3D電視的原理與技術(shù)VIP

3D電視原理與技術(shù)一立體電視的發(fā)展 1.3D成像技術(shù)的發(fā)展 隨著科技的發(fā)展，人民生活水準(zhǔn)的提高，3D電視的普及必將是一個(gè)不可阻擋的歷史趨勢。正如時(shí)代華納公司的副總裁艾爾沃斯所言，3D將是下一個(gè)電視圈盛事。3D電視節(jié)目以更加多元化、更具真實(shí)感的內(nèi)容必將吸引更多的觀眾。拍下最早3D照片的立體鏡最早的3D電影 3D影像原理，最早是1839年由英國科學(xué)家溫特斯頓發(fā)現(xiàn)的。人的兩眼間距約5公分，看任何物體時(shí)，兩只眼睛的角度不盡相同，即存在兩個(gè)視角。要證明這點(diǎn)很簡單，請舉起右手，做“阿彌陀佛”姿勢，將拇指緊貼鼻尖，其余四指抵住眉心。閉上左眼，只見手背不見手心；而閉上右眼則恰恰相反。這種細(xì)微的角度差別經(jīng)由視網(wǎng)膜傳至大腦里，就能區(qū)分出景物的前后遠(yuǎn)近，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的立體感。這就是3D的秘密“偏光原理”。并于1922年，世界上第一部3D電影愛情的力量誕生了，遺憾的是，影片很早之前就已經(jīng)遺失了。MJ主演的3D影片3D巨作阿凡達(dá) 80年代中期，IMAX開始制作首部3D紀(jì)實(shí)片。1986年，迪士尼主題公園和環(huán)球影城上映了邁克爾杰克遜的3D影片。2008年，日本有線BS 11頻道開始播送3D節(jié)目，3D高清電視業(yè)務(wù)進(jìn)入實(shí)用化。2009年耗資5億美元的電影巨作阿凡達(dá)同時(shí)以2D、3D、3D IMAX等多種版本在全球公映。2010年，天空傳媒開辦3D電視頻道。2010年，ESPN開設(shè)3D體育頻道，一年內(nèi)進(jìn)行85項(xiàng)賽事的3D轉(zhuǎn)播。2010年6月，南非世界杯稱為史上首次進(jìn)行3D轉(zhuǎn)播的世界杯比賽。2012年1月，由央視牽頭，聯(lián)合多家電視臺開辦的國內(nèi)首個(gè)3D電視試驗(yàn)頻道正式開始播出節(jié)目。國內(nèi)首個(gè)3D頻道3D成像技術(shù)發(fā)展史 從1890年第一份3D電影的專利的出現(xiàn)，到現(xiàn)在的上百年間里，3D技術(shù)逐漸發(fā)展壯大，已經(jīng)受到越來越多人的歡迎。索尼公司預(yù)計(jì)，2014年所生產(chǎn)的一般的電視都將會支持3D模式。2010年，3D電視浪潮開始席卷全球。從最初的3D科幻電影阿凡達(dá)引爆，到年初的美國電子展，各大彩電廠家競相亮相3D電視，再到年中的世界杯和近期的3D亞運(yùn)營銷，彩電廠家們各顯神通上演3D電視的大戰(zhàn)，可以把2010年定義為“3D電視元年”。 2.立體電視的分類 用全真立體電視技術(shù)制作的節(jié)目具有很強(qiáng)的景深立體效果，畫面中景物富有層次與空間感，畫面透明、細(xì)膩，畫質(zhì)優(yōu)良。在傳送立體電視節(jié)目時(shí)，必須采取頻帶壓縮或碼率壓縮等方法才能通過普通電視頻道傳送立體電視節(jié)目。目前的立體電視按其原理可分為如下三類。 （1）視差制式立體電視 視差制式立體電視的攝制由立體攝像機(jī)完成，立體攝像機(jī)具有兩個(gè)鏡頭和兩個(gè)攝像器件，用來代替人的兩只眼睛攝取圖像，兩個(gè)圖像信號需用2個(gè)通路傳送到顯像端。兩個(gè)鏡頭之間的距離及其光軸之間的夾角和距離必須模仿人的兩個(gè)眼球動(dòng)作，隨著拍攝物體的距離變化不斷進(jìn)行調(diào)整，以保證拍攝的兩個(gè)圖像的視差與人眼直接觀看的視差相同。 立體電視節(jié)目可以利用現(xiàn)有的電視設(shè)備（錄像機(jī)，電視機(jī)）播放。能與普通電視互換，可兼容HDTV立體電視。在觀看節(jié)目時(shí)，需要一幅立體液晶轉(zhuǎn)換屏與一副檢偏眼鏡配合完成。轉(zhuǎn)換屏放在電視機(jī)熒屏前部，由電視機(jī)內(nèi)場同步掃描信號控制，將普通電視機(jī)顯示的重疊立體圖像分離。通過檢偏眼鏡就可看到清晰的立體圖像。但這種方式并非主流。 （2）時(shí)差式立體電視 1982年，美國南卡羅萊納大學(xué)最先提出時(shí)差立體電視概念。根據(jù)閉上一只眼睛也能獲得立體感的特性，將一對視差信號的兩幅圖像先后輪流地出現(xiàn)在屏幕上，從而使人獲得立體感覺。 時(shí)差制式立體電視在發(fā)送端也是利用兩部攝像機(jī)獲得一對視差圖像信號，用一條信道以適當(dāng)速率順序交替?zhèn)魉汀Ｔ诮邮斩耸惯@一對視差信號所形成的兩幅圖像，按發(fā)送端傳送的順序，先后輪流地出現(xiàn)在屏幕上，人眼就能看到立體彩色圖像。 與視差式立體電視不同，時(shí)差式立體電視在接收端不需要附加任何裝置，用普通彩色電視機(jī)就可以看到立體彩色圖像。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)差制式立體電視，只需要在前端系統(tǒng)進(jìn)行必要的改造和添置設(shè)備。 （3）全息制式立體電視全息制式立體電視以全息影像技術(shù)為基礎(chǔ)，利用電視技術(shù)攝取，傳送和顯示全息圖來重現(xiàn)空間三維立體像。它可以讓一幅靜止畫面以立體方式呈現(xiàn)，觀看者可以從各個(gè)角度看立體電視，甚至圍成一個(gè)圈看電視。 全息成像技術(shù)正在成為立體電視的發(fā)展趨勢，開篇提及的那一幕就是依托全息立體電視技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。隨著科技的發(fā)展，全息立體技術(shù)將顛覆傳統(tǒng)觀念，人類將進(jìn)行一場視覺革命。 3.制約立體電視發(fā)展的因素 就目前的立體電視系統(tǒng)而言,與人們理想的立體電視模式有著一定的距離,并不是真正意義上的3D電視,主要存在兩個(gè)問題:1)當(dāng)獲取立體圖像時(shí),左攝像機(jī)和右攝像機(jī)是固定在空間的,因此,左視和右視只能從一個(gè)特定的視角來描述三維場景,如果不是從這一特定的角度來觀察立體圖像對,就會導(dǎo)致場景的不自然表達(dá)。當(dāng)觀看者頭部移動(dòng)時(shí),應(yīng)根據(jù)視角改變而生成相應(yīng)的視點(diǎn)場景。當(dāng)觀看者頭部移動(dòng)時(shí),應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的顯示圖像,這個(gè)效果叫做運(yùn)動(dòng)視差(motion parallax),這種系統(tǒng)通常需要一個(gè)頭部位置跟蹤器來決定視角位置。2)由于兩攝像機(jī)基線距離是固定的(約64 mm),這意味著獲取的立體圖像僅適合于具有相似瞳孔距離的人。顯然固定的攝像機(jī)基線距離不能保證適合每一位觀察者的視覺特性,而觀察中的不適感往往由此產(chǎn)生。理想的情況是每個(gè)觀看者能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)立體感。 一.研究結(jié)果顯示，觀眾在觀看立體影像時(shí)，由于眼睛會迅速地來回移動(dòng)，因而容易造成眼睛疲勞。二.3D電視一般還需要匹配3D影視碟片、3D碟機(jī)和立體眼鏡，才能組建成一個(gè)家庭3D影視系統(tǒng)。如果把這些全加起來，成本投入勢必更大，普通家庭難以承受。三.3D片源問題是制約3D電視發(fā)展的重要因素，未來兩三年內(nèi)3D電視還難以普及。二立體電視成像原理 1.立體視覺原理 人類從各種各樣的線索中獲取三維信息，其中最重要的兩種是雙目視差和運(yùn)動(dòng)視差。雙目視差始于CharlesWheatstone1838年的研究工作，指的是雙眼看到同一物體的不同映像;運(yùn)動(dòng)視差始于Helmholtz1866年的研究工作，指的是頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)看到同一物體的不同映像。1833年，wheatstone用世界上第一臺三維顯示裝置科學(xué)地驗(yàn)證了視差和立體感之間的聯(lián)系。從此，研究者們就不斷地致力于開發(fā)新的立體圖像技術(shù)。所謂的“視差創(chuàng)造立體”的原理，是指人的兩只眼睛從不同的角度觀看世界，即左眼看到的物體與右眼看到的同一物體之間有細(xì)微的差別，兩者平均相差約65mm，因而描述場景輪廓的方式也不盡相同。大腦根據(jù)這兩個(gè)有細(xì)微差別的場景進(jìn)行綜合處理，產(chǎn)生精確的三維物體，以及該物體在場景中的定位，這就是具有深度的立體感。立體成像系統(tǒng)的工作就是對每個(gè)場景至少產(chǎn)生兩張圖像，一張代表左眼所看到的，另一張代表右眼所看到的，這兩張圖像稱為立體圖像對，而立體顯示系統(tǒng)必須使左眼只能看到左圖像，右眼只能看到右圖像。 2.立體圖像的獲取 使用立體攝像機(jī)對，分別拍攝獨(dú)立的左、右視圖以模擬人類雙眼感知立體圖像的方式。立體攝像機(jī)對包括平行配置和會聚配置兩種結(jié)構(gòu)。 當(dāng)平行配置立體攝像機(jī)對時(shí):兩部攝像機(jī)模擬人的雙眼，在水平方向分隔一定的距離，這兩部攝像機(jī)的變焦、會聚、及視頻記錄都嚴(yán)格地同步，并對所獲取的兩路視頻信號以某種方式進(jìn)行記錄。 當(dāng)會聚配置立體攝像機(jī)對時(shí):兩部攝像機(jī)的攝像機(jī)光軸相交于一個(gè)會聚點(diǎn)。如圖所示，一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界點(diǎn)(X，Y，Z)在攝像機(jī)感應(yīng)器上的投影要比平行配置復(fù)雜些。當(dāng)這對攝像機(jī)都處于一個(gè)平面上，且兩個(gè)攝像機(jī)光軸都不平行于Z軸，則這種情況下僅有水平視差存在。若兩個(gè)攝像機(jī)既不平行于Z軸，又不處于同一水平平面，則兩個(gè)攝像機(jī)獲得的圖像既有水平視差，又有垂直視差。其可通過將相同w點(diǎn)在左、右攝像機(jī)平面中映射的x，y坐標(biāo)，分別相減求得。 一個(gè)攝像機(jī)對可獲得一個(gè)立體圖像對，其產(chǎn)生雙視點(diǎn)的立體圖像。如果將多個(gè)攝像機(jī)對在同一平面內(nèi)線性排列，則可產(chǎn)生同處一個(gè)平面的多個(gè)視點(diǎn)。如果將多個(gè)攝像機(jī)在空間內(nèi)以某種特定陣列方式排列，則可產(chǎn)生空間上的多視點(diǎn)。其中，線性排列的攝像機(jī)拍攝的多幅不同視點(diǎn)的圖像僅攜帶水平視差信息，區(qū)域排列的攝像機(jī)拍攝的多幅不同視點(diǎn)的圖像同時(shí)攜帶水平和垂直視差信息。陣列中的攝像機(jī)特性完全相同，以相等的距離，按照特定的形式排列，使得攝像機(jī)的光軸相互平行或者會聚在一個(gè)公共點(diǎn)。 3.立體電視節(jié)目的拍攝 3D電視節(jié)目的獲取主要包括兩種方式：一種方式是直接進(jìn)行3D內(nèi)容的獲取，如立體拍攝，3D藍(lán)光盤節(jié)目和3D動(dòng)畫片；另一種是將原有的2D視頻轉(zhuǎn)成3D視頻。目前存在的問題：前者拍攝與制作設(shè)備價(jià)格昂貴，復(fù)雜三維場景的實(shí)時(shí)獲取與表示能力不足，已有視頻內(nèi)容利用程度低。后者技術(shù)不夠成熟，立體效果較差。立體攝像機(jī)具有兩個(gè)鏡頭和兩個(gè)攝像器件，用來模仿人的兩只眼睛攝取圖像。兩個(gè)鏡頭的間距及其光軸的匯聚夾角等參數(shù)須模仿人的兩個(gè)眼球的動(dòng)作，隨著拍攝物體的距離變化不斷進(jìn)行調(diào)整，以使拍攝的兩個(gè)圖像信息與人眼直接觀看的信息相同。 目前高清攝像機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟，所以立體電視攝像可直接利用高清技術(shù)。如今年足球世界杯采用SONY高清多格式便攜式3D攝像機(jī)HDC-1500便是證明。 目前日本SONY與松下等公司相繼推出專業(yè)級立體電視攝像機(jī)，為立體電視前期拍攝提供保證。松下的全整合型高清3D攝錄一體機(jī)AG-3DA1MC使用了雙鏡頭、雙感光元件、匯聚點(diǎn)調(diào)整、雙記錄單元等新技術(shù)，其中的兩個(gè)鏡頭,機(jī)頭和半導(dǎo)體錄像機(jī)都是安裝在一個(gè)緊湊的機(jī)身里面的。不同于大型3D攝像機(jī)系統(tǒng)，這個(gè)攝錄一體機(jī)允許視頻拍攝可以從多種角度以更大的幅度來移動(dòng)；大大的減少了調(diào)整和設(shè)置的時(shí)間,因此可以使用更多的可能性和時(shí)間來創(chuàng)作拍攝動(dòng)作。配以BT-3DL2550MC 3D監(jiān)視器，由于支架式3D攝像機(jī)在現(xiàn)場有眾多的調(diào)整步驟，并且調(diào)整結(jié)果需要非常精確，所以該款監(jiān)視器的圖像調(diào)整功能可以對支架的偏差進(jìn)行監(jiān)看和修正，對于現(xiàn)場拍攝有很大的指導(dǎo)作用。利用AG-HMX100MC 3D數(shù)字視音頻切換臺，可以將兩路SDI合并為雙鏈路SDI，以完成對3D節(jié)目的制作。 SONY推出單鏡頭3D數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，能夠以240fps記錄自然平滑的3D影像。該項(xiàng)技術(shù)結(jié)合了為單鏡頭3D攝影新開發(fā)的可同時(shí)捕捉左側(cè)和右側(cè)圖像的光學(xué)系統(tǒng)，以及現(xiàn)有的高幀率記錄技術(shù)來實(shí)現(xiàn)240fps 3D攝影。單鏡頭系統(tǒng)的引入解決了可能導(dǎo)致雙眼光學(xué)特征差異的任何問題。并且，通過使用反射鏡替代快門，入射光線可以同時(shí)被分離進(jìn)入左側(cè)和右側(cè)的影像，并在到達(dá)中繼鏡頭的平行光區(qū)域（在此區(qū)域目標(biāo)物體焦點(diǎn)處發(fā)出的分離光線變成平行光線）時(shí)被記錄下來。分離的左側(cè)和右側(cè)影像隨后被左右影像傳感器分別處理和記錄。由于左右的影像被捕捉時(shí)沒有時(shí)間差異，記錄自然平滑的3D影像成為可能，甚至是快速運(yùn)動(dòng)的場景。 4.立體電視節(jié)目的制作 立體影像系統(tǒng)采用雙路畫面實(shí)時(shí)操作方式，可以實(shí)時(shí)看到左右眼畫面，也可以戴上眼睛實(shí)時(shí)觀看最終放映的效果，便于對兩個(gè)畫面的同步、色彩、曝光、景深等進(jìn)行匹配，便于修飾閃爍、畸變等各種立體瑕疵，便于調(diào)整兩個(gè)畫面之間的視覺夾角。 SONY立體電視后期制作設(shè)備為多畫面處理系統(tǒng)MPE-200，它的作用就是利用Cell處理器的強(qiáng)大處理能力，修正兩臺攝像機(jī)在位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、光軸、色彩上的偏差，實(shí)時(shí)合成準(zhǔn)確的3D影像，簡化拍攝準(zhǔn)備過程中的攝像機(jī)調(diào)整工作，并對攝制完成的影像進(jìn)行處理。 5.立體電視節(jié)目的傳輸 主動(dòng)式立體信號傳輸主要針對采用快門式眼鏡的立體電視收看方式。快門式眼鏡立體電視主要原理是需要在顯示屏幕上交替地顯示左右眼圖像,這就要求立體信號作為左右眼視圖的交替幀進(jìn)行編碼。 由于立體電視傳輸?shù)氖亲笥已垭p路視頻信號,為了實(shí)現(xiàn)每只眼睛都可收看50Hz的高清信號,高清立體電視信號的傳輸就需要達(dá)到100Hz。該信號可以像傳統(tǒng)的二維100Hz高清電視信號那樣被編碼,為了減少傳輸比特率,編碼過程中可以采用視差補(bǔ)償預(yù)測方法,以去除左右眼視圖之間的冗余。采用這種方法,在傳輸過程中所需的比特率仍然遠(yuǎn)高于一個(gè)傳統(tǒng)50Hz高清電視信號,但會比雙路信號獨(dú)立傳輸方式的比特率低一些。國外相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明,在實(shí)現(xiàn)同樣分辨率圖像的情況下,采用這種方法傳輸?shù)母咔辶Ⅲw電視信號所需的比特率是普通二維高清電視信號的1.7到1.9倍。另外,需要對當(dāng)前的高清電視的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級才能承載這一信號,傳輸播放所需的成本也會進(jìn)一步增加,而立體信號將呈現(xiàn)傳統(tǒng)的高清電視的分辨率,幀速率達(dá)到100Hz。 為了實(shí)現(xiàn)更高的壓縮比率,減少傳輸?shù)谋忍芈?可以采用時(shí)間可分級的編碼方式。這樣,左眼視圖就是基礎(chǔ)層面,作為一個(gè)傳統(tǒng)的50Hz的高清電視信號被編碼,而右眼視圖分別進(jìn)行幀內(nèi)的MCP預(yù)測和幀間的DCP預(yù)測,并將二者相結(jié)合。 采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是降低了傳輸?shù)谋忍芈?并且左眼視圖可以由傳統(tǒng)的二維圖像解碼器解碼,并通過二維顯示器顯示,實(shí)現(xiàn)立體電視的后向兼容?；谏鲜黾夹g(shù),若想觀看立體視頻內(nèi)容,觀眾需要一個(gè)工作在100Hz的可分級的視頻解碼器,搭配一個(gè)能夠接收和顯示100Hz視頻的顯示器以及一副同步的快門眼鏡。 被動(dòng)式立體電視主要是指采用偏振光原理收看立體電視的方式。立體電視信號采用雙路分別傳輸左右眼視圖,兩路信號并行傳輸,可以通過高質(zhì)量的MPEG-4或H.264標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮,以減少傳輸過程中的比特率。這種傳輸方式除了要考慮編碼壓縮方式外,更重要的是播放圖像格式的選擇。立體數(shù)據(jù)通過各種不同的方式組織起來顯示在具有相匹配的微偏振技術(shù)的顯示器上,觀看者佩戴偏振眼鏡觀看,完全有效地將自然空間分辨率一分為二,以達(dá)到立體收看的效果。 這種傳輸方式將左右兩路圖像信息在屏幕上隔行交叉排列,奇數(shù)行顯示一只眼睛要看到的視頻（也就是傳輸?shù)淖舐芬曨l）,偶數(shù)行則顯示另一只眼睛要看到的視頻（也就是傳輸?shù)挠衣芬曨l）,以這種方式將垂直分辨率一分為二。再通過偏光眼鏡進(jìn)行觀看,左眼看到左路視頻圖像,右眼看到右路視頻圖像,。三3D顯示技術(shù) 1.眼鏡式3D技術(shù) 1）.色差式3D技術(shù) 色差式3D技術(shù)，配合使用的是被動(dòng)式紅藍(lán)（或紅綠、紅青）濾色3眼鏡。先由旋轉(zhuǎn)的濾光輪分出光譜信息，使用不同顏色的濾光片進(jìn)行畫面濾光，使得一個(gè)圖片產(chǎn)生兩幅圖像。然后由眼鏡左右分別過濾相應(yīng)的光譜畫面，經(jīng)人眼接收后在大腦合成正常顏色的影像。 2）.偏光式3D技術(shù) 偏光式3D技術(shù)也叫偏振式3D技術(shù)，配合使用的是被動(dòng)式偏光眼鏡。偏光式3D立體成像技術(shù)是利用光線有“振動(dòng)方向”的原理來分解原始圖像的，通過在顯示屏幕上加放偏光板，可以向觀看者輸送兩幅偏振方向不同的兩幅畫面，當(dāng)畫面經(jīng)過偏振眼睛時(shí)，由于偏光式眼睛的每只鏡片只能接受一個(gè)偏振方向的畫面，這樣人的左右眼就能接收兩組畫面，再經(jīng)過大腦合成立體影像。 3）.主動(dòng)式3D技術(shù) 主動(dòng)快門式3D，配合主動(dòng)快門3D眼鏡使用。這種技術(shù)主要是通過進(jìn)步畫面的刷新率把兩組畫面持續(xù)交織顯示出來，同時(shí)紅外信號發(fā)射器將同步把持快門式3D眼鏡的左右鏡片開關(guān)，使左、右雙眼能夠在準(zhǔn)確的時(shí)刻看到相應(yīng)畫面。這項(xiàng)技巧能夠堅(jiān)持畫面的原始辨別率，很輕松地讓用戶享受到真正的全高清3D效果，而且不會造成畫面亮度下降。一般情形下，3D液晶屏幕刷新頻率必需到達(dá)120Hz以上，也就是讓左、右眼均接受到頻率在60Hz以上的圖像，才能保證用戶看到持續(xù)而不閃耀的3D圖像后果。 如今3D電視之中主要分為兩大陣營：一個(gè)是偏光式3D陣營，一個(gè)是主動(dòng)快門式3D陣營，兩大陣營分別以其獨(dú)有的優(yōu)勢占據(jù)屬于自己的市場。兩種3D電視的技術(shù)都有很大的進(jìn)一步發(fā)展空間，比如偏光式3D液晶電視在畫面上沒有明顯的閃爍，但是垂直可視角度不太理想，當(dāng)觀看視角高于電視屏幕時(shí)，就無法觀看到3D影像。對于主動(dòng)快門式3D電視，它可以保證畫面較好的清晰度和立體感，但是3D眼鏡的佩戴舒適度相對要差一下，價(jià)格也比較貴，同類3D電視之間的兼容性較差；在頭部進(jìn)行偏轉(zhuǎn)時(shí)，畫面的亮度會明顯降低。 偏光式3D電視在短短一年內(nèi)成為市場的主流，這主要得益于不閃式3D技術(shù)的絕對優(yōu)勢。第一點(diǎn)，偏光式3D技術(shù)沒有閃爍現(xiàn)象。第二點(diǎn)，就是沒有重影現(xiàn)象。第三點(diǎn)，偏光式3D技術(shù)成像的亮度非常高。第五點(diǎn)，不閃式3D眼鏡完全不需要電力驅(qū)動(dòng)。第六點(diǎn)，是關(guān)于刷新率，不閃式IPS硬屏3D面板刷新率達(dá)到了240Hz。 2.裸眼式3D技術(shù) 為擺脫了眼鏡的束縛，消費(fèi)者期待用裸眼觀看到逼真的3D圖像，于是裸眼式3D技術(shù)誕生了，當(dāng)我們用裸眼觀看普通屏幕播放的3D圖像時(shí)，由于沒有了眼鏡的“開關(guān)”作用，此時(shí)我們的左眼和右眼都會對整個(gè)屏幕圖像“一目了然”，沒有了左眼和右眼圖像信息的差別，自然重新回到了2D圖像，那么在裸眼狀態(tài)下重新看到3D圖像？顯然只能是通過改變屏幕的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，改變屏幕結(jié)構(gòu)的目的自然是讓左眼只能看到左眼圖像，讓右眼只能看到右眼圖像，于是在面板的設(shè)計(jì)上就需要附加可以實(shí)現(xiàn)對屏幕圖像進(jìn)行“方向性”視覺阻擋的介質(zhì)，讓左眼和右眼分別看到各自應(yīng)該看到的相對應(yīng)的可視畫面，從而形成3D立體圖像的視覺效果。 1）.光屏障式3D技術(shù) 光屏障式3D技術(shù)也被稱為視差屏障或視差障柵技術(shù)，其原理和偏振式3D較為類似，是由夏普歐洲實(shí)驗(yàn)室的工程師十余年的研究成功。光屏障式3D產(chǎn)品與既有的LCD液晶工藝兼容，因此在量產(chǎn)性和成本上較具優(yōu)勢，光屏障式3D技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法是在背光模組與LCD面板間的安置了“視差障壁”，“視差障壁”相當(dāng)于一個(gè)新加的“開關(guān)”液晶層，采用了大家熟知的偏振膜和高分子液晶層控制光線透過與阻斷的原理，形成了一系列垂直排列的柵狀的條紋，這些條紋寬幾十微米，用于在顯示3D圖像時(shí)來阻斷光線（在顯示2D圖像時(shí)透光），而條紋的間隙可以透過光線；在3D顯示模式下，應(yīng)該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時(shí)，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應(yīng)該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時(shí)，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D影像。但采用此種技術(shù)的產(chǎn)品影像分辨率和亮度會下降。 2）.柱狀透鏡3D技術(shù) 柱狀透鏡（Lenticular Lens）技術(shù)也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術(shù)，其最大的優(yōu)勢便是其亮度不會受到影響，3D技術(shù)顯示效果更好，但相關(guān)制造與現(xiàn)有LED液晶工藝不兼容，需要投資新的設(shè)備和生產(chǎn)線。柱狀透鏡3D技術(shù)的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，這樣在每個(gè)柱透鏡下面的圖像的像素被分成用以分別顯示左眼圖像和右眼圖像的左眼圖像子像素和右眼圖像子像素，由于左右眼的視角不同，即使通過同一條透鏡卻能看到不同的子像素，這樣柱透透鏡就能將左眼圖像子像素和和右眼圖像子像素的光以不同的方向分別折射到匯聚到左眼和右眼，于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的圖像，從而在大腦形成3D圖像。 3）.方向性背光3D技術(shù) 方向性背光3D技術(shù)（也稱指向背光或指向光源3D技術(shù)）搭配左、右兩組LED背光源，因左、右兩組LED背光源在分別顯示左、右眼圖像時(shí)交替點(diǎn)亮，從而控制了背光的方向性改變，故名“方向性背光”，不僅如此，還在背光模組的導(dǎo)光板與液晶面板之間設(shè)計(jì)了3D透光膜，3D透光膜呈鋸齒狀設(shè)計(jì)，因此在左組、右組LED背光源照亮?xí)r入射光線的角度不同，使得在顯示左眼圖像時(shí)，點(diǎn)亮的左組LED背光源通過導(dǎo)光板全反射后透過3D透光膜后產(chǎn)生折射后將圖像正好聚焦在左眼，而右眼看不到；同樣的，在顯示右眼圖像時(shí)，點(diǎn)亮的右組LED背光源通過導(dǎo)光板反射后透過3D透光膜后產(chǎn)生折射后將圖像正好聚焦在右眼，而左眼看不到，配合快速反應(yīng)的LCD面板和驅(qū)動(dòng)方法，加上人眼的視覺暫留效應(yīng)，讓左右眼內(nèi)容以交替方式進(jìn)入觀看者的左右眼而產(chǎn)生視差，進(jìn)而讓人眼感受到3D立體效果。其原理等同于我們雙眼平時(shí)觀看外部真實(shí)世界時(shí)的情形，面板的像素得到全面利用，因此該技術(shù)在分辨率、透光率方面能保證，不會影響既有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，3D顯示效果出色，但產(chǎn)品還不成熟，處于研發(fā)階段。 2009年4月，美國一家公司宣布研發(fā)出改進(jìn)后的裸眼3D技術(shù)MLD（多層顯示），這種技術(shù)能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板，實(shí)現(xiàn)在不使用專用眼鏡的情況下，觀看文字及圖畫時(shí)所呈現(xiàn)3D影像的效果。與以往采用柱狀透鏡技術(shù)的裸眼3D顯示器相比，MLD技術(shù)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一、觀看3D影像時(shí)，用戶不會產(chǎn)生眩暈作用；二、3D顯示時(shí)，屏幕的分辨率不會降低；三、可組合顯示文字等二維影像和3D影像；四、對觀看3D影像的視野及角度沒有太大的限制。4 立體電視的現(xiàn)狀 1.3D領(lǐng)域各企業(yè)動(dòng)態(tài) 1）.三星 三星電子身為3D電視行業(yè)中的引領(lǐng)者，在2011CES上展示了包括3D液晶電視、藍(lán)光播放器在內(nèi)的多款3D電子產(chǎn)品。而作為全球最薄的藍(lán)光播放器，三星BD-D7500 3D藍(lán)光播放器厚度只有2.2cm,具有三星獨(dú)創(chuàng)的2D轉(zhuǎn)3D功能。 2）.TCL TCL全球首臺使用3D UI的量產(chǎn)超級智能互聯(lián)網(wǎng)電視V8200系列擁有3D UI、超級智能單芯片、Windows/Android+操作系統(tǒng)、電視應(yīng)用程序商店、逐行3D、云計(jì)算及聲控、智能手勢和姿態(tài)識別與控制等多項(xiàng)創(chuàng)新性的人機(jī)交互技術(shù)和應(yīng)用。該電視榮膺“2011CES全球年度品質(zhì)平板電視”和“2011CES年度最佳全能3D電視”雙項(xiàng)大獎(jiǎng)。 3）.松下 2011年日本電子高新技術(shù)博覽會上，松下在展會上展出了一款152英寸，4K*2K解析度，擁有3D播放功能的等離子電視，也是目前市場上最大的一款平板電視，采用的為主動(dòng)快門式3D技術(shù)，需要搭配快門式3D眼鏡進(jìn)行觀看。 4）.LG 2011德國柏林國際消費(fèi)類電子展上，LG電子發(fā)布了最新款同屏雙顯3D電視，可以給游戲玩家們同時(shí)提供兩種不同的游戲畫面，從而避免了游戲玩家在進(jìn)行對戰(zhàn)時(shí)的畫面分屏。這款3D電視機(jī)采用了Dual Play技術(shù)，因此這款電視的規(guī)格也有兩種：右邊畫面的規(guī)格和左邊畫面的規(guī)格。該技術(shù)原理是：借助高刷新率只顯示特定畫面。 5）.東芝 東芝在2011IFA展出了一款55英寸大屏幕裸眼3D電視，該產(chǎn)品配備了分辨率高達(dá)38402160的液晶面板，解析度可達(dá)行內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的4倍以上，該產(chǎn)品是目前全球首款超高清裸眼3D電視。 該機(jī)已于2011年十二月在歐洲逐步發(fā)行。除了支持面板可顯示4K2K 4K分辨率的視頻，靜止圖像的一個(gè)像素對應(yīng)4K JPEG和圖像，可直接顯示在高清晰度大屏幕。其搭載具備臉部辨識及追蹤功能的照相模組，可依用戶的位置自動(dòng)將3D影像的顯