的色彩范围。但是这并不能代表我们真实看到色彩的全部,因为我们还要看整个亮度范围,从整体而言也就是色彩容量。图3右边图表则显示整个色彩容量,以及采用Dolby Vision技术之后色彩容量的增加量。

  对于一个显示设备而言,它属于一个增色的色彩系统,由红、绿、蓝三原色作为主色,三种色彩的叠加形成白色,不同两种颜色的叠加构成各种不同色彩。受制于最大的亮度仅为100nit,最大问题在于色彩的亮度,色彩亮度越低就越接近白色,色彩的饱和度也越低。举例而言,如果蓝色最高亮度被显示设备限制在7nit,那么一个蓝色的天空就永远无法达到它原本的色彩。在目前支持Dolby Vision技术的监视器或专业放映机上可以达到最高4000nit的亮度标准,未来更能达到10000nit,这就赋予了内容创造者更大的空间来表现这个蓝色天空真实的亮度与饱和度,让它更加接近真实世界。

  目前的视频显示系统发展中,最大的局限性毫无疑问在于现行标准的限制。在这些标准之下,一个电影或电视节目最高的亮度为100nit,但是今时今日的平板电视设备早已能够实现300-500nit的最高亮度,因此不少厂商都将亮度强行拉高,这就经常破环了电影导演所制作的影像。另外,由于每一个厂家对于输出亮度拉高的程度不同,不同的观众所看到的电影、电视或者游戏画面都可能是不同的,并且没有一个可预计的方式。

  Dolby Vision解决了这个问题,内容创作者可以通过Dolby Vision参考级别的监视器进行影像的数码调光,通过更大的动态范围与更宽的色域空间以保证获得Hi-Fi高保真级别的后期制作。Dolby Vision的图像包含用于生成最后版本内容的系统元数据,而Dolby Vision的显示系统更加得到了厂家与杜比技术人员的校正,能够创造出最好与最能表达导演意思的真实影像。

  如何实现Dolby Vision 是否必须使用Dolby Vision规格的显示设备?

  既然Dolby Vision完全突破了整个视频拍摄到重放系统的界限,让我们有机会能够看到更加真实的影像,但是是否要看到Dolby Vision所呈现的精彩影像就必须通过杜比影院或者Dolby Vision规范的平板电视才能实现呢?从严格的意义上来说,答案是肯定的,只有这样你才能完整地看到采用Dolby Vision标准制作的影像的绝大部分色彩与细节层次。但由于Dolby Vision在技术开发阶段就考虑到现阶段高清标准下的平板电视与家庭影院投影机,所以也能够向下兼容这些设备,只是动态范围方面就进行了大幅度的压缩,效果提升幅度并不会太过明显。根据具体的数据而言,Dolby Vision制作时所采用的参考监视器,峰值亮度可达到4000nit,当我们采用一款峰值亮度在600nit的平板电视,就能比一台300nit的在观看Dolby Vision制作的影视节目时获得更大的动态范围,而并不会像高清标准规格的影视节目那样出现强行拉伸导致整个动态范围出现问题的情况发生。

  九、将3D显示效果优化 杜比影院当中的Dolby 3D技术

  在杜比影院三大核心技术当中,面向3D显示的Dolby 3D技术是最早应用在电影院当中的技术,尽管不像Dolby Vision与Dolby Atmos那样一经推出就带来颠覆性的技术变革,但是在现阶段每天都有大量3D电影大片上映,3D放映系统能否呈现逼真的临场感也同样备受关注,毕竟这是决定放映厅是否具有吸引力的重要因素,因此Dolby 3D技术从诞生之初就备受关注,主要由于它是一种相对容易安装、运行以及管理的3D高清显示系统,具有低失真、高亮度的影像特点。

  值得一提的是,这里所说的Dolby 3D并不是指杜比实验室专门为家用领域而设的裸眼3D显示系统,而是面向专业领域的依然要依靠分光眼镜才能看到立体效果的3D电影放映系统。两者有着明显的不同,但是在概念上,Dolby 3D的定义是包含了这两种系统。

  经过数年的发展,眼镜式3D显示技术对于绝大部分的影音爱好者来说都不是什么崭新的概念了,各大品牌在这几年推出平板电视与家庭影院投影机的新品都没有忘记把3D显示功能加入其中,如果你是在这几年买的设备,肯定能在设备当中找到3D显示的功能,而要实现3D显示则一定要搭配3D眼镜才能观看。主流的眼镜式3D显示方式有两种,一种是快门式3D,另一种是偏光式3D,两种各具特点,在家庭影院投影机市场则多是快门式3D的方式,这种方式通过快速切换左右眼的图像从而形成视差带来立体的效果。而Dolby 3D在影院方面采用的眼镜式3D技术并非快门式3D的方式,而是高效的色偏光的方式。

  这种色偏光技术是Dolby 3D所独有的眼镜式3D显示技术,通过使用特别的具有完整光谱特性的分光技术,让左右眼看到两个不同图像从而形成一个立体的影像。Dolby 3D的优势在于能够获得非常流畅与清晰以及具有极低色彩与细节失真的三维立体影像。

  而从具体的技术而言,Dolby 3D系统由两部分组成,一部分放置于投影机当中的分光过滤系统,另一部分是涂有两种不同的分光滤膜的被动式眼镜系统。由于分光过滤系统被安装在投影机内部,在通过外置的杜比分光控制器进行内容的同步之后,眼镜方面仅仅需要采用被动式眼镜系统就能获得立体效果。另外,与被动式偏振光系统不同,所搭配的投影幕不需要银幕或带偏振光特性的特殊幕料,只是普通的白幕即可,解决了被动式分光系统容易造成影像偏色的问题。Dolby 3D系统所采用的分光技术属于色分光,主要是在分光过滤系统上使用了两组稍微不同频带特性的主色,通过被动式眼镜左右镜片上精准的补偿滤膜就能精准地看到图像的真实色彩。正是因为并非基于偏振光的特性,所以对输出光的能量损耗会较少,亮度仍能保持在相当不错的水平。不过,即使觉得亮度不够,又或者想采用超大屏的3D显示解决方案,还可以采用双机投影分别搭配两种不同光谱特性的滤镜就能增强输出光的能量,获得更高的运行效率。

  除此之外,由于Dolby 3D系统使用了被动式眼镜,相对于配备电池以及快门切换电路的液晶快门眼镜,佩戴重量要轻得多,长时间佩戴都不会感到不舒服,同时也不会出现同步信号接收不良的问题,而成本方面也更加低廉,非常适合大型电影院使用。如果经常到电影院看电影的朋友会发现,现在绝大部分的电影院都已经由最初的主动式3D眼镜系统转换到被动式系统。

  十、加入两大声音对象与头顶音箱两大元素 杜比影院环绕声系统的核心Dolby Atmos

  在前面我们已经将杜比影院当中两种视频领域的核心技术Dolby Vision与Dolby 3D介绍给大家,下面要讲的杜比影院在环绕声系统方面的核心技术,就是不少影音发烧友非常熟悉的Dolby Atmos杜比全景声。Dolby Atmos如今已经正式进入到家用市场当中,既有针对家庭影院的环绕声音箱安装布局规范,也有独特的兼容Dolby Atmos向上发声的特殊音箱以及为数众多支持Dolby Atmos音频解码与处理的AV放大器,更有不少采用Dolby Atmos音轨的蓝光电影碟片推出,使得Dolby Atmos不再是高高在上的电影院专用的环绕声技术。不过,就环绕音效的实际表现来说,杜比影院所配备的Dolby Atmos系统相比普通家庭所建立的系统要更为出色,值得我们到现场亲身领略一番。我们早前已经非常深入地对Dolby Atmos在家用领域的技术进行了详尽分析,下面则会将焦点集中在电影院当中所采用的Dolby Atmos技术。

  将环绕音效从声道释放出来Dolby Atmos的基本理念

  不管是面向专业电影院还是主打家用市场的Dolby Atmos技术,都是一种环绕声技术的创新,其最主要的目的是为了将环绕音效从声道的束缚中释放出来,最终形成面向整个立体空间的环绕音效,既能带来现场感,又能表现出不同声音物体位置甚至运动的轨迹。这一点特别在电影院当中的应用体现得最为淋漓尽致。首先回顾一下电影院环绕声系统的发展历程,在上个世纪50到60年代,多声道回放的概念引入到电影院当中,并且首次在声音重放系统中加入了环绕声声道。在90年代,数字环绕声出现在电影院之中,实现了5.1声道的混制与回放,整个环绕声系统分别为独立的左声道、中置声道、右声道这三个位于屏幕背面的主声道,以及左右环绕声阵列与一个低频效果声道。这个系统后来也成为经典的5.1声道家庭影院环绕声系统的雏形。

  后期进入到数字电影院时代,数字电影解决了早期胶片音轨存放空间不足的问题,目前已经能够将声道的数量扩充到16声道,带来了早期5.1声道环绕声系统无法媲美的包围感与临场感。而到了2010年杜比实验室专门为数字电影院推出的Dolby Surround 7.1声道系统,则是基于声道式环绕声在数字电影年代发展的第一步。Dolby Surround 7.1声道系统相比5.1声道电影院环绕声系统最大的改进在于将左右环绕声道分成了四个区域,大大增强了环绕音效的包围感,面对更大面积的电影院空间时能够获得更出色的临场感。

  在研发Dolby Surround 7.1的过程中,杜比实验室继续研发未来的电影院环绕声技术,期间发现即使是在5.1或7.1声道音频的情况,通过更多声道音箱的分区或者增加环绕声音箱阵列的数量都能很好地增加现场环境声的密度,于是基于这一基础,在2012年Dolby Atmos电影院环绕声系统出现了。这是一种全新的环绕声技术,充分结合了声道式与声音对象式环绕声技术的特点,增加了天花音箱,创造了垂直方向的音效,提供了环绕音效的密度与高频的定位感,带来了一个更加高分辨率的环绕声系统。

  在环绕音轨技术设定方面,Dolby Atmos不再仅仅依靠越来越多的声道,而是加上了声音对象的元素,在音轨中最高支持128通道的声音信息,包括9.1声道的音床信息,主要是描述电影中的背景声音以及最高118种物体对象的声音。9.1音床声道分别对应独立的音箱与音箱阵列,包括屏幕声道。而118种声音对象则没有声道的概念,可以实时游走在整个房间各个位置的音箱之中。Dolby Atmos影院环绕声处理器能够最高支持渲染64通道的扬声器输出,包括音床声道与声音对象。

  而在环绕声音箱系统的布局方面,Dolby Atmos系统最大的特点在于不仅能够重现自身的强大优势,而且更能向下兼容现有的5.1以及7.1声道环绕声格式。因此,在整体的环绕声音箱布局上并没有对以往的标准做出明显的改变,而是通过增加侧环绕音箱、上方环绕音箱、屏幕音箱以及环绕超低音音箱四个方面进行调整,从而获得更加饱满的环绕声细节表现。

  屏幕扬声器部分的布局

  在研发如何提升屏幕上方影像声音的表现时,杜比实验室发现在中置音箱的两侧增加左中置与右中置音箱,对于超大屏幕而言能够获得一个更加顺滑的声音表现力,特别是当屏幕的尺寸超过12m宽的时候。而且所有的屏幕扬声器都应该带有指向性,全部都应该指向观众区域的参考位置上。另外,超低音音箱的放置位置并没有变化,仍然是在房间中央,以减低房间低频驻波的出现。

  环绕声扬声器部分的布局

  由于每一个环绕声音箱都要担当独立声音对象发声的任务,因此都需要由独立的放大器通道进行驱动,同时还要求有一个较大的声压输出,一个更加宽的频响以及在观众区域统一的覆盖性。由于大部分的电影院环绕声音箱都不能在低频下实现大声压输出,因此Dolby Atmos系统布局中特别设置有针对性的环绕超低音音箱,可以通过环绕声处理器进行低音管理与信号分配。

  为了让使屏幕的声音衔接更加顺滑,侧环绕音箱相对于以往的环绕声音箱阵列布局更加贴近屏幕,而所有的侧环绕音箱都应该与座椅区域呈水平设置且都应该带有指向性,指向观众区域的参考位置上。而天花环绕音箱主要是使用两个音箱阵列,一直从屏幕延伸至后墙。而这两个平行放置的天花音箱阵列,左右之间的距离应该稍微比左右中置屏幕音箱的距离要宽。另外,所有天花音箱都应该带有指向性,均以不同的指向角度指向观众区域的参考位置上。

  这就是Dolby Atmos环绕声系统基本的音箱布局,可以看到与传统的7.1系统相比还是有很多不同的地方,不过当你进入一个杜比影院的放映厅之中,你并不会看到这么庞大的环绕声音箱系统,因为整个放映厅都采用透声材料将这些音箱隐藏起来,你所能感受到的将会是不断在整个空间中走动的声音,非常过瘾。

  十一、总结与展望

  杜比影院就是一个令人非常兴奋的前沿电影院,分别通过Dolby Vision、Dolby 3D以及Dolby Atmos三大核心技术构成,在视频显示、3D立体成像以及环绕声音效方面都取得了相比常规电影院更加出色的效果。由于Dolby Vision是杜比影院中独有的技术,因此我们也对其进行了更加深入的介绍,而另外两者则是有针对性地分析其技术中的关键之处。从杜比影院的模式,我们可以看到未来商业电影院的发展趋势将更加接近电影内容创造者的制作理念,真实地重现影像与声音方面各种丰富的信息。而在未来家庭影院的发展当中,除了现在已经加入了沉浸式三维音效技术之外,以Dolby Vision为首的新一代视频显示技术也将融入其中,提升的不仅是分辨率、帧率,更会在画面的色彩、动态范围与细节层次方面更加接近我们平常看到的景象,确实令人十分兴奋与期待。

  文_编辑部

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