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完美欺骗眼睛投影机中的3D技术解析裸眼3D3D电影IT之家

发布时间:2020-02-03 04:25:52 阅读: 来源:人造石厂家

“耳听为虚、眼见为实”,大多数时候,人们是宁愿相信自己的眼睛多过于相信自己的耳朵的。不过在科技发展神速的今天,有时候眼见也不一定为实了。3D显示效果、全息投影以及虚拟现实等技术的出现,在增加视觉体验性的同时,也成功的“欺骗”了眼睛。

通过人的双眼视差来实现3D效果的3D技术应该是从技术领域来说最早“欺骗”眼睛的形式。要让人眼看到3D立体影像,就必须让左眼和右眼看到不同的画面,使两副画面产生一定差距,从而形成立体三维视觉效果。

通过3D眼镜实现影像的合成和分离

从皮影戏开始,人们对视觉体验享受的追求就没有停止过。将一个故事、一种不同的人生浓缩进荧幕之中,是人们乐此不疲的娱乐项目。3D显示效果让原本平面化、距离观众很遥远的故事情节变得立体真实,在观影过程中的沉浸感也更浓郁,这是眼睛宁愿通过被“欺骗”的形式来获取立体视觉体验的原因之一。

到目前为止,3D效果仍然是各大显示设备的主流宣传噱头,也是人们在进入电影院观看电影时乐于选择的一种观影方式。虽然3D效果所带来的体验感更强,不过唯一的缺憾就是观众需要佩戴3D眼镜,而3D眼镜戴久了就容易出现头晕眼花、恶心等不适症状。裸眼3D的概念便在此时应运而生了。

●3D技术成像原理

3D技术虽然分类较多,不过各分类的成像原理都是大体相近的,都是利用人眼接收不同的画面,然后大脑经过对图像信息的叠加重生,形成一个具有前后、上下、左右以及远近等不同的立体影像。3D技术大致可以分为色差式3D、青红色3D、偏光式3D以及快门式3D,各分类之间也存在细微的差别。

▲左右格式的3D显示技术原理

色差式3D技术是出现最早,当然在3D效果的呈现上也相对粗糙不完善;青红色3D容易出现偏色现象。偏光式3D技术通过将图像分解为垂直向偏振光和水平向偏振光实现3D立体显示,目前很多3D眼镜就是依据此制造的。快门式3D则主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果,也是目前比较完美的3D显示技术,能够保存画面的原始分辨率,实现全高清3D效果。

▲3D眼镜的动态原理图

▲直观3D效果展示

而实现3D影像成像的技术则包括视差障壁技术和柱状透镜技术。视差障壁技术即是通过“欺骗”左右眼的形式来形成人脑中的3D影像,而柱状透镜技术则是当前投影机中运用较多的实现3D效果的手段。

●投影机中的3D技术

随着投影技术的发展,3D显示效果不再仅仅是影院放映的“专利”,也开始通过家用娱乐型投影机飞向寻常百姓家。而且现在很多具备3D显示功能的投影机还支持多种3D格式,在3D效果的展示上更显灵活。3D投影显示技术的最终实现方式包括主动式立体投影和被动式立体投影两种。

主动式3D投影系统是当前比较主流的技术配置,尤其是在采用DLP投影技术的投影机中,这种3D投影的实现对环境要求较低,除了需要观众佩戴主动式快门眼镜之外,还需要一台能够支持120Hz输入的主动立体投影机。被动式3D投影系统在影院中运用较多,要实现3D效果需要一台或多台投影机来实现,同时3D眼镜的成本也相对较低,适合人多的场合使用。而且被动式3D投影系统的光效利用率更高。

不过不论是主动式3D投影系统还是被动式3D投影系统,都需要观众佩戴3D眼镜,从实用性角度来说,并不是一件很完美的事。“裸眼3D”的概念便由此推出,在原有3D效果的基础上去掉3D眼镜这个累赘,对于用户来说体验感会变得更强。

●裸眼3D的前景如何?

裸眼3D虽然在3D效果的实现上摆脱了3D眼镜的束缚,不过在分辨率、可视角度以及可视距离等方面还存在一定的局限性。前段时间市场中比较火热的3D BOX便是一款具备裸眼3D功能的便携型智能电子产品,能够实现多角度的裸眼3D效果,从应用角度来看应该算是目前成绩较好的裸眼3D设备。

▲裸眼3D BOX

能够实现裸眼3D的技术包括光屏障式3D技术、柱状透镜技术、指向光源技术以及多层显示技术等。光屏障式3D技术与佩戴3D眼镜的偏振式3D技术类似,主要通过使用开关液晶屏+偏振膜+高分子液晶层来形成一个90度角的垂直条纹系列,从而达到正面视觉上的立体3D效果。而柱状透镜技术则是采用类似水面折射的原理来实现3D显示。与前两者不同,指向光源技术不是倚重角度错觉来实现立体显示效果,而是将3D图像以排序的方式进入观看者眼中,形成左右眼的视差,从而实现3D显示。

从当前3D显示效果的市场需求来看,裸眼3D的发展前景值得肯定。不过在实现裸眼3D效果的相关技术方面还需要进一步研发和完善。而且裸眼3D的应用领域不只是娱乐显示方面,在文物展示、地产展示、军事模拟等方面也能够有所应用。

总结:

3D技术是目前很多显示设备必备的功能之一,家用娱乐型投影机也不例外。在投影机中,3D投影技术还衍生出了很多分支,但在效果显示上大同小异。现在不论是那种3D技术都需要佩戴3D眼镜,这使得用户对裸眼3D效果的呼声也越来越高,相信随着技术的发展,裸眼3D会最终代替传统3D显示效果,并进驻各大显示领域。

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