欺騙你的雙眼！裸眼3D技術(shù)原理全解析
泡泡網(wǎng)液晶顯示器頻道4月15日 常見的3D顯示設(shè)備都是需要眼鏡的，眼鏡的作用就是通過技術(shù)手段讓左眼看到左圖像、右眼看到右圖像，根據(jù)兩幅圖像之間微小的視察，就能給人腦模擬出立體的感覺。裸眼3D要做的就是把眼鏡所實(shí)現(xiàn)的功能轉(zhuǎn)移到屏幕上，下面就來詳細(xì)解讀。
我們知道3D眼鏡有紅藍(lán)、快門、偏振這幾種技術(shù)，而裸眼3D同樣分為三種技術(shù)：視差屏障、柱狀透鏡、指向光源。
一. 視差障礙：
視差屏障技術(shù)利用液晶層和偏振膜制造出一系列明暗相間的條紋（視差柵欄）。在立體顯示模式下視差柵欄會被激活，雙眼的間距產(chǎn)生的微小視差會導(dǎo)致不透光條紋遮擋左右眼，使得左眼和右眼看到的像素并不相同。
視差屏障技術(shù)與既有的LCD液晶工藝兼容，只在自屏幕表面額外鍍一層膜，再對屏幕驅(qū)動電路做一些改造與匹配即可，因此在量產(chǎn)性和成本上較具優(yōu)勢，但由于擋光，其畫面亮度只有2D屏的1/4。
二.柱狀透鏡
柱狀透鏡技術(shù)的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，并使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，這樣柱狀透鏡就能以不同的方向投影每個(gè)子像素。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。
其實(shí)柱狀透鏡技術(shù)我們小時(shí)候就體驗(yàn)過了，那種從不同角度可以看到不同圖案的塑料直尺，他們的原理是基本相同的。柱狀透鏡技術(shù)的畫面亮度基本不受到影響，3D顯示效果更好，但其相關(guān)制造與現(xiàn)有LCD液晶工藝不兼容，需要投資新的設(shè)備和生產(chǎn)線，生產(chǎn)成本比較高。
三.指向光源
指向光源3D技術(shù)搭配分布在左右兩側(cè)的兩組不同角度的LED，配合高刷新率的LCD面板和反射棱鏡模塊，讓畫面以奇偶幀交錯(cuò)排序方式，分別反射給左右眼。
指向光源技術(shù)中最表層的匯聚透鏡與柱狀透鏡類似，但內(nèi)層還設(shè)有三棱鏡、導(dǎo)光板和兩組不同的光源，因此結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜成本也很高，目前還停留在研究室當(dāng)中。
三種裸眼三D技術(shù)總結(jié)：
視差屏障與柱狀透鏡技術(shù)上類似于偏振式3D眼鏡，都是通過將液晶面板的不同區(qū)域顯示不同內(nèi)容，然后各自輸出給左右眼來實(shí)現(xiàn)，也叫空間多功裸眼3D技術(shù)。這種技術(shù)的缺點(diǎn)是會犧牲分辨率，如果液晶面板的物理分辨率是1920x1080，那么透過偏振式3D眼鏡看到的實(shí)際分辨率是1920x540（橫向拆分），而視差屏障與柱狀透鏡裸眼3D的實(shí)際分辨率是960x1080（縱向拆分）。
指向光源則類似于快門式3D眼鏡，通過將液晶面板不同時(shí)刻顯示不同內(nèi)容輸出給雙眼來實(shí)現(xiàn)，也叫時(shí)分多功裸眼3D技術(shù)。這種技術(shù)不會犧牲液晶面板的分辨率，但會犧牲刷新率，必須使用120Hz的面板才能保證左右眼獲得的圖像都是60Hz。
總的來說，不管眼鏡還是裸眼，時(shí)分法還是空分法，都是用復(fù)雜的光學(xué)原理來欺騙人眼，讓左右眼分別看到有一定位移差的圖像，從而產(chǎn)生距離感和立體感。
目前眼鏡式3D技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，偏振式分辨率不高的缺點(diǎn)可以通過4K高分屏來彌補(bǔ)，快門式刷新率不高的缺點(diǎn)可以通過高刷新率的面板來彌補(bǔ)。而裸眼3D目前所存在的問題不僅僅在分辨率和刷新率方面，主要還是難以保證反射到左右眼的圖像一定是事先匹配好的。根據(jù)筆者實(shí)際體驗(yàn)來看，裸眼3D對觀看者的距離、方位、角度有著較為嚴(yán)格的要求，一旦有某一項(xiàng)不能滿足，就會出現(xiàn)部分區(qū)域立體感明顯而另外的區(qū)域顯示錯(cuò)亂的問題，觀眾數(shù)量較多時(shí)更容易出現(xiàn)問題。■
關(guān)注我們
