定義
裸眼式3D技術大多處於研發階段,它的研發分兩個方向,一是硬體設備的研發,二為顯示內容的處理研發。第二種已經開始小範圍的商業運用。大眾消費者接觸的不多。從技術上來看,裸眼式3D可分為光屏障式(Barrier)、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術、指向光源(DirectionalBacklight)以及直接成像四種。裸眼式3D技術最大的優勢便是擺脫了眼鏡的束縛,但是解析度、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足。
當然,最近國內又出現一種更簡單的裸眼3D成像技術,這一技術是直接運用在特定的所要需要表現3D效果的東西上,比如廣告行業的平面海報上面,電子商務的產品展示上面等等,運用這項技術的有徐克導演的3D團隊在今年推出的新電影“步步追魂”的海報上,研發運用這項技術的還有淘寶網上一家名叫 穀神 科技的團隊。
相關套用
3DS遊戲機
夏普今天宣布已研發出世界上首款高畫質裸眼3D移動觸控螢幕(支持2D/3D轉換),該觸控螢幕的問世也為任天堂研發裸眼3DS掌機計畫鋪平了道路。
新研發的裸眼3D液晶屏主要採用視差屏障(parallaxbarrier)系統形成立體影像,再藉助CG silicon液晶處理工藝的優勢後,液晶屏的亮度和色彩飽和度都非常的出色。
CG silicon液晶處理工藝縮小了液晶面板內部的布線寬度,使得光線通過率大大提高。和夏普此前生產的液晶面板相比,新液晶屏的亮度加倍至500流明;視差屏障技術的最佳化使得光利用率進一步增強,同時降低了色彩串擾現象,色彩飽和度更高。
而且,儘管該裸眼3D顯示屏支持觸摸功能,但液晶模組的厚度卻和傳統2D模組一樣。支持橫向、縱向3D圖像觀看,新顯示屏被認為非常適合於智慧型手機等移動工具使用。
夏普此次研發的顯示屏為3.4寸,支持480 X 854像素解析度,2D模式下的亮度為500流明。1000:1的對比度幾乎是傳統相同類型3D液晶的10倍。
此外,夏普還研發一款非觸摸功能3D液晶屏,並計畫在2010財年下半年開始量產。
視差屏障技術:
就是將兩個不同角度的影像等距離分割成垂直線條狀,然後利用插排(interlace)的方式將左右影像交錯地融合在一起。融合圖形的偶數部分是右影像,奇數部分是左影像。不過要想達到立體效果,還得把透光狹縫與不透光屏障垂直相間的光柵條紋加在融合圖形上,狹縫與屏障之間的寬度需要與左右影像切割的寬度保持一致,再利用屏障的遮蔽作用,來保證影像與左右眼對應,通過雙眼看到的影像差形成立體感覺。
CG silicon處理工藝:
它是一種液晶螢幕技術,在戶外強光下,經由手動關掉背光燈管,光線透過偏光板投射在由連續單結晶的矽(Silicon)所組成的反射電極上,當其反射出的光線愈明亮,液晶面板的色彩飽和狀態愈高,我們所觀賞的畫面也就愈鮮艷。
直接成像實例賞析
移動設備
2013年3月,美國惠普公司宣布,他們研發出一種新型裸眼3D技術,可用於安裝在移動設備上。未來人們便可用肉眼直接觀看手機上的3D圖像。
2013年3月月,這項技術由量子論科學家戴維·法塔勒博士和惠普研究所的同事一同完成。
研究人員主要研發的是一種背光顯示屏,這種顯示屏的主要元件是發光二極體和一種超薄的波導結構,後者主要是控制光譜中的電磁波,其工作原理主要是通過干擾使光線偏斜,讓人眼看到三維立體效果。這項技術的關鍵在於基於發光二極體的導波技術,發光二極體可產生寬角度的組合投影視圖,無論是靜態還是動態圖像,用戶都可以從多個角度看到全色彩圖像,即便是設備傾斜也不會受到影響。
劍橋大學計算機實驗室的尼爾·道奇森教授對這項發明進行了評價,他表示,這將是一項非常吸引人的發明,不過也是一個細緻的長時間的研究過程,研發者確保產品的質量才能讓其上市銷售。
廣告機
裸眼3D廣告機有82寸、46寸、24寸、21.5寸等,
82寸裸眼3D廣告機
產品參數
裸眼3D技術 | 柱鏡光柵(高亮度) |
3D網路播放平台 | 支持 |
亮度 | 400nits |
對比度 | 500:1 |
解析度 | 1920*1080 |
3D可適角度 | 70° |
3D最佳觀賞距離 | 4.2m-7m(TBD) |
主機類型 | 集成標配主機 |
長 | 191.8cm |
寬 | 112.8cm |
厚(Max) | 20.57cm |
重量 | 180Kg |
46寸裸眼3D廣告機
產品參數
裸眼3D技術 | 柱鏡光柵(高亮度) |
3D網路播放平台 | 支持 |
亮度 | 300nits |
對比度 | 500:1 |
解析度 | 1920*1080 |
3D可適角度 | 70° |
3D最佳觀賞距離 | 3.5m-6.5m |
主機類型 | 集成標配主機 |
長 | 113cm |
寬 | 67.5cm |
厚(Max) | 11.3cm |
重量 | 55Kg |
21.5寸裸眼3D廣告機
產品參數
裸眼3D技術 | 柱鏡光柵(高亮度) |
3D網路播放平台 | 支持 |
亮度 | 200nits |
對比度 | 500:1 |
解析度 | 1920*1080 |
3D可適角度 | 70° |
3D最佳觀賞距離 | 1.2m-2m |
主機類型 | 集成標配主機 |
長 | 58.7cm |
寬 | 53.7cm |
厚(Max) | 10cm |
重量 | 12Kg |
燈箱
裸眼3D燈箱,是利用人兩眼具有視差的特性,在不需要任何輔助設備(如3D眼鏡、頭盔等)的情況下,即可獲得具有空間、深度的逼真立體影像。畫中事物即可以凸出於畫面之外,也可以深藏於畫面之中。
色彩艷麗、層次分明、活靈活現、栩栩如生,是真正意義上的三維立體影像。裸眼立體影像以其真實生動的表現力,優美高雅的環境感染力,強烈震撼的視覺衝擊力深受廣大消費者的青睞。
產品參數表
裸眼3D燈箱 | |
圖片更換 | 支持更換畫面 |
通用場景 | 機場、車站、展覽展示、公司企業等 |
長 | N/A(可定製) |
寬 | N/A(可定製) |
厚(Max) | N/A(可定製) |
接口類型 | 220V(AV)/12V(DC) |
產品優勢 | |
優勢一 | 擺脫3D眼鏡,輕鬆體驗無懈可擊的立體影像效果 |
優勢二 | 大範圍觀看距離,全形3D顯示 |
優勢三 | 可以根據客戶的要求定製尺寸大小、外觀 |
產品特點 | |
特點一 | 功耗低,節能環保 |
特點二 | 外觀時尚、精緻 |
筆記本
裸眼3D筆記本,
裸眼3D技術 | TN液晶盒+柱狀透鏡 |
3D網路播放平台 | 支持 |
亮度 | 300nits |
對比度 | 600:1 |
解析度 | 1920*1080 |
可視角度 | 全形範圍顯示 |
最佳觀賞距離 | 0.6m-1m |
2D-3D切換 | 支持 |
預裝系統 | win8 |
主機類型 | 主流配置 |
螢幕尺寸 | 15.6inch |
長 | 950px |
寬 | 625px |
厚(Max) | 75px |
重量 | 1.7Kg |
分類
光屏障式技術
光屏障式3D技術的實現方法是使用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層,利用液晶層和偏振膜製造出一系列方向為90°的垂直條紋。這些條紋寬幾十微米,通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式,稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模組及LCD面板間的視差障壁,在立體顯示模式下,應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋右眼;同理,應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋左眼,通過將左眼和右眼的可視畫面分開,使觀者看到3D影像。
這種技術的優點是在成本上比較有優勢,像夏普的3D手機和任天堂的3DS遊戲機都是採用這種技術。不過採用這種技術的螢幕亮度會因為光線被阻擋的原因而降低一半,並且圖像解析度也會降低一半。
柱狀透鏡技術
柱狀透鏡技術也被稱為微柱透鏡3D技術,使液晶屏的像平面位於透鏡的焦平面上,這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素,這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。於是雙眼從不同的角度觀看顯示屏,就看到不同的子像素。
柱狀透鏡技術並不會像光屏障式那樣影響螢幕亮度,所以其比後者的顯示效果要好。但是,其解析度會視柱鏡視點數降低為原圖像解析度的數倍。由於超高畫質電視圖像未普及,所以柱鏡式3D技術並未廣泛套用。
指向光源
3M的指向光源3D技術
對指向光源(Directional Backlight)3D技術投入較大精力的主要是3M公司,指向光源(Directional Backlight)3D技術搭配兩組LED,配合快速反應的LCD面板和驅動方法,讓3D內容以排序(sequential)方式進入觀看者的左右眼互換影像產生視差,進而讓人眼感受到3D三維效果。前不久,3M公司剛剛展示了其研發成功的3D 光學膜,該產品的面試實現了無需佩戴 3D 眼鏡,就可以在手機,遊戲機及其他手持設備中顯示真正的三維立體影像,極大地增強了基於移動設備的交流和互動。
優點:解析度、透光率方面能保證,不會影響既有的設計架構,3D顯示效果出色 。
缺點:技術尚在開發,產品不成熟。
直接成像
直接成像技術是指把指定的圖像、圖形通過加工處理通過數字媒體叫它自己動起來,從而給人一種3D效果,可使所要傳達的事物更加貼近生活,表現的更加真實。這一技術主要運用於現在網際網路推廣方面,也就是廣告方面。典型的有今年在網路上出現的英雄聯盟的三幅裸眼3D海報以及徐克導演的3D團隊在今年打造的名為“步步追魂”的電影海報,這也是這一技術首次在國內運用在商業方面的非常好的實例,有助於我國裸眼3D技術的大的提升與進步。這一技術可依附在普通的電腦、數字廣告機、LED顯示屏等數位化設備上進行展示傳播。
優點:有效提升電子商務現有的產品推廣表現形式,更能表現產品的真實性。
缺點:技術尚在開發,產品已經比較成熟。
其他技術
在2009年4月,美國PureDepth公司宣布研發出改進後的裸眼3D技術——MLD(multi-layer display多層顯示),這種技術能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板,實現在不使用專用眼鏡的情況下,觀看文字及圖畫時所呈現3D影像的效果。
另外,國內廠商歐亞寶龍旗下的Bolod裸眼3D顯示器如今已經發展到第四代,產品也全部實現高清顯示。當然,由於非市場主流,對於MLD技術和Bolod裸眼3D顯示器,我們此次只做簡單的了解,不做深入技術性探討。
相關廠商
國內外已經有幾家公司推出了裸眼3D商用顯示器、電視和廣告機,但由於缺乏統一的行業標準,各自採用的技術方案有所不同,當然顯示效果和技術成熟度也有所差別。
國外有PHILIPS, 東芝, ALIOSCOPY;
目前國內也有不少地方已經將裸眼3D顯示產品用於展示,消費者可以在深圳機場、深圳南山海岸城購物中心和海岸影院、湖南科技館以及一線城市的一些影院售票大廳等場所體驗裸眼3D的震撼效果。要想詳細了解,只有到現場親自體驗咯,效果好不好自己看了才算。