裸眼三維技術

裸眼式3D技術大多處於研發階段,並且主要套用在工業商用顯示市場,所以大眾消費者接觸的不多。從技術上來看,裸眼式3D可分為光屏障式(Barrier)、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術和指向光源(Directional Backlight)三種。裸眼式3D技術最大的優勢便是擺脫了眼鏡的束縛,但是解析度、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足。

基本介紹

  • 中文名:裸眼三維技術
  • 主要套用:在工業商用顯示市場
  • 特點:大眾消費者接觸的不多
  • 光屏障式:Barrier
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概述

光屏障式3D技術也被稱為視差屏障或視差障柵技術,其原理和偏振式3D較為類似,是由夏普歐洲實驗室的工程師十餘年的研究成功。光屏障式3D產品與既有的LCD液晶工藝兼容,因此在量產性和成本上較具優勢,但採用此種技術的產品影像解析度和亮度會下降。光屏障式3D技術的實現方法是使用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層,利用液晶層和偏振膜製造出一系列方向為90°的垂直條紋。
光屏障式(Barrier)技術這些條紋寬幾十微米,通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式,稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模組及LCD面板間的視差障壁,在立體顯示模式下,應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋右眼;同理,應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,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。
光屏障式(Barrier)技術光屏障式(Barrier)技術
優點:與既有的LCD液晶工藝兼容,因此在量產性和成本上較具優勢
缺點:畫面亮度低,解析度會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加呈反比降低

柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術

柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術,其最大的優勢便是其亮度不會受到影響。柱狀透鏡3D技術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於透鏡的焦平面上,這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素,這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。於是雙眼從不同的角度觀看顯示屏,就看到不同的子像素。不過像素間的間隙也會被放大,因此不能簡單地疊加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的,而是成一定的角度。這樣就可以使每一組子像素重複投射視區,而不是只投射一組視差圖像。
柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術示意圖
之所以它的亮度不會受到影響,是因為柱狀透鏡不會阻擋背光,因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由於它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處,所以解析度仍是一個比較難解決的問題。
優點:3D技術顯示效果更好,亮度不受到影響
缺點:相關製造與現有LCD液晶工藝不兼容,需要投資新的設備和生產線。

指向光源(Directional Backlight)技術

3M的指向光源3D技術
3M的指向光源3D技術3M的指向光源3D技術
對指向光源(Directional Backlight)3D技術投入較大精力的主要是3M公司,指向光源(Directional Backlight)3D技術搭配兩組LED,配合快速反應的LCD面板和驅動方法,讓3D內容以排序(sequential)方式進入觀看者的左右眼互換影像產生視差,進而讓人眼感受到3D三維效果。前不久,3M公司剛剛展示了其研發成功的3D 光學膜,該產品的面試實現了無需佩戴 3D 眼鏡,就可以在手機遊戲機及其他手持設備中顯示真正的三維立體影像,極大地增強了基於移動設備的交流和互動。
優點:解析度、透光率方面能保證,不會影響既有的設計架構,3D顯示效果出色
缺點:技術尚在開發,產品不成熟

其他裸眼3D技術

在2009年4月,美國PureDepth公司宣布研發出改進後的裸眼3D技術——MLD(multi-layer display多層顯示),這種技術能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板,實現在不使用專用眼鏡的情況下,觀看文字及圖畫時所呈現3D影像的效果。
另外,國內廠商歐亞寶龍旗下的Bolod裸眼3D顯示器如今已經發展到第四代,產品也全部實現高清顯示,在國內的3D顯示行業處於領先位置。當然,由於非市場主流,對於MLD技術和Bolod裸眼3D顯示器,我們此次只做簡單的了解,不做深入技術性探討。

技術發展歷程

《阿凡達》熱映後,3D技術在2010年被推向高潮,受到廣泛關注,各種3D電影不斷走向大熒幕,今年3月--4月不到一個月的時間,就有3部3D大片排隊上映,馮小剛也宣布《大地震》是中國首部IMAX3D電影。
在硬體方面,各種3D技術,3D產品也如群芳爭艷,NVIDIA推出了立體解決方案 3D VISION, IZ3D的偏振螢幕開始熱銷,淡出江湖很久的“紅網眼鏡”也成為淘寶上的寵兒,就連I社也推出了支持紅藍眼睛的新遊戲(知道的自然知道,不知道的自然就不需要知道了(羞))。 3D技術發展
從歷史沿革來看,3D技術從最原始成本最低但偏色嚴重的紅藍/綠補色眼鏡技術,到了偏振光技術,在到快門眼鏡技術,人們一直以來都不得不藉助眼鏡等輔件來實現3D效果。而隨著今年技術的發展,不需要藉助任何輔助設備的,裸眼3D已經成為現實。

裸眼3D技術

從技術上講,從技術上來看,裸眼式3D可分為光屏障式(Barrier)、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術和指向光源(Directional Backlight)三種。作為一個新聞文章,這裡不再詳述裸眼3D的技術方案了,有興趣的朋友可自行百度(GOOGLE已死,有事燒紙)。
裸眼3D顯示裝置
今年,LG等顯示器廠家將推出裸眼3D液晶顯示器及電視機,而蘇寧國美等賣場也宣布,第一批展示機將於4月下旬上櫃展示,但價格相當昂貴,定價預計將達到17萬元左右。
第一款裸眼3D遊戲機
任天堂已於日前宣布,將針對裸眼3D技術,推出下一代裸眼3D掌機N3DS,預計將於2011年上市,樣機將在今年E3大展上公布

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