3D拍攝及輔助設備

在上一篇文章中，我向各位讀者介紹了拍攝3D前期需要準備的一些事項，除了必要的團隊配備等常規的事情，還需要為3D拍攝和后期制作做技術上的準備。文章提到兩種方法以預算3D的效果，這兩種方法抑或需要視差軟件的支持，抑或需要3D導演的支持。

在本篇文章中，我們將著重介紹在3D拍攝過程中，如何選用3D拍攝設備以及輔助設備，并且文章中也會提到3D的實際過程將會遇到的一些問題，感興趣的讀者可以細心閱讀本章內容，如果有疑問或者獨到的見解，也歡迎交流。

3D拍攝支架

在行業發展初期，3D拍攝支架是3D拍攝過程中特別引人注意的部分。3D立體支架主流上分為兩種，一種是平行支架（Parallel Rig），另一種是3D垂直支架（Mirror Rig）。

平行支架理論上將兩臺型號一樣設置一致的攝像機并行放在一條橫向導軌上，如此一來近似模擬了人的雙眼成像，通過調整兩臺相機光軸的夾角，獲得理想的零視差面，并且通過調整兩臺攝像機之間的距離，獲得理想的軸間距，從而控制畫面的立體效果。這樣的平行支架從結構和制作工藝上來說，都不復雜，國內的平行支架制造廠商也是在3D電影業火了之后，如雨后春筍般涌現出來。從優點上來說，平行支架相對來說調節簡單，攜帶方便，造價相對便宜，并且也適合大場景的拍攝；從不足的部分說，平行支架因為有機身本身的厚度，軸間距無法調得太近，這就使支架的實用性大為降低，舉個例子，一些有經驗的3D導演提到這個地方的時候，也許腦海中會閃現出軸間距的數值，比如常用的50mm，60mm，而一臺攝像機的機身厚度往往已經達到120mm，在這個情況下，平行支架將不適用。下圖是制造廠商3Ality在某個展會上所展示的3D平行支架：

為了彌補平行支架的不足，3D垂直支架應運而生。3D垂直支架的成像原理和平行支架本質上是一致的，只是為了無限制的縮小軸間距，3D垂直支架用一個半透鏡將光線以90度折射，這樣既可獲得雙眼畫面，又錯開了兩臺機身的位置，使得軸間距可以無限制的縮小。下圖是國內器材廠商威爾帝自主研發的3D立體垂直支架：

從圖中我們可以看到，通過半透鏡的折射，一部攝像機被置于支架的下半部（有些支架是置于上半部），兩臺攝像機呈90度的夾角，垂直支架因此得名。垂直支架的優點非常明顯——軸間距可以無限靠近，除此之外，需要精細的地方就太多了。一部好的垂直支架需要擁有穩定、輕便、精準、平滑等特點，這些硬件需要已經使得它成為了各個3D支架生產廠商的公關難點，各位正在使用或將要使用3D垂直支架的同行們，在這一點上一定要嚴格把關，否則將會大大影響3D影片的拍攝質量。

三種3D支架調節方案

無論是垂直支架還是平行支架，我們都希望在調整上盡量簡便、快速、平滑，數值上是精良精確無誤，于是在支架的設計上，有那么幾個方案。

純手動調節的方案，這樣的立體支架不需要機電數控的支持，僅僅運用力學原理達到3D拍攝的目的，在拍攝之前，攝像師要對畫面進行歸零調整（針對于垂直支架），在沒有機電數控以及電腦數據處理的情況下，這個過程需要純人工完成。上下左右前后的微調是必需的，所以需要支架有足夠的精細和穩定性。然后平滑的移動其中一臺攝像機，達到某個預想的軸間距值，平滑是這個過程的關鍵，因為如果不能平滑移動，光軸就會跑，光軸跑了那么原先的調零就沒有意義了。平滑地移動到預想的位置之后，需要調整光軸夾角已獲得預想的零視差面，這個過程同樣需要精確的移動。總而言之，平行支架或者是垂直支架，都要做得足夠精細，以滿足3D畫面拍攝的需要。

是建立在第一種方法基礎上的。從第一種方法中我們可以看出其中的弊端——無法在拍攝時進行實時調節，以及無法遠程調節。于是在實踐中，廠商們研究出了更加實用化的方案。第二種類型的3D支架是帶有機電數控的，每個微調的部分都會裝上電機馬達，并且用遙控或者手扭的方式進行控制。在有線控制的基礎上，又發展出無線控制，最出名的應屬Cmotion的無線控制系列了。通過機電馬達的控制，我們就能實現拍攝時的實時調節以及遠程調節，不僅如此，調節的過程也變得簡單起來，創作者可以從不斷的機械調節中抽身出來，專注于3D的藝術創作。

又是在實踐中對第二種方法的改善。前兩種方法，雖然實現了機電的控制，但在調整的時候，對畫面的控制力度，依然是依靠人眼，這就難免出現不精準的情況。在實現了電機控制之后，將攝像機的畫面以及參數傳輸到實時調整和處理設備，就成為了一種時髦的方式。這樣的3D支架本身帶有數據輸入端，將攝像機相應的輸出端連入3D支架的輸入端，同時將3D支架的輸出端與處理器連接，處理器運用圖形學的原理，對畫面進行深度分析（包括視差分析、立體感分析等），能夠比較準確地自動調整攝像機的位移參數，已獲得精準的3D畫面。在這個過程中，機器的努力代替了人眼，在軟件編碼和圖形分析算法足夠成熟的情況下，這種自動調節的方法就顯得尤其簡便了。我們這里所提到的外設的處理器，往往是除3D支架外的生產廠商所提供，相當于人和支架之間的第三方硬件，這個第三方硬件已經越來越多地在大型3D制作項目中得到應用，前景十分被看好，我們會在文章的后邊兒進行介紹。

無線裝置和跟焦

在實際應用中，我們提到，有很多情況下需要邊拍攝邊進行3D參數的調整，這個調整要平滑精確，于是出現了無線裝置，滿足3D拍攝的需要。

一般情況下，無線控制設備并不是屬于3D支架的一部分，它是附著在3D支架上的第三方控制設備，由三個部分組成——可隨時拆裝的電機齒輪、一個信號接收器，一個遠程信號發射器即遙控設備。在設計中，無線控制設備要盡量的小巧、方便隨時拆裝，同時機電馬達的性能也要穩定可靠，運行平滑，如果是同步跟焦系統，則還需要兩臺電機馬達能夠轉速同步。在無線控制器上，要求調整的實時性，信號的穩定性，這些都是評價一套無線裝置的準備。

有了無線裝置，不僅解決了3D參數（軸間距，零視差面）調整的問題，還非常精巧地解決了另一個燙手問題——同步跟焦。目前在業內，常用的就當屬Cmotion無線控制系列了，見下圖：

右圖我們可以看到，四個排在畫面中間的則是它的電機小馬達，裝在19mm導管上，拆裝都是非常便利的，每個馬達將其自身連入信號接收端（右上），這個接收端一般也會掛在3D支架上，馬達的控制則由左上的控制器完成。

數控設備、監看設備、現場剪輯和采集

把這四者放在一塊兒講，是因為它們往往被生產廠商集合成一套設備或者搭配起來出售。數控設備及軟件在之前的三種3D支架調整方法中說過，為了盡量簡化人為的在其中的勞動，數控設備讀取攝像機傳輸過來的畫面，進行圖像分析，再將分析結果反饋到3D支架上，無法反饋到支架上的，也至少反饋到3D導演這里，3D導演可以更專注于3D藝術的創作，而從機器的調整中抽身出來。目前在業內，較成熟的數控設備、數控軟件供應商有Mistika、Quantel和Sony 3D Box。下圖是Mistika Live的操作界面：

在畫面的右方，我們可以看到一個類似波形圖的數據圖，這個圖可以非常直觀地反映出所出畫面當前的視差值所在區間，通常用像素比作為表示單位。兩條紅色豎線在大多數情況下表示一個極限的視差值，也就是說，當畫面的視差高于這個視差值，將是一個不安全的視差，這時3D導演應該根據情況對3D支架的參數進行調整，以滿足合適的視差值。畫面左邊則是Mistika Live對畫面的實時調節，包括2D的和3D的調節，這個時候的調節，需要一位操機員和一臺監視設備。

3D監看設備，對各位同行來說真是再熟悉不過，對于3D監看設備，普遍來說有紅藍、快門、偏光這三種。在品牌上，則是五花八門，這里就不一一列舉。紅藍式是最簡易的方式，適合片場進行簡單的監看，但是因為畫質大打折扣，一般不會作為專業3D導演的選擇。快門式造價比較高，并且在光亮情況下無法進行監看，所以目前這種方式已經逐漸被淘汰。偏光式運用偏振的光學原理將左右兩個畫面用不同的偏振光發射出來，帶偏振3D眼睛進行畫面接收進入人眼，這種方式成為了監看設備的主流。

在監看過程中，令3D導演最在意的，大概就是監視器的尺寸了。因為不同的尺寸立體感不同，不同距離的監看立體感也會不同，而往往片場的立體監視器尺寸要小于影片播放終端設備的尺寸，所以多大的監視器，多重的立體感，成為一種關聯。我們常常聽到有業內人士這么說，“當你在監視器上看到3D效果很好的時候，放到大屏幕再去看著個3D效果，人眼就沒法接受沒法看了，所以你要在監看的時候將3D效果打平一點，這樣大屏幕才有效果。”所說的就是這個意思。至于這個“打平”的度是多少，則需要3D導演知識和經驗的積累了。

除了3D監看設備，3D導演往往會要求配兩臺2D監看設備并排放在一起，以監控同一套3D支架上的兩臺攝像機的兩個畫面，這其實是很有必要的。比如，色溫的不一致在3D監看設備中不好發現，因為人眼的接收能力比較強，但是如果將兩臺2D監看設備并排放一塊兒，這種不一致就會很明顯地被看出來。

監控和數控調整之后，則到達了一個非常重要的環節——采集和錄制。在采集和錄制之前，我們說過，要對畫面進行硬件上的或者是軟件上的調整。這個軟件上的調整，包括視差的調整、畫面畸變的調整、雙路數據顏色的匹配等，在調整之后，可以根據需要進行素材的實時剪輯和采集，或者直接將數據錄制下來等待后期的再加工。

在采集的過程中，有幾個地方值得注意，首先是數據線的問題，由于采集的數據量很大，數據線需要有更快的傳輸速度、更高的有效帶寬和更長的傳輸距離以及廣泛的后向兼容等先進特性，比如Firewire 800。第二個就是數據的保存，切要謹防數據丟失。用磁盤陣列對數據進行存儲，大幅減低數據的存取時間，同時有更佳的空間利用率。磁盤陣列所利用的不同的技術，稱為RAIDlevel，不同的level針對不同的系統及應用，以解決數據安全的問題。