3D顯示浮出水面?

張 楠

著名導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆曾預(yù)言:“2009年將是3D電影的元年,3D電影的時(shí)代即將到來(lái)?！憋@然他的預(yù)言應(yīng)驗(yàn)了,而且不止如此,不光是3D電影在2009年大放異彩,還有3D數(shù)碼相機(jī)、3D數(shù)碼相框、3D投影機(jī)都在爭(zhēng)相讓人們感受3D帶來(lái)的臨場(chǎng)感和沖擊力。

普通人都是用雙眼來(lái)辨認(rèn)三維空間的物體的,在觀看空間某個(gè)對(duì)象時(shí),人的雙眼就從左右兩邊稍有差別的角度進(jìn)行觀察,因此被觀察的物體在人的左右眼視網(wǎng)膜上的成像存在略微的差異,這種差異就是雙眼視差。視差的產(chǎn)生是由于人的左右眼之間有一定的距離,成年人大約為65毫米,這個(gè)距離使觀察角度相對(duì)固定。視差的產(chǎn)生對(duì)3D視覺(jué)的形成有著非常重要的作用。

3D顯示正是利用人兩眼看到的存在略微差異的圖像重建出深度的感覺(jué)。3D圖像包含了這兩幅略有差別的圖像(一幅進(jìn)入左眼,一幅進(jìn)入右眼),雙眼視覺(jué)通道加工和傳遞雙眼獲得的視覺(jué)信息,通過(guò)大腦將這兩幅有差別的圖像合成為一幅具有空間深度和維度信息的圖像。正是由于大腦的圖像融合機(jī)能,使我們“看到”物體在空間的景象。

利用自動(dòng)3D顯示技術(shù),人們就不用戴上眼鏡來(lái)觀看3D影像了。這種技術(shù)利用視差柵欄,使兩只眼睛分別接受不同的圖像,來(lái)形成3D效果。3D顯示技術(shù)就是通過(guò)人為的手段來(lái)制造人的左、右眼的視差,在人眼的視覺(jué)暫留時(shí)間之內(nèi),給左、右眼分別送去有視差的兩幅圖像,而大腦在獲取了左、右眼看到的不同圖像之后,會(huì)把這種差異理解為物體的空間定位,從而呈現(xiàn)3D效果。

3D顯示的典型產(chǎn)品

3D數(shù)碼相機(jī) 富士膠片F(xiàn)inePix REAL 3D W1相機(jī)配備了其全新研發(fā)的FinePix REAL 3D鏡頭系統(tǒng)。為了獲得真實(shí)自然的3D影像,就必須將同時(shí)獲得的兩個(gè)通道的影像無(wú)縫拼接,當(dāng)然兩個(gè)擁有高分辨率和優(yōu)異光學(xué)性能的鏡頭是這一切的必要前提。

一個(gè)非常牢固的鋁制印模壓鑄結(jié)構(gòu)可以防止兩個(gè)鏡頭受到震動(dòng)和撞擊?！癛P(自然影像)處理引擎3D”基于富士膠片多年在數(shù)碼圖像處理技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn),來(lái)自于兩個(gè)鏡頭和兩個(gè)CCD傳感器的同步影像數(shù)據(jù):比如對(duì)焦、亮度和色調(diào)等都在瞬間被該處理器處理成一幅均勻的圖像。該相機(jī)上的3D/2D LCD顯示器采用富士膠片自主開(kāi)發(fā)的LCD面板,能夠在相機(jī)上分別顯示3D和2D的影像,只需裸眼即可欣賞到真實(shí)的3D影像。

通過(guò)視差調(diào)整(3D微調(diào)功能),消費(fèi)者可以根據(jù)自己的喜好去調(diào)節(jié)3D圖像的顯示程度和效果,既可以在拍攝時(shí)進(jìn)行調(diào)整,也可以對(duì)已拍攝的照片進(jìn)行調(diào)整。

3D數(shù)碼相框FinePix REAL 3D V1采用了富士膠片最新研發(fā)的8.0英寸3D/2D LCD顯示面板,能夠讓消費(fèi)者無(wú)需佩戴特殊的3D眼鏡而用裸眼就能觀看到真實(shí)的3D影像。消費(fèi)者只需將一張存儲(chǔ)有3D照片的SD存儲(chǔ)卡插入FinePix REAL 3D V1的SD插槽,打開(kāi)電源,就可以享受3D照片幻燈片式回放所帶來(lái)的獨(dú)特樂(lè)趣。消費(fèi)者還可以根據(jù)自己的喜好來(lái)進(jìn)行視差調(diào)整,調(diào)整出不同的3D立體程度和顯示效果。

3D照片富士膠片研發(fā)出的高精度光柵技術(shù),為消費(fèi)者還原真實(shí)的3D照片沖印效果。該過(guò)程是:先將3D照片數(shù)據(jù)先進(jìn)行技術(shù)整合,然后通過(guò)覆蓋在相紙上的高精度光柵薄片還原出雙眼的視差效果,從而沖印出特殊的擁有豐富細(xì)節(jié)、顏色漂亮的3D相片。

3D投影機(jī)目前3D投影實(shí)現(xiàn)效果主要有三種。第一種是氣體成像式投影機(jī),它采用一臺(tái)投影機(jī)和一個(gè)空氣屏幕系統(tǒng),利用海市蜃樓的成像原理,空氣屏幕系統(tǒng)可以制造出由水蒸氣形成的霧墻,投影機(jī)將畫(huà)面投射在上面,由于空氣與霧墻的分子震動(dòng)不均衡,可以形成立體感很強(qiáng)的圖像。由于承載影像的介質(zhì)是空氣而非固體,導(dǎo)致播放的影像并不固定,產(chǎn)生畫(huà)面隨著空氣流動(dòng)而晃動(dòng)的感覺(jué);另外播放環(huán)境必須很暗,才能獲得清晰的圖像。

第二種方式是雙投影式投影機(jī)。它是通過(guò)雙頭輸出的顯卡將播放內(nèi)容同步直接輸出到兩個(gè)投影機(jī)中,在投射左眼的投影機(jī)前加上偏正鏡,然后在投射右眼圖像的投影機(jī)前也加偏正鏡但角度旋轉(zhuǎn) 90 度,讓產(chǎn)生兩束偏振光的偏振方向互相垂直。而偏振光投射到專(zhuān)用的投射屏幕上再反射到觀眾位置時(shí)偏振方向需不改變。觀眾佩戴偏振眼鏡觀看時(shí),每只眼睛只能看到相應(yīng)的偏振圖像,從而在視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生立體感覺(jué)。該方式必須使用兩臺(tái)投影機(jī),需要特殊的投射屏幕,對(duì)屏幕的偏振性以及增益要求都很高。同時(shí),此方式在投射過(guò)程中光線(xiàn)損失50%～80%,因此要求投影機(jī)亮度必須很高。

120Hz 3D投影機(jī)+NVIDIA 3D眼鏡是第三種方式。投影機(jī)輸出120Hz的刷新頻率,分別向兩只眼睛傳輸各60Hz且具有視差的畫(huà)面,NVIDIA的偏振眼鏡則保證左眼只看到左眼的畫(huà)面,右眼只看到右眼的畫(huà)面,從而利用視差原理實(shí)現(xiàn)立體顯示效果。該方式對(duì)投影幕、投影機(jī)的亮度沒(méi)有特殊要求。

增強(qiáng)臨場(chǎng)感將是未來(lái)

日本NTT CyberSpace研究所的石橋聰最近以“將來(lái)的3D影像和新應(yīng)用領(lǐng)域”為題,在一次技術(shù)討論會(huì)上展望了3 D顯示技術(shù)的前景。作為應(yīng)用領(lǐng)域之一,石橋提到了“富有現(xiàn)場(chǎng)感的通信以及共享3維空間的通信”。具體來(lái)說(shuō),就是實(shí)現(xiàn)與身處異地的人就像在現(xiàn)場(chǎng)一樣進(jìn)行交流的環(huán)境。最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“五感共享”。其應(yīng)用包括觀看體育比賽、網(wǎng)上購(gòu)物、電視會(huì)議、3D導(dǎo)航等等,前景廣闊。但是該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的難度很大,目前尚未實(shí)現(xiàn)富有現(xiàn)場(chǎng)感的3D顯示產(chǎn)品。

價(jià)格太高成瓶頸

人們都知道3D顯示產(chǎn)品的顯示效果非常的好,但是3D顯示產(chǎn)品為什么賣(mài)得不好呢?3D顯示產(chǎn)品價(jià)格高昂,肯定是其中的原因之一,要知道一款3D數(shù)碼相機(jī)的價(jià)格是普通的數(shù)碼相機(jī)的2倍,甚至更高。

沖印3D相片的價(jià)格也比普通沖印貴很多,而且可以進(jìn)行3D沖印的沖印店非常的少,缺乏競(jìng)爭(zhēng)。3D投影機(jī)也是同樣的問(wèn)題,不僅投影機(jī)的價(jià)格比普通投影機(jī)要貴幾千元,而且要想實(shí)現(xiàn)真正的3D顯示效果還需要花費(fèi)數(shù)千元購(gòu)買(mǎi)配套的顯卡和眼鏡。就算是有了這些硬件設(shè)備,消費(fèi)者要感受3D顯示的震撼還需要再購(gòu)買(mǎi)3D顯示的游戲或者電影,但是現(xiàn)在的3D游戲或者電影并不多,這也是3D顯示產(chǎn)品叫好不叫座的原因之一。