星之光|裸眼3D技術(shù)剖析與應(yīng)用場(chǎng)景

　　在不同的發(fā)展時(shí)期，根據(jù)不同的應(yīng)用，各種公司開發(fā)了不同的3D顯示技術(shù)，從觀看形式上劃分為需要戴眼鏡和不需要戴的，最初電影院普遍的3D眼鏡為紅藍(lán)或紅綠色的色分式眼鏡，因其3D效果差，色彩丟失嚴(yán)重逐漸被淘汰掉了，現(xiàn)在電影院的3D眼鏡往往采用的是偏光式眼鏡（下圖沒(méi)有）?？偟膩?lái)說(shuō)，配戴眼鏡觀看技術(shù)發(fā)展比較成熟，設(shè)計(jì)和制造難度、制造成本較低、3D效果好；而裸眼3D技術(shù)還處在發(fā)展階段，制造難度高，成本高，因而在普及的道路上會(huì)有一定的難度。

　　裸眼3D技術(shù)分兩個(gè)研發(fā)方向，一是硬件設(shè)備的研發(fā)，二是現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的處理研發(fā)。裸眼式3D技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)便是擺脫了眼鏡的束縛，不需要佩戴眼鏡，能夠極大提升3D觀看的視覺(jué)享受和娛樂(lè)體驗(yàn)，但是分辨率、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足。

　　所謂的裸眼3D基本上是利用視覺(jué)位移來(lái)“欺騙”視覺(jué)神經(jīng)的。什么是視覺(jué)位移：人的兩眼相隔約為6厘米，這就意味著如果你看著一個(gè)物體，兩只眼睛是從左右兩個(gè)視點(diǎn)分別觀看的。左眼將看到物體的左側(cè)，而右眼則會(huì)看到她的中間或右側(cè)。當(dāng)兩眼看到的物體在視網(wǎng)膜上成像時(shí)，左右兩面的印象合起來(lái)，就會(huì)得到最后的立體感覺(jué)。而這種獲得立體感的效應(yīng)就是視覺(jué)位移。

　　而拍攝影像時(shí)，只要用兩臺(tái)攝影機(jī)模擬左右兩眼視差，分別拍攝兩條影片，然后將這兩條影片同時(shí)放映到銀幕上，放映時(shí)加入必要的技術(shù)手段，讓觀眾左眼只能看到左眼圖像，右眼只能看到右眼圖像。最后兩幅圖像經(jīng)過(guò)大腦疊合后，我們就能看到具有立體縱深感的畫面。 這就是我們所說(shuō)的3D影像。

　　從技術(shù)上來(lái)看，裸眼式3D不外乎四種模式：光屏障式（Barrier）也就是常說(shuō)的光柵式、柱狀透鏡（Lenticular Lens）技術(shù)、指向光源（DirectionalBacklight）以及直接成像四種，3D全息投影也屬于直接成像的一種。目前主流的模式為前兩種，光屏障式技術(shù)和柱狀透鏡技術(shù)。

　　它們是怎么做到視覺(jué)3D的效果呢？讓我們來(lái)一一分析：

　　1、光屏障式技術(shù)

　　光屏障式3D技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法是使用一個(gè)開關(guān)液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向?yàn)?0°的垂直條紋。這些條紋寬幾十微米，通過(guò)它們的光就形成了垂直的細(xì)條柵模式，稱之為“視差障壁”。而該技術(shù)正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁。通過(guò)將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D影像。

　　原理如下：

　　這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在成本上比較有優(yōu)勢(shì)，像夏普SH8158U和ivvi K5手機(jī)以及3DS游戲機(jī)都是采用這種技術(shù)。不過(guò)采用這種技術(shù)的屏幕亮度偏低，只能在一個(gè)合適的角度和位置才能有比較好的視覺(jué)效果。單從字面上似乎很難理解在屏幕前加個(gè)“屏障”為什么會(huì)達(dá)到3D的效果，讓我們先欣賞幾幅有意思的3D組圖。

奇妙的3D裸眼技術(shù)

真的要出來(lái)了

狗狗你這是要干啥

好逼真的3D效果

恐龍不要嚇唬小朋友

　　從上面組圖可以看出，屏幕中間會(huì)有一條至幾條的白線，這就相當(dāng)于立在屏幕前的“視差障壁”，視覺(jué)通過(guò)這道屏障的對(duì)比從而造成立體的效果。

　　2。柱狀透鏡技術(shù)

　　這種3D顯示器在顯示屏前增加了一個(gè)多透鏡屏，用一排垂直排列的柱面透鏡控制左右圖像的射向，使右眼圖像聚焦于觀看者右眼，左眼圖像聚焦于觀看者左眼，從而讓觀看者在不同角度看到不同的影像，產(chǎn)生立體幻像。其優(yōu)勢(shì)在于因?yàn)槭窃谝壕э@示屏的前面加上一層柱狀透鏡，所以其亮度不會(huì)受到影響。

　　注：光屏障式與柱狀透鏡式同屬于光柵式原理

　　目前廠商已經(jīng)可以把透鏡的截面做到微米級(jí)，使得條紋狀立體圖像更加精細(xì)。因此這種技術(shù)目前廣泛用于高清晰的3D數(shù)字電視、3D手機(jī)、3D大屏幕顯示等，ivvi K5采用的超多維公司特制的裸眼3D液晶屏也包含了這個(gè)原理。值得一提的，蘋果公司在2016年7月21日申請(qǐng)了裸眼3D技術(shù)的專利，而同年9月8日發(fā)布的iPhone 7系列手機(jī)并沒(méi)有配備此技術(shù)，那么猜想一下今年蘋果十周年的iPhone 8會(huì)不會(huì)擁有此項(xiàng)技術(shù)呢？

　　裸眼3D立體顯示作為一項(xiàng)科技感十足的全新顯示技術(shù)，受到了很多消費(fèi)者乃至科技人員的贊美，擁有很高的商業(yè)價(jià)值和發(fā)展空間，讓我們一起期待吧。