为什么普通的电影并不能给我们带来震撼的3D立体感受呢？这得从我们心灵的“窗户”--眼睛说起。人的两只眼睛一左一右相隔大概6厘米，这意味着假如当你我看着一位美女时，两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼看到美女的左侧一点，右眼看到她的右侧。当两只眼睛看到的美女同时在视网膜上成像时，左右两面的印象合起来，就得到对她的立体感觉了。引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”。
只要用两台摄影机模拟左右两眼视线，分别拍摄两条影片，然后将这两条影片同时放映到银幕上；放映时再采用必要的技术手段，使观众左眼只能看到左眼图像，右眼也只能看到右眼图像。当两幅图像经过电影观众的大脑叠合后，他们就对银幕画面产生了立体纵深感。
反观普通电影中的画面，不管他用了什么高科技拍摄技术，但都是用“一只眼睛”拍摄的，所以，立体感当然就差得远。
早期立体电影：红绿滤色透镜
如果分别用红笔和绿笔在一张白纸上写字，透过红色镜片后，白纸也变成了红色，眼睛就看不到红色笔写下的字，但是可以看到绿笔写下的字；同理，透过绿色镜片看纸当然就看不到绿字，只能看到红笔的字迹。这样，通过这副红绿眼镜的过滤处理，两只眼睛各自就看到了，由两部摄影机拍摄的不太一样的画面，最终两幅画面的叠加就形成了立体视觉，这是早期立体电影红绿滤色透镜技术。这种技术采用的眼镜一边镜片是红色、一边镜片是绿色。但看到的电影都是黑白电影。
偏光立体电影：分像方法
普通的光线是波浪状前进的，就如人握住长绳的一头连续挥动后所产生的效果一样。若使光波通过一种特制的镜片，只允许某一种特定振动的光波通过，就好像给波动的绳子设置栅栏一样，结果使波动的绳子只能通过垂直方向的栅栏，而不能通过平行方向的栅栏。反之亦然。这种特制的镜片就称为“偏光镜”。彩色立体电影的效果是利用光的偏振现象形成的。立体电影利用一左一右两架摄像机同时拍摄同一景物，放映时使用两架放映机，各套上一个偏振镜，把两个偏振光的影像同时放映在银幕上，两个偏振光的振动方向互成直角。观众观看立体电影时戴上特制的偏光镜，其左右两镜片透过的偏振光振动方向互相垂直，能通过左眼的偏振光就不能通过右眼，反之亦然。因此，左眼的镜片只允许左方摄像机的影像通过，而右眼的镜片只允许右方摄像机的影像通过，于是在眼前就会出现立体效果。
主动式数字立体电影：影院普及期采用
2005年，美国NuVision有限责任公司推出了XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统。XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统除一台数字电影放映机外，还包括了3D电影同步分配模块和3D电影红外发射器，观众则需佩戴3D电影主动式液晶同步开关眼镜。
3D电影同步分配模块需安装在放映机上，最多可以为四个红外发射器提供动力和同步信号，它还监测发射器的性能和提供准备信号，以便即使在不使用放映机的情况下也能安装和测试红外发射器。红外发射器架设在放映窗口或影厅后墙上，指向银幕，负责发射940nm的红外信号，使液晶眼镜的切换与放映机实现同步。一台发射器最多可以覆盖250—300个座位。观众配戴液晶同步眼镜后，左眼将只能看到放映电影的左眼影像，右眼将只能看到放映电影的右眼影像，从而获得3D的体验。
XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统使用单机放映和普通银幕，因而适合普通数字影院的改装，但液晶同步眼镜价格昂贵。目前流行在各大影院间的正是这种技术，眼镜价格在700元左右，所以观众进场时一般会被要求交100元押金。
被动式DLP圆偏振技术：当最流行
被动式DLP 3D数字电影技术是目前国际上主要应用的3D电影技术，使用的眼镜应该叫圆偏振技术眼镜。观看效果上比线偏振有了质的飞跃。在使用线偏振眼镜看立体电影时，应始终保持眼镜处于水平状态，使水平偏振镜片看到水平偏振方向的图像，而垂直偏振镜片看到垂直偏振方向的图像。如果眼镜略有偏转，垂直偏振镜片就会看见一部分水平方向的图像，水平偏振镜片也会看见一部分垂直方向的图像，左、右眼就会看到明显的重影。而圆偏振光偏振方向是有规律的旋转着的，它可分为左旋偏振光和右旋偏振光，它们相互间的干扰非常小，它的通光特性和阻光特性基本不受旋转角度的影像。现在看偏振形式的3D电影时，观众佩戴的偏振眼镜片一个是左旋偏振片，另一个是右旋偏振片，也就是说观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不同画面，通过人的视觉系统产生立体感。
前瞻：裸眼可享受的3D立体图像
日本富士胶卷公司已发售可拍摄3D照片和录像的数码相机。这是全球首款不必使用专业眼镜、用肉眼就可以享受立体图像的数码相机。这款相机拥有两个富士珑镜头和两个CCD传感器。相机本体上的两个镜头可以从差别很小的两个角度同时拍摄两个画面，通过新开发的画像处理技术将两个画面合成后即可产生3D效果。用户不用戴特殊的眼镜，在相机背面2.8英寸的液晶显示屏上就能看到立体的照片和录像。届时，任何人只要按下快门，就可以拍摄出例如自行车和沙滩排球跃出画面的效果。除了相机自带的显示屏外，用户还可通过零售的专用数码相册观看拍摄的3D照片和录像。此外，富士胶卷还提供3D照片冲洗业务，使用特有镀膜技术控制光线传播方向，实现裸眼3D效果。
“裸眼”就可以看3D电影的技术还在研究，甚至已有公司掌握，但未普及。目前已经有一些家电厂商研制了一些不戴眼镜就能看到立体影像的电视机，另外科学家们也在尝试利用全息成像技术来实现立体效果，后者已经在一些大型活动中成功运用。而在影院方面，美国Real D公司宣布要在10年内让观众摘下3D眼镜直接观看立体电影，到那个时候，观众观看3D电影将会更加便捷和舒畅。
4D电影：全身心效果
4D电影就是普通的3D电影加上环境效果，动感座椅及其他特效辅助设备，形成下雪、下雨、闪电、烟雾等特效设备，用来营造一种与影片内容相一致的环境。4D影院一般多建在游乐场。随着影片内容的变化，观众可实时感受到下雨、振动、喷气、喷雾、拍腿等身边所发生与片中影像对应的事件，从而实现惊险刺激、身临其境的效果。
老片变身3D的奥秘
3D电影最大的优势在于给观众身临其境之感，因此，极其适合在商业大片、动画片中使用。之前的很多经典电影，因为3D技术不成熟，所以只能以二维的形式展现给观众，不过大家大可放心，因为这些经典电影即将要制作成3D版本，重新上映。在《玩具总动员》《阿童木》《蓝精灵》《美女与野兽》确定以3D版本重映后，《黑客帝国》《指环王》三部曲和《金刚》《泰坦尼克号》都准备制作成3D格式，再战银幕。
随着《极地特快IMAX 3D版》取得巨大成功的示范效应，其他在3D电影上有一技之长的竞争者也纷纷加快了发展，美国的Real D、杜比等公司都很快推出了各自的标准设备。 同时包括IMAX公司在内的多家公司还研制出了一种省时省力的3D电影制作方式，那就是把普通的2D版电影直接转化成3D电影，IMAX 公司的DMR（数字化重新灌录）技术甚至可以把普通35毫米胶片转换成70毫米的IMAX 3D格式，转换一部电影费用从500万到800万美元不等，且只要6到10周的时间。此举大大扩展了3D电影的内容来源，人们可以在几个月内“制作”出一部3D电影，不过缺陷也很明显，这样制作出的3D电影其立体效果比起专门制作的3D电影逊色不少。
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