中国 3 D 高清家庭影院行业首个企业联盟标准
Q/3DLM01—2013
3D 私人影院放映技术规范
2013 年 11 月 15 日发布 2013 年 12 月 1 日实施
厦门瑞声音响顾问工程有限公司、深圳神州鸿俐影像设备有限公司联合发布
前 言
本规范由厦门瑞声音响顾问工程有限公司和深圳神州鸿俐影像设备有限公司提出。
本规范由厦门瑞声音响顾问工程有限公司起草。
本规范起草人:庄志申。
本规范校对人:周碧涛。
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引言
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3D 私人影院放映技术规范
1. 范围
本规范规定了3D 私人影院放映所涉及的各个环节的技术指标和要求以及放映系统的检查、测量方法。
2. 规范性引用文件和文献
下列文件和文献中的某些内容通过本规范的引用而成为本规范的条款。广发技字 [2004] 1036号《电影数字放映暂行技术要求》
GB/T 21048-2007国家标准《电影院星级的划分和评定》
GB/T 13982-2011国家标准《反射和透射放映银幕》
ISO 2910-2007 国际标准《Cinematography—Screen luminance and chrominance for the projection of motion pictures》
Alan C. Brawn 咨询白皮书《定义透声幕的区别》,2006年
英国哈克尼斯银幕公司总裁Andrew Robinson 《Screen Selection for Digital 2D & 3D
Cinema》,2009年6月ICTA(国际电影技术协会)阿姆斯特丹年会论文
中国电影科学技术研究所教授级高级工程师高五峰 《数字3D立体电影的技术与发展》,
2009年
厦门瑞声音响顾问工程有限公司庄志申 《3D家庭影院的设计与调校》,2012年
3. 技术条件
3. 1 对建筑工艺的要求
3. 1. 1 采用航空式座椅两扶手中心到中心宽度不应小于0.56m,扶手间净宽不应小于0.48m。采用沙发式座椅两扶手中心到中心宽度不应小于0.68m,扶手间净宽不应小于0.48m。
3. 1. 2 采用航空式座椅排距不应小于1.1m,相邻两排之间的净宽度不应小于0.4m。采用沙发式座椅排距不应小于1.5m,相邻两排之间的净宽度不应小于0.5m。
3. 1. 3 视点高度不应大于1.0m。视点高度是指首排座椅位置的地面为水平基准到银幕下缘中点的垂直距离。
3. 1. 4 最近视距不宜小于银幕高度的2.5倍,不应小于银幕高度的2.0倍,当采用直径0.5mm 的微孔透声银幕时最近视距不应小于3.7m,当采用直径0.6mm 的微孔透声银幕时最近视距不应小于4.0m。
3. 1. 5 最远视距不宜大于银幕高度的3.5倍,当采用16:9画幅格式银幕时不应大于银幕高度的4.0倍,当采用2.35:1画幅格式宽银幕时不应大于银幕高度的4.5倍。
3. 1. 6 视线超高值(C=0.12m)的附加值(C')不应小于0.00m。视线超高值的附加值是指后排观众观看视点的视线与前排观众眼睛垂线之交点,与前排观众眼睛间的高度差减去0.12m
(视线超高值)。当采用采用航空式座椅时,人体坐姿时眼睛至地面的统计高度为1.15m;当采用沙发式座椅时,人体坐姿时眼睛至地面的统计高度为1.05m;当首排采用半躺式沙发式座
椅时,人体坐姿时眼睛至地面的统计高度为0.95m。
3. 1. 7 最大仰视角不应大于27°。最大仰视角是指首排中心座位观众观看最高画面上缘中心点的视线与视平线形成的夹角。
3. 2 对投影机的要求
3. 2. 1 物理像素
投影机的物理像素数不低于1920×1080。
3. 2. 2 图像调整功能
应具有完善的梯形校正功能及光学校正功能,能够播放16:9和2.35:1画幅格式图像。
3. 2. 3 节目源视频格式
支持1080p/60Hz、1080p/50Hz、1080p/24Hz、1080i/60Hz、1080i/50Hz、720p/60Hz 和 720p/50Hz 高清视频格式。支持帧封装、SBS 左右和 TAB 上下3D 格式。
3. 2. 4 视频输入接口
支持 HDMI 1.4版本数字接口。
3. 3 对放映银幕的要求
3. 3. 1 银幕的幕面解像力、入射光与反射光的色温差应符合 GB/T 13982-2011国家标准《反射和透射放映银幕》对电影银幕的要求。
3. 3. 2 投影机吊装或者投影机镜头中心高于银幕中心时应采用 D 型漫反射银幕或者 S 型反射角上增益反射银幕。
3. 3. 3 投影机桌面安装或者投影机镜头中心低于银幕中心时应采用 D 型漫反射银幕或者B 型入射角上增益反射银幕。
3. 3. 4 采用穿孔透声幕时,穿孔直径不宜大于0.5mm,不应大于0.6mm,穿孔率不应低于1.5%,不应高于5.5%。
3. 3. 5 当采用 S 型反射角上增益反射银幕时银幕宽度大于3.5m 时或者安装变形镜头的放映系统,银幕应设计成圆弧型,其弦高(弦与弓的最大距离)与弦长的比例为5%。
3. 3. 6 当采用 B 型入射角上增益反射银幕或者 S 型反射角上增益反射银幕时,有效散射角应覆盖第一排边上座位。
3. 4 对放映系统的光学要求
3. 4. 1 银幕中心亮度
3D 亮度不宜低于4.5fL(16cd/m2),不应低于3.5fL(12cd/m2)。2D 亮度不宜低于16fL(55cd/m2),不应低于12fL(41cd/m2),不宜高于22fL(75cd/m2)。当银幕中心亮度低于上
述最低值的65%时,建议更换投影机灯泡。测量方法见4. 2. 1。
3. 4. 2 银幕反光色温和色度
投影机的色彩经过调整后,银幕反光白色色温为(6500±400)K,即不应小于6100K,不宜大于6900K;银幕反光白色 CIE 色度坐标为 x=0.3127、y=0.3290,误差值不宜超过±0.03,不应超过±0.05。测量方法见4. 2. 2。
3. 4. 3 银幕反光黑电平
肉眼检查,检查方法见4. 2. 3。
3. 4. 4 银幕反光色调
肉眼检查,检查方法见见4. 2. 4。
3. 4. 5 银幕反光颜色(色饱和度)肉眼检查,检查方法见见4. 2. 5。
4. 测量、检查方法
4. 1 测量仪器
直接用 fL 读数显示的 3D/2D 电影银幕数字亮度计(或者受光角不大于 2°的可抗红外线和射频干扰以 cd/m2读数显示的数字亮度计)、三脚架、数字色温色度计、THX 蓝色滤光眼镜、
《Super HiVi CAST》和《DVE》蓝光光盘。
4. 2 测量、检查项目与方法
4. 2. 1 银幕中心亮度
测量时用三脚架将亮度计架设于影音室座席中心区域,且在与银幕距离为2.0至3.5倍幕高的长度范围内、在影音室纵向中心线上离地面高度为0.9m~1.1m。
打开被测设备和所有测试仪器,预热时间不少于20分钟。播放《Super HiVi CAST》蓝光光盘视频测试图像的第 6 段,投影机亮度输出极限状态为107%的超白和 100%的纯白没有区别,而 100%纯白和 95%的白色有区别。将亮度计对准银幕中心,通过亮度计取景器或目镜观测银幕并调节亮度计物镜焦距至清晰,持续读数3秒至5秒,读取测量数值,这个数值为2D的银幕中心亮度。将投影机或者蓝光播放机2D转3D功能打开,播放上述测试图像在银幕上看到左右画面重叠,采用主动快门3D眼镜应打开电源,戴上3D眼镜后确认画面重叠消失具有立体感后,再将
3D眼镜紧贴在亮度计前面,持续读数3秒至5秒,左右镜片分开测量,至少测量2副3D眼镜,读取测量数值,取平均值,这个平均值为3D的银幕中心亮度。
4. 2. 2 银幕反光色温和色度
将银幕中心亮度调整到本标准3. 3. 1条款规定的范围。播放《DVE》测试光盘的30 IRE~80 IRE 灰阶窗口图像、100 IRE 纯白窗口图像。打开色温计电源开关,将测量模式置于色温测量状态,将色温计置于银幕正前方0.3m 处并面对银幕,维持这种状态3秒以上,按下测量数据锁定钮,分别记录30 IRE~80 IRE 灰阶、100 IRE 纯白的色温和 CIE 色度测量数据。对设备在3D 模式工作时透过3D 眼镜时的银幕反光色温进行测量。对采用变形镜头时放映设备2D 和3D 模式的银幕反光色温和色度进行测量。
4. 2. 3 银幕反光黑电平
播放《Super HiVi CAST》蓝光光盘视频测试图像的第8段,当黑电平正确时肉眼观察图像中间的超黑和0%纯黑没有区别,而0%纯黑和1%的黑色有区别。
对放映设备在3D 模式工作时透过3D 眼镜时的银幕反光黑电平进行肉眼观测。需由不少于2名检测人员进行观测。
4. 2. 4 银幕反光色调
播放《Super HiVi CAST》蓝光光盘视频测试图像的第14段青色+品红方格图像,戴上 THX蓝色滤光眼镜用肉眼观察,色调正确时青色和品红方格应混为一整个画面看不出区别。
对放映设备在3D 模式工作时透过3D 眼镜时的银幕反光色调进行肉眼观测,观测前检测人员需先戴上 THX 蓝色滤光眼镜再戴上3D 眼镜。需由不少于2名检测人员进行观测。
4. 2. 5 银幕反光颜色(色饱和度)
播放《Super HiVi CAST》蓝光光盘视频测试图像的第16段蓝色+灰色方格图像,戴上 THX蓝色滤光眼镜用肉眼观察,颜色(色饱和度)正确时蓝色和灰色方格应混为一整个画面看不出区别。
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对放映设备在3D 模式工作时透过3D 眼镜时的银幕反光色饱和度进行肉眼观测,观测前检测人员需先戴上 THX 蓝色滤光眼镜再戴上3D 眼镜。需由不少于2名检测人员进行观测。
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附件:编制说明
本规范是在厦门瑞声音响顾问工程有限公司编制的企业标准《3D 私人影院放映技术规范》的基础上修订而成的。根据国内外相关行业技术的发展和我国3D 私人影院的实际情况及
需要,在适用范围、结构框架和具体内容上进行了反复修改,力争使本规范对未来的3D 私人影院建设起到指导作用。本次修订增加了2D 银幕中心最高亮度限制、对银幕的要求以及银幕反光色度要求等条款。由于3D 私人影院是新兴行业,世界上目前还没有相关的放映技术标准,因此本规范在编制过程中,除了前述规范性引用文件和文献外,还参考了 DCI、SMPTE、THX 等国外相关组
织在数字电影、家庭影院技术方面的研究与阶段性成果,也考虑了国内3D 电影和3D 家用设备发展的实际情况,在指标的制定方面体现了先进性、兼容性和可行性。
鉴于3D 技术正在不断快速发展之中,为了尽可能保持与国际技术相同步和接轨,使本规范在起到对影音工程商指导作用的同时不断完善,我们把本规范的某些技术指标定得稍微宽
一些,以便于将来进行再次修订。制订规范是一项非常严肃的事情,例如名词有规范的术语,像“放映”一词是指将记录
在媒介上的影像用专门设备借光线呈现在银幕上,英文名称为 Projection,和“投影”的英文名称一样,但比投影的表达意义更加确切,因此本规范称为《3D 私人影院放映技术规范》,放映设备就一定是采用3D 投影机和银幕,排除了采用电视机的选项。
下面将介绍主要技术指标的编制。
一、建筑工艺指标
1. 座椅两扶手中心到中心宽度
本规范条款3. 1. 1 规定采用航空式座椅不应小于0.56m,扶手间净宽不应小于0.48m,来源于 GB/T 21048-2007国标对五星级电影院的要求,这是考虑到私人会所比较大的3D 影院会
采用航空式座椅。而采用沙发式座椅两扶手中心到中心宽度不应小于0.68m,扶手间净宽不应小于0.48m,来源于测量主流品牌家庭影院沙发座椅后的满足舒适性的最低要求。
2. 座椅排距
本规范条款3. 1. 2 规定采用航空式座椅排距不应小于1.1m,相邻两排之间的净宽度不应小于0.4m,来源于 GB/T 21048-2007国标对五星级电影院的要求。而采用沙发式座椅排距不应
小于1.5m,相邻两排之间的净宽度不应小于0.5m,同样来源于测量主流品牌家庭影院沙发座椅后的满足舒适性的最低要求。
3. 视点高度
GB/T 21048-2007国标对五星级电影院要求视点高度不宜大于1.5m,不应大于1.7m。但此项指标并不适用于座位少的私人影院,因此本标准条款3. 1. 3 将视点高度修订为不应大于1.0m。
4. 最近视距
GB/T 21048-2007国标对五星级电影院要求最近视距按照2.39:1画幅格式的宽银幕进行换算,为不宜小于银幕高度的1.4倍,不应小于银幕高度的1.2倍。
本规范条款3. 1. 4将最近视距修订为不宜小于银幕高度的2.5倍,对应2.35:1画幅格式(家庭影院标准,和商业电影院标准2.39:1画幅格式略有区别)的宽银幕水平视角为50°;而对
应16:9画幅格式的银幕水平视角为39°,正好满足 THX 对家庭影院水平视角的要求。极限情况下将最近视距修订为不应小于银幕高度的2.0倍,主要是考虑大型私人影院或者
私人会所影院多排座椅的需要,这样对应2.35:1画幅格式宽银幕的水平视角为61°,而对应16:9画幅格式银幕的水平视角为48°。
鉴于透声幕越来越多被私人影院采用,根据 Alan C. Brawn 咨询白皮书《定义透声幕的区别》的研究,当银幕亮度为12fL 时,使用直径0.5mm 的微孔透声幕在距离12ft(3.658m)
时看不到孔,根据我们的实测对于0.6mm 的微孔透声幕在距离4m 时看不到孔,因此当使用0.5mm 微孔透声幕时,本规范同时规定最近视距不应低于3.7m;而当使用0.6mm 微孔透声幕时,本规范同时规定最近视距不应低于4.0m。
5. 最远视距
GB/T 21048-2007国标对五星级电影院要求最远视距按照2.39:1画幅格式的电影宽银幕进行换算,为不宜大于银幕高度的4.3倍,不应大于银幕高度的4.8倍。
本规范条款3. 1. 5将最远视距修订为不宜大于银幕高度的3.5倍,对应2.35:1画幅格式的宽银幕水平视角为37°;而对应16:9画幅格式的银幕水平视角为29°,也满足 THX 对家庭
影院水平视角的要求。极限情况下将最远视距修订为当采用16:9画幅格式时不应大于银幕高度的4.0倍,当采用2.35:1画幅格式宽银幕时不应大于银幕高度的4.5倍,也是考虑到大型私人影院和私人会所影院多排座椅的需要,当视距为4.0倍银幕高度时对应16:9画幅格式的银幕水平视角为25°。而视距为4.5倍银幕高度时对应2.35:1画幅格式的宽银幕水平视角为29°,对应16:9画幅格式的银幕水平视角只有22°,因此建议银幕尺寸较大座椅较多时应选择2.35:1画幅格式的宽银幕,以获得较宽的水平视角。
6. 视线超高值(C=0.12m)的附加值(C')
GB/T 21048-2007国标对视线超高值(C=0.12m)的附加值(C')的规定是:五星级电影院不应小于0.00m,四星级电影院不应小于-0.02m,一星至三星级电影院不应小于-0.04m。该
值只有不小于0.00m,才可以保证后排观众的视线不被前排观众所遮挡。因此本规范条款3. 1. 6将视线超高值(C=0.12m)的附加值(C')定为不应小于0.00m。
7. 最大仰视角
GB/T 21048-2007国标对五星级电影院规定最大仰视角不宜大于40°,不应大于45°。但此最大仰视角过大显然不适合私人影院,当采用对角线120”以上16:9画幅格式的银幕,或者对角线150”以上2.35:1画幅格式的宽银幕,如果最近视距为2.0倍银幕高度,当首排采用半躺式沙发式座椅时,人体坐姿时眼睛至地面的统计高度为0.95m 时,此时最大仰视角均为27°,应 THX 定义的垂直视角为15°,该垂直视角是指观众观看银幕中心点的视线与视平线形成的夹角。因此,本规范将3. 1. 7 最大仰视角修订为不应大于27°,对应于 THX 规定垂直视角不大于15°。
二、对投影机的要求
本规范条款3. 2关于投影机物理像素、图像调整功能、节目源视频格式和视频输入接口的要求是满足蓝光3D 视频放映的最低要求。
在物理像素只规定了1920×1080,但并没有规定实际分辨率也是1080p,这主要考虑部分低端3D 投影机虽然物理像素数虽然达到1920×1080,也能重播1080p/24Hz 的帧封装3D 格式视频,但实际放映的分辨率只有720p。
三、对放映银幕的要求
本规范条款3. 3关于放映银幕的要求,根据 GB/T 13982-2011国家标准《反射和透射放映银幕》和英国哈克尼斯银幕公司总裁安德鲁·罗宾逊的论文《Screen Selection for Digital 2D &3D Cinema》适合私人影院的条款进行编制。规范要求幕面解像力、入射光与反射光的色温差国家标准对电影银幕的要求,这是因为电影银幕的技术参数最为严格,关于银幕的重要性 GB/T 13982-2011国家标准在总则有详细论述。
四、放映系统的光学指标
1. 银幕中心亮度
2D 的银幕中心亮度,GB/T 21048-2007国标对五星级电影院规定为(55±7)cd/m2亦即(16±2)fL,广发技字 [2004] 1036号《电影数字放映暂行技术要求》规定不应低于41cd/m2亦即12fL,DCI 规定为(14±3)fL,IMAX 采用双机放映规定为22fL。至于3D 的银幕中心亮度,因为3D 设备受到技术条件的制约光损较大,SMPTE 将不低于4.5fL 作为推荐值,但国内电影院现有的放映设备无法执行3D 亮度4.5 fL 的标准,因此中国电影科研所折衷了国内的放映水平,将3D 亮度推荐为12cd/m2亦即3.5fL。因此本规范条款3. 4. 1 将3D 亮度制订为不宜低于4.5fL(16cd/m2),不应低于3.5fL(12cd/m2)。2D 亮度不宜低于16fL(55cd/m2),不应低于12fL(41cd/m2),过高的亮度会导致黑色层次变差,因此还规定了不宜高于22fL(75cd/m2)。同时还制订当银幕中心亮度低于上述最低值的65%时,建议更换投影机灯泡。
2. 银幕反光色温和色度
GB/T 21048-2007国标对电影银幕反光色温规定为不应低于5000K,不宜高于5800K,此指标来源于 ISO 2910-1990国际标准的(5400±400)K,但修订后的 ISO 2910-2007国际标准已经将银幕反光色温提高到(5800±400)K,并预告将来修订后会再次提高到(6100±400)K,也就是5700~6500K。DCI 标准要求数字电影放映机的色度经校正调整后,放映系统白色 CIE 色度坐标值为x=0.3140、y=0.3510,误差值不得超过±0.006。广发技字 [2004] 1036号《电影数字放映暂行技术要求》规定白色 CIE 色度坐标值也是x=0.3140、y=0.3510,对于宽度8m 以上的银幕误差值不得超过±0.01,对于宽度8m 及8m 以下的银幕允许误差值不得超过±0.05(相当允许色温误差±400K)。蓝光光盘的色彩则采用高清电视的D65标准,白色CIE 色度坐标值为x=0.3127、y=0.3290对应色温6504K。如果投影机是高端产品,具有 CMS 色彩调整功能,通过色度传感器和 CalMAN 或 HCFR等软件,将2D 的白色 CIE 色度坐标值调校为 D65的 x=0.3127、y=0.3290,误差值不超过±0.01甚至不超过±0.006是完全可以的。但是中低端投影机通常不具备 CMS 色彩调整功能,而且即使是中高端投影机,在3D 模式下有些参数也变成无法调整,要进行精细的调校为也很困难。因为私人影院放映银幕宽度通常在6米以下,因此本规范条款3. 4. 2将白光的银幕反光色温制定为(6500±400)K,不应小于6100K,不宜大于6900K;银幕反光白色 CIE 色度坐标为 x=0.3127、y=0.3290,误差值不宜超过±0.03,不应不超过±0.05。这样能够兼容蓝光标准和 ISO 2910-2007国际标准的色温。如果放映系统的亮度充沛一些,可以调低点色温获得 D65蓝光标准的色温,或者再调低一点获得6300K 的色温,这样看电影更有胶片感,肤色更好。3D 模式下放映系统往往亮度没有余量,因此只能将最高色温定为不宜大于6900K,如果超过了没有明显的偏绿也是允许的。
3. 其他光学指标
其他如银幕反光黑电平、银幕反光色调和银幕反光颜色(色饱和度),属于肉眼检查的范围,来源于《Super HiVi CAST》蓝光光盘的使用说明,为使观测更加准确,蓝色滤光片改为
THX 认证的蓝色滤光眼镜。
四、测量、检查方法
1. 银幕中心亮度
GB/T 21048-2007国标对电影银幕中心亮度的测点要求是用三脚架将亮度计架设在观众厅席座区中心点距离地面1.0m 的高度。广发技字 [2004] 1036号《电影数字放映暂行技术要求》对测点的要求是测量时应将亮度计放置于观众厅座席中心区域,且在与银幕距离为1.5至3.5倍幕高的长度范围内、在观众厅纵向中心线上离地面高度为1.1m。以前,2D 私人影院银幕中心亮度是不进行单独测试的,通常是在色彩调校时借助色度传感器和 CalMAN 或 HCFR 软件测量计算后的附加结果。但对3D 私人影院而言,如果将3D 眼镜放在色度传感器前测量亮度就往往会出现较大误差,原因在于一是3D 眼镜不容易固定在色度传感器前面;二是家用3D 投影机绝大多数使用红外线传输同步信号的主动快门眼镜,和色度传感器一起贴在银幕前面测量往往接收不到同步信号导致误差;三是增益银幕因为有 B 型和 S 型之分反射光的角度各不相同导致误差。因此本规范条款4. 2. 1对银幕中心亮度测点的要求参照了电影院的测试方法,要求测量时用三脚架将亮度计架设于影音室座席中心区域,且在与银幕距离为2.0至3.5倍幕高的长度范围内、在影音室纵向中心线上离地面高度为0.9m~1.1m。
2. 银幕反光色温和色度
GB/T 21048-2007国标对电影银幕反光色温的测点要求是将色温计置于银幕正前方1.0m处并面对银幕。广发技字 [2004] 1036号《电影数字放映暂行技术要求》对 CIE 色度坐标的测点要求是贴近银幕。本规范条款4. 2. 2对银幕反光色温和色度测点要求是将色温计置于银幕正前方0.3m 处并面对银幕。
3. 其他光学指标
其他如银幕反光黑电平、银幕反光色调和银幕反光颜色(色饱和度),属于肉眼检查的范围,参考了《Super HiVi CAST》蓝光光盘的观测说明 THX 对色调和颜色(色饱和度)的检测方法。