1839年，英国科学家温特斯顿发现了一个奇妙的现象，人的两眼间距约5公分，看任何物体时，两只眼睛的角度不尽相同，即存在两个视角。要证明这点很简单，请举起右手，做“阿弥陀佛”姿势，将拇指紧贴鼻尖，其余四指抵住眉心。闭上左眼，只见手背不见手心；而闭上右眼则恰恰相反。这种细微的角度差别经由视网膜传至大脑里，就能区分出景物的前后远近，进而产生强烈的立体感。这，就是3D的秘密——“偏光原理”。

3D电影巧妙地利用了“偏光”。 它以人眼观察景物的方法，利用两台并列安置的电影摄影机，分别代表人的左、右眼，同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时，将两条电影影片分别装入左、右电影放映机。当画面投放于电影银幕前，就会形成左、右“细微”的双重影像。特制的偏光眼镜能将左、右“双影”叠合在视网膜上，由大脑神经产生三维立体的视觉效果，从而展现出一幅幅连贯的立体画面，让观众感受到景物扑面而来、“身临其境”的神奇幻觉。

严格地说，3D并不等同于立体电影。“看3D电影让我头晕目眩”--这种误解常常源自于概念不清。事实上，现在说的3D电影特指于2001年诞生的3D数字电影，而如上观众的抱怨则往往针对传统立体电影。传统立体电影的载体是胶片。因色彩和帧数的不足，长时间观看会导致双眼疲劳、疼痛，甚至头晕。3D数字电影基于电子计算机控制和数码成像技术，以数字光盘为载体。因此，画面更清晰、稳定、明亮、艳丽，几乎不会出现明显重影，观赏效果更佳。此外，拍摄技术、影像画质以及3D眼镜的质量都会对观众的观影感受产生直接影响。

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