影院区
中国电影博物馆内的影院区拥有全球最新的电影放映技术和设备，并设有多个放映厅，包括IMAX巨幕影厅、数字影厅及三个普通影厅(35毫米胶片影厅)。
巨幕影厅（IMAX影厅）
 
巨幕（IMAX）又称巨幅银幕，是目前世界上最先进的影像系统。IMAX源自英文“Image maximum”(图像最大化)。中国电影博物馆内的巨幕影厅（IMAX影厅）庄重、大气，银幕宽27米，高21米，厅内设有403个座位。该影厅引进了世界第一流的电影放映系统，使用的是70毫米、15片孔的电影胶片，它的感光面积是普通胶片的10倍，能容纳更多的信息，让观众感受到更丰富的视觉冲击力。巨幕（IMAX）画面的稳定性大大超过任何常规标准，可以放映二维和三维影片。巨幕（IMAX）多声道超级音响系统包含有超低音频道。专门为巨幕影厅设计的声源均衡音响系统，使观众在影厅内每个地方感受到的音量和音质是完全相同的。
拥有超大的银幕、更清晰的图像、更高的精密度、功能更强的放映设备以及更先进的多声道数字音效系统的巨幕影厅，带给观众强烈的视觉冲击，加之逼真的音响效果，远远超越了普通电影院的观影体验，被称为“电影的终极体验”。
数字影厅
 
设备先进的数字影厅拥有323个座位，采用比利时原装进口的“巴可”数字放映机，可以播放宽银幕立体声电影，音效逼真、色彩动人，图像更是水晶般清晰。本厅具备完善的会议用音响，可以举办各类报告会、电影首映式等活动。
普通影厅（35毫米胶片影厅）
 
三个豪华的35毫米胶片影厅，内饰精致、典雅，以放映国产优秀影片和国际精选影片为主，同时推出影人影迷座谈会，并邀请电影界资深人士为电影爱好者做佳片解析。
报告厅（6号影厅）：
举办新闻发布会、研讨会、观影等.
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