眼鏡式3D顯示技術(shù)研究進(jìn)展

童文哲 范偉軍 董飛

【摘 要】目前3D影像在市場上較受大眾歡迎，其中尤以3D眼鏡的出現(xiàn)，集便攜、實用、體驗感強(qiáng)等諸多特點于一身，在影像市場流行一時。本文介紹了3D顯示技術(shù)的發(fā)展特點，重點綜述了眼鏡式3D顯示技術(shù)的類型、優(yōu)缺點及發(fā)展趨勢，以期為眼鏡式3D顯示技術(shù)的發(fā)展提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】3 D；眼鏡式；顯示技術(shù)

【中圖分類號】 O343.2【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A【文章編號】1672-5158（2013）07-0006-01

Development of glass type 3D display technology

【Abstract】3D display is playing a great role in our entertainment life， especially glass type 3D with covinience， practical etc. Characteristics and development trends of 3D display technology are introduced in this paper， and the glass type 3D display technology is focused on for the purpose of acceleration of 3D technology.

【Key words】 3D； glass type； display technology

【基金項目】 中國計量學(xué)院2012年開放實驗項目。

前言

1953年5月24日，一副特殊的眼鏡把人們帶入了立體電影的時代，3D顯示技術(shù)有別于傳統(tǒng)影像呈現(xiàn)技術(shù)，但由于其在技術(shù)上的不足，仍存有瑕疵，表1比較了目前3D顯示技術(shù)尚存在的優(yōu)點與缺點，目前3D顯示技術(shù)主要分為眼鏡式和裸眼式，其中眼鏡式3D顯示技術(shù)又包括偏光式、快門式、色差式等類型[1-3]。本文將對眼鏡式3D顯示技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 眼鏡式3D顯示原理

目前3D眼鏡種類繁多，但從原理上分析，3D顯示技術(shù)基本相同。真實世界本是三維的，當(dāng)我們雙眼看到的是兩幅不同的畫面時，經(jīng)過大腦對這兩幅畫面的整合，便構(gòu)成了一個立體效果的畫面，從而產(chǎn)生3D影像的立體感覺，通過圖1可以清晰地發(fā)現(xiàn)其顯示原理[4]。

2 眼鏡式3D技術(shù)研究進(jìn)展

2.1 主動快門式

主動快門式3D眼鏡主要是通過增強(qiáng)屏幕刷新頻率，利用紅外信號發(fā)射器控制快門式3D眼鏡兩個鏡片，使畫面按幀一分為二以實現(xiàn)3D顯示影像[2]。如果屏幕夠大，效果可以和電影院中立體電影相比，結(jié)合電腦配合實現(xiàn)很多的功能，但由于普通液晶顯示器刷新達(dá)不到100以上，因此不能滿足觀看3D的需求，此外，快門式3D眼鏡技術(shù)無法通過有關(guān)技術(shù)認(rèn)證，并且有環(huán)境安全機(jī)構(gòu)因其可能對一些人的健康不好而未給予通過[4-6]。

2.2 色差式

色差式3D眼鏡技術(shù)主要有紅藍(lán)、紅綠等立體眼鏡，將不同視角方向上的畫面，以兩種顏色印制在同一幅畫面上，通過立體眼鏡呈現(xiàn)出3D立體效果，色差式3D眼鏡原理簡單、價格便宜，對顯示器沒有要求，還能在電視、投影等方面使用，但仍存在易顯重影等問題。鑒于色差式3D眼鏡具備上述諸多優(yōu)點，目前該項顯示技術(shù)應(yīng)用較為普遍，但由于觀看時間不能過長，為保護(hù)眼睛，在影片放映過程中，每隔半小時會設(shè)置一段2D片斷，給色差式3D眼鏡帶來了負(fù)面影響[4]。

2.3 偏光式

偏光式3D眼鏡，其利用電磁波可以分解成垂直和水平振動方向的原理，以實現(xiàn)3D視覺效果，通過兩幅畫面經(jīng)偏振片后產(chǎn)生互相垂直的畫面光線[4]。由于價格昂貴，家庭實用性不大，而在影院中實現(xiàn)性較強(qiáng)。解決之道是通過應(yīng)用一種雙屏幕液晶顯示器，借以降低顯示器價格，并配合使用偏振眼鏡，能充分展現(xiàn)讓眼睛舒適的3D影像，此外，偏光式3D眼鏡無需電力驅(qū)動，可舒適佩戴眼鏡并且全然沒有閃爍感，且不會出現(xiàn)頭暈等癥狀。

2.4 光柵式

光柵式顯示技術(shù)是基于雙目視差原理的三維立體顯示技術(shù)。所謂雙目視差，是指人兩眼間有一定瞳距，在觀看物體時左眼和右眼所接收到的視覺圖像略有差異，大腦將含有細(xì)微差別的左、右眼圖像融合，產(chǎn)生有空間感的立體景物[4，6]。光柵式顯示的清晰度比其它顯示效果相比要差些，這也光柵式顯示技術(shù)的屏障之一。

3 總結(jié)與展望

由于市場對3D顯示技術(shù)的強(qiáng)烈需求，目前的研究多在眼鏡式與裸眼式3D顯示上力爭創(chuàng)新。鑒于立體眼鏡在3D影像觀看、3D游戲中的廣泛應(yīng)用性和高要求性，這給眼鏡式3D顯示技術(shù)提出了更高的發(fā)展要求。在3D顯示技術(shù)發(fā)展的同時，4D顯示以及全息影像的研究正異軍突起，也會為人們帶來更加舒適的觀看效果及身心享受。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

童文哲（1993-），男，浙江杭州人，本科生，測控技術(shù)與儀器專業(yè)。

通訊作者

董 飛（1985-），男，江蘇泗陽人，碩士研究生，研究方向為教育管理。