幽默漫畫:講述你身邊的立體顯示技術(shù)
下面就介紹4種技術(shù)如何將片源輸送給雙眼,其中前三種,分色、分光、分時技術(shù)的流程很相似,都是需要經(jīng)過兩次過濾,第一次是在顯示器端,第二次是在眼睛端:
分色:分色技術(shù)的基本原理是讓某些顏色的光只進入左眼,另一部分只進入右眼。
我們眼睛中的感光細胞共有4種,其中數(shù)量最多的是感覺亮度的細胞,另外三種用于感知顏色,分別可以感知紅、綠、藍三種波長的光,感知其它顏色是根據(jù)這三種顏色推理出來的,因此紅、綠、藍被稱為光的三原色。
要注意這和美術(shù)上講的紅、黃、藍三原色是不同的,后者是顏料的調(diào)和,而前者是光的調(diào)和。顯示器就是通過組合這三元色來顯示上億種顏色的,計算機內(nèi)的圖像資料也大多是用三原色的方式儲存的。分色技術(shù)在第一次過濾時要把左眼畫面中的藍色、綠色去除,右眼畫面中的紅色去除,再將處理過的這兩套畫面疊合起來,但不完全重疊,左眼畫面要稍微偏左邊一些,這樣就完成了第一次過濾。
第二次過濾是觀眾帶上專用的濾色眼鏡,眼鏡的左邊鏡片為紅色,右邊的鏡片是藍色或綠色,由于右眼畫面同時保留了藍色和綠色的信息,因此右邊的鏡片不管是藍色還是綠色都是一樣的。注意,也有一些眼鏡是右邊為紅色,這樣第一次過濾時也要對調(diào)過來,購買產(chǎn)品時一般都會附贈配套的濾色眼鏡,因此標(biāo)準不統(tǒng)一也不用在意。
以紅、綠眼鏡為例,紅、綠兩色互補,紅色鏡片會削弱畫面中的綠色,綠色鏡片削弱畫面中的紅色,這樣就確保了兩套畫面只被相應(yīng)的眼睛看到。其實準確的說是紅、青兩色互補,青介于綠和藍之間,因此戴紅、藍眼鏡也是一樣的道理。目前,分色技術(shù)的第一次濾色已經(jīng)開始用計算機來完成了,按上述方法濾色后的片源可直接制作成DVD等音像制品,在任何彩色顯示器上都可以播放。
分光:常見的光源都會隨機發(fā)出自然光和偏振光,分光技術(shù)是用偏光濾鏡或偏光片濾除特定角度偏振光以外的所有光,讓0度的偏振光只進入右眼,90度的偏振光只進入左眼(也可用45度和135度的偏振光搭配)。
兩種偏振光分別搭載著兩套畫面,觀眾須帶上專用的偏光眼鏡,眼鏡的兩片鏡片由偏光濾鏡或偏光片制成,分別可以讓0度和90度的偏振光通過,這樣就完成了第二次過濾。目前,分光技術(shù)的應(yīng)用還主要停留在投影機上,早期必須使用雙投影機加偏振光濾鏡的方案,現(xiàn)在已經(jīng)可以用單投影機來實現(xiàn),不過都必須配合不破壞偏振光的金屬投影幕才能使用。
分時:分時技術(shù)是將兩套畫面在不同的時間播放,顯示器在第一次刷新時播放左眼畫面,同時用專用的眼鏡遮住觀看者的右眼,下一次刷新時播放右眼畫面,并遮住觀看者的左眼。
按照上述方法將兩套畫面以極快的速度切換,在人眼視覺暫留特性的作用下就合成了連續(xù)的畫面。目前,用于遮住左右眼的眼鏡用的都是液晶板,因此也被稱為液晶快門眼鏡,早期曾用過機械眼鏡。
光柵:光柵技術(shù)和前三種差別較大,它是將屏幕劃分成一條條垂直方向上的柵條,柵條交錯顯示左眼和右眼的畫面,如1、3、5…顯示左眼畫面,2、4、6…顯示右眼畫面。然后在屏幕和觀眾之間設(shè)一層“視差障礙”,它也是由垂直方向上的柵條組成的,對于液晶這類有背光結(jié)構(gòu)的顯示器來說,視察障礙也可設(shè)在背光板和液晶板之間。
視察障礙的作用是阻擋視線,如圖,它遮住了兩眼視線交點以外的部分,使左眼看到的柵條右眼看不到,右眼看到的左眼又看不到。不過,如果觀看者的位置改變的話,那么視差障礙位置也要隨之改變。為了方便移動視差障礙,小型光柵顯示器都是采用液晶板來作為視差障礙的,而檢測觀看者位置的方法主要有兩種,一種是在觀看者頭上戴一個定位設(shè)備,另一種是用兩個攝像頭像人眼一樣的定位。
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