3D顯示技術

3D顯示技術

在“3D”裡面的“D”,是英文單詞Dimension (線度、維)的首字母,3D指的就是三維空間。與普通2D畫面顯示相比,3D技術可以使畫面變得立體逼真,圖像不再局限於屏幕的平面上,彷彿能夠走出屏幕外面,讓觀眾有身臨其境的感覺。

基本信息


在“3D”裡面的“D”,是英文單詞Dimension (線度、維)的首字母。
儘管3D顯示技術分類繁多,不過最基本的原理是相似的,就是利用人眼左右分別接收不同畫面,然後大腦經過對圖像信息進行疊加重生,構成一個具有前-后、上-下、左-右、遠-近等立體方向效果的影像。

呈像原理


3D技術分類可以分為眼鏡式和裸眼式 兩大類。裸眼3D主要用於公用商務場合,將來還會應用到手機等攜帶型設備上,本文在此不多進行介紹。而在家用消費領域,無論是顯示器、投影機或者電視,需要配合3D眼鏡使用。
在眼鏡式3D技術中,我們又可以細分出三種主要的類型:色差式、偏光式和主動快門式,也就是平常所說的色分法、光分法和時分法。

色差式


色差式3D技術,英文為Anaglyphic 3D,配合使用的是被動式紅-藍(或者紅-綠、紅-青)濾色3D眼鏡。這種技術歷史最為悠久,成像原理簡單,實現成本相當低廉,眼鏡成本僅為幾塊錢,但是3D畫面效果也是最差的。

紅青色


色差式3D先由旋轉的濾光輪分出光譜信息,使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光,使得一個圖片能產生出兩幅圖像,人的每隻眼睛都看見不同的圖像。這樣的方法容易使畫面邊緣產生偏色。
3D顯示技術
3D顯示技術
色差式3D畫面用裸眼觀看時的效果

偏光式


偏光式3D技術 也叫偏振式3D技術,英文為Polarization 3D,配合使用的是被動式偏光眼鏡。偏光式3D技術的圖像效果比色差式好,而且眼鏡成本也不算太高,比較多電影院採用的也是該類技術,不過對顯示設備的亮度要求較高。
3D顯示技術
3D顯示技術
偏光式3D是利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的,先通過把圖像分為垂直向偏振光和水平向偏振光兩組畫面,然後3D眼鏡左右分別採用不同偏振方向的偏光鏡片,這樣人的左右眼就能接收兩組畫面,再經過大腦合成立體影像。
3D顯示技術
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偏光式3D技術原理
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偏光式3D眼鏡,同向鏡片疊加,透光率明顯下降
3D顯示技術
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偏光式3D眼鏡,相互垂直方向的鏡片疊加,完全不透光
在偏光式3D系統中,市場中較為主流的有RealD 3D、MasterImage 3D、杜比3D三種,RealD 3D技術市佔率最高,且不受面板類型的影響,可以使任何支持3D功能的電視還原出3D影像。不過這種技術會使畫面解析度減半,很難實現真正的全高清3D影像,而且畫面亮度也會被大大降低。在液晶電視上,應用偏光式3D技術要求電視具備240Hz以上刷新率

快門式


3D顯示技術
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主動快門式3D技術,英文為Active Shutter 3D,配合主動式快門3D眼 鏡使用。這種3D技術在電視和投影機上面應用得最為廣泛,資源相對較多,而且圖像效果出色,受到很多廠商推崇和採用,不過其匹配的3D眼鏡價格較高。
主動快門式3D主要是通過提高畫面的刷新率來實現3D效果的,通過把圖像按幀一分為二,形成對應左眼和右眼的兩組畫面,連續交錯顯示出來,同時紅外信號發射器將同步控制快門式3D眼鏡的左右鏡片開關,使左、右雙眼能夠在正確的時刻看到相應畫面。這項技術能夠保持畫面的原始解析度,很輕鬆地讓用戶享受到真正的全高清3D效果,而且不會造成畫面亮度降低。
主動快門式3D的信號同步發射器
一般情況下,3D液晶電視屏幕刷新頻率必須達到120Hz以上,也就是讓左、右眼均接收到頻率在60Hz以上的圖像,才能保證用戶看到連續而不閃爍的3D圖像效果。包括三星松下創維等品牌推出的3D電視,都是採用主動快門式3D技術。