3D显示技术
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3dled显示屏原理3D LED显示屏原理引言:随着科技的不断发展,LED显示屏成为了现代社会中不可或缺的一部分。
3D LED显示屏作为其中的一种,具有更加出色的视觉效果和沉浸式的观看体验。
本文将介绍3D LED显示屏的原理以及其工作过程。
一、3D LED显示屏的原理1. LED技术LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是一种固态发光装置。
它通过电流通过半导体材料时的电子重新组合而发出光线。
LED具有体积小、功耗低、寿命长等优点,因此被广泛应用于各种显示屏中。
2. 3D显示技术3D显示技术是一种通过立体成像让观众感受到立体效果的技术。
传统的3D显示技术主要有红蓝眼镜、偏振镜、全息等方式。
而3D LED显示屏采用的是偏振镜技术。
3. 偏振镜技术偏振镜技术是通过使光线只能在一个方向上振动来实现的。
在3D LED显示屏中,屏幕内部设置了两个互相垂直的偏振镜,分别筛选出左眼和右眼的光线。
这样,当观众戴上相应的偏振眼镜时,左眼只能接收到左眼像素的光线,右眼只能接收到右眼像素的光线,从而产生了立体效果。
二、3D LED显示屏的工作过程1. 图像处理输入的2D图像需要经过图像处理器进行处理。
处理器会对图像进行分解,将图像分为左眼和右眼的像素。
2. LED模块控制处理器会将分解后的图像信息传递给LED模块控制器。
LED模块控制器根据接收到的信息,通过控制LED模块的亮灭,来显示出相应的图像内容。
3. 偏振镜效果LED模块发出的光线通过3D LED显示屏内的两个互相垂直的偏振镜。
其中一个偏振镜只允许左眼的光线通过,另一个偏振镜则只允许右眼的光线通过。
这样,每个眼睛只能接收到相应的像素信息。
4. 观众视角当观众戴上与显示屏配套的偏振眼镜后,左眼只能接收到左眼像素的光线,右眼只能接收到右眼像素的光线。
由于左右眼接收到的像素信息不同,人的大脑会将这些信息融合在一起,形成立体的视觉效果。
三、3D LED显示屏的优势1. 良好的立体效果:3D LED显示屏通过偏振镜技术实现立体效果,使观众能够更加真实地感受到画面中的立体感。
3d原理是什么
3D技术的原理是利用人眼的立体视觉和深度感知能力,通过在屏幕或空间中同时显示两个或多个从不同角度或位置拍摄的图像,以模拟真实世界中的立体景象。
具体实现方式包括立体显示、立体成像和立体感知。
立体显示是通过使用特殊的显示器或眼镜来分别向左右眼呈现不同的图像,从而创造出深度效果。
例如,在电影院里观看
3D电影时,人们佩戴的3D眼镜可以使左眼看到影片的偏左图像,右眼看到影片的偏右图像,通过左右眼的差异来形成立体感。
立体成像是指通过从不同位置或角度拍摄同一物体或场景的图像,然后将它们合成为一个立体图像或影像序列。
这通常是通过使用两个或多个摄像头同时拍摄来实现的。
例如,在3D摄影中,使用的双目摄像头会同时拍摄左眼和右眼的图像,再经过处理合成成一个立体图像。
立体感知是指我们的大脑以某种方式将两个或多个不同角度或位置的图像进行整合和解析,从而产生立体深度感的能力。
这个过程涉及到视觉皮层对图像的处理、深度信息的提取以及视差现象的利用。
通过左右眼图像之间的差异,我们的大脑能够解释并感知出物体的距离和位置。
综上所述,3D技术的原理是通过立体显示、立体成像和立体感知相结合,利用人眼的视觉和感知机制,以及视差效应来模拟真实世界中的立体体验。
3d 显示原理
3D显示原理是通过在屏幕上创建一种立体效果,使画面看起来具有深度和逼真感。
它基于人眼的立体视觉原理,利用左右眼分别接收到的略有差异的图像来产生立体感。
首先,3D显示技术需要一个特殊的屏幕。
这种屏幕通常是采用了透镜或者劈棱镜的材料制成,能够将左眼和右眼的图像分别传递到观察者的眼睛中。
接下来,图像数据会通过电子信号传递给显示屏。
同传统2D 显示不同,3D显示需要两个图像,一个是左眼图像,一个是右眼图像。
因此,显示屏会在同一时间将两个图像显示出来,每个图像占据屏幕的一半。
当观察者戴上特殊的眼镜,比如红蓝或偏振眼镜时,左眼只能看到屏幕上的左图像,右眼只能看到右图像。
这种眼镜会过滤掉相应眼睛不应看到的图像,确保每只眼睛只能接收到特定的图像。
这时,观察者的大脑会将两只眼睛接收到的图像进行组合,并确定物体在空间中的位置。
由于左眼和右眼接收到的图像略有差异,大脑会根据这种差异来感知物体的深度和距离。
总结起来,3D显示的原理就是通过将左眼和右眼的图像分离并在观察者的眼睛分别显示,利用人眼和大脑的合作来产生立体效果。
这种技术使得观众能够感受到物体的立体感,提供更加逼真、沉浸的视觉体验。
3D技术参数1203D技术是一种利用计算机或其他专用设备生成和显示立体影像的技术。
它通过模拟人眼的视觉原理来创建具有深度感的图像或视频。
以下是一些关于3D技术的主要参数和特点:1.立体感:3D技术的最主要特点就是能够呈现出立体效果,给人一种物体具有真实感的错觉。
通过给左右眼分别显示不同的图像或视频,人眼就会产生深度感。
2.图像样式:3D技术可以呈现出不同样式的图像,包括红蓝、红绿、极化、自动立体等。
不同样式的3D图像需要不同的显示设备或镜片来观看。
3.分辨率:3D技术的分辨率是指在3D显示设备上显示的图像或视频的清晰度。
分辨率越高,图像细节越清晰,立体效果也更好。
4.刷新率:3D技术的刷新率是指在3D显示设备上显示的图像或视频的刷新频率。
刷新率越高,图像的稳定性和清晰度越好,观看时也不容易产生闪烁或眩晕感。
5.观看距离与角度:3D技术的观看距离和角度会影响观看效果。
一般来说,观看3D图像或视频时,应该保持一定的距离,同时也要保持正对显示屏的角度,以获得最佳的立体体验。
6.兼容性:3D技术的兼容性是指3D显示设备对不同3D格式的支持程度。
一些3D技术只能与特定类型的3D格式兼容,而另一些则能够兼容多种格式。
7.动作模糊:动作模糊是指在观看3D图像或视频时,由于快速移动的物体在不同视角下显示的时间差,而导致的图像模糊现象。
一些高端3D技术可以通过提高刷新率或其他技术手段来减少动作模糊。
8.可视深度范围:可视深度范围是指在3D图像或视频中能够呈现出立体效果的深度范围。
一些3D技术能够呈现出更大的深度范围,使观看者产生更真实的立体感。
9.佩戴设备:一些3D技术需要观看者佩戴专用的眼镜或头盔才能观看立体影像。
这些佩戴设备通常通过不同的技术来实现左右眼图像或视频的分别显示。
10.应用领域:3D技术广泛应用于电影、游戏、虚拟现实、教育、医疗等领域。
它可以创造出身临其境的视觉体验,提高用户参与感和沉浸感。
总结起来,3D技术是一种能够呈现出立体效果的技术。
一、3D显示技术原理简介3D 技术原理分类1立体图像对技术:原理:先产生场景的两个视图或多个视图,然后用某种机制(如佩戴眼镜)将不同视图分别传送给左右眼,确保每只眼睛只看到对应的视图而看不到其他视图,从而产生立体视觉。
这种技术的本质只是在空间中产生两张或多张平面图像,通过“欺骗”人眼视觉系统而立体成像,会使人眼产生矛盾的晶状体焦距调节和视线汇聚调节,长时间观看会产生视觉疲劳。
目前市面上的3D显示技术都属于立体图像对技术范畴。
2体显示技术:此种技术是在物理上显示了三个维度,能在空间中产生真正的3D效果。
成像物体就像在空间中真实存在,观察者能看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的3D透视图像。
从数字图像处理技术来说,平面图像对应了二维数组,每个元素被称为像素;而三维图像对应三维数组,每个元素被称为体素。
体显示技术正是在空间中表现了这个三维数组。
3全息技术:全息技术是利用光波的干涉和衍射原理记录并再现物体的真实感的一种成像技术。
全息技术再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。
除用光波产生全息图外,现在已发展到可用计算机产生全息图,然而需要的计算量极其巨大。
全息术应该是3D显示的终极解决方案,但目前还有很多技术问题有待解决,短期内难有成熟产品量产。
图片中的女士即全息虚拟影像二、眼镜式3D技术1色差式最早出现3D显示技术就是色差式,从技术层面上来看也是最为初级的一种3D效果显示方法,这种3D显示的辅助设备只需购买一付红青(红淡蓝)色差眼镜就可以了。
成本也最为低廉。
色差式3D显示可以称为分色立体成像技术,是用两台不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。
用肉眼观看的话会呈现模糊的重影图像,只有通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效果,就是对色彩进行红色和蓝色的过滤,红色的影像通过红色镜片蓝色通过蓝色镜片,两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。
缺点:显示效果有限,3D效果体验不足但是其低廉的成本却使很多财力有限的3D影片爱好者选择他的一个主要原因。
3d显示屏原理3D显示屏原理引言:在现代科技发展的今天,3D显示技术已经逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是电影院还是电视机,我们都可以看到栩栩如生的3D影像。
那么,3D显示屏背后的原理是什么呢?一、3D显示屏的基本原理3D显示屏的基本原理是通过在屏幕上投射出两个不同的图像,让人眼产生立体感。
这需要借助于特殊的技术和装置来实现。
二、立体成像原理立体成像是3D显示屏最核心的部分,它是实现立体感的关键。
立体成像原理主要有两种:主动式和被动式。
1. 主动式立体成像原理主动式立体成像利用特殊的眼镜,通过快速切换屏幕上两个不同图像的显示,使每只眼睛只能看到其中一个图像。
在眼镜上有一个快速切换的装置,配合屏幕上的两个图像切换,以达到立体效果。
常见的主动式3D显示技术有LCD分屏和快速液晶切换技术。
2. 被动式立体成像原理被动式立体成像主要是利用特殊的滤光器,将屏幕上的两个图像分别投射到左右眼上。
被动式3D显示技术主要有偏振光技术和交错扫描技术。
其中,偏振光技术是通过屏幕上的特殊偏振滤光器,将左右眼的图像分别偏振,再通过佩戴特殊的偏振眼镜,使每只眼睛只能看到对应偏振方向的图像,从而产生立体效果。
交错扫描技术则是通过屏幕上的特殊线条或格子结构,将左右眼的图像分别交错显示,再通过佩戴特殊的眼镜,使每只眼睛只能看到对应的图像,从而产生立体效果。
三、3D显示屏的应用3D显示屏的应用非常广泛,在电影院、电视机、游戏设备等等领域都有涉及。
1. 电影院在电影院中,3D显示屏可以给观众带来更加真实的观影体验。
观众可以通过佩戴特殊的3D眼镜,享受到电影中栩栩如生的立体画面和身临其境的感觉。
2. 电视机3D显示技术已经逐渐应用到家庭电视机上。
通过佩戴3D眼镜,观众可以在家中享受到电影院般的3D观影体验,更加真实地感受到影像的立体效果。
3. 游戏设备游戏设备中的3D显示屏可以让玩家更加沉浸在游戏世界中。
玩家可以透过屏幕看到游戏中真实的立体画面,增强游戏的乐趣和体验感。
3D显示技术及原理目前,主流的3D显示技术主要包括以下几种:活动式立体显示技术(Active Stereo Display)、自动立体显示技术(Autostereoscopic Display)、延迟立体显示技术(Lenticular Display)、亮点调制立体显示技术(Parallax Barrier Display)和体感互动立体显示技术(Interactive Stereoscopic Display)。
下面对这几种技术进行详细介绍。
活动式立体显示技术是通过佩戴一副特殊的眼镜实现的。
这种眼镜通过活动式的方式,在用户的左右眼分别显示不同的图像,从而使得用户产生立体感。
这种技术的优点是成本相对较低,缺点是需要佩戴特定的眼镜才能够获得立体效果。
自动立体显示技术是一种无需佩戴额外设备就能够获得立体效果的技术。
这种技术利用了视差(parallax)原理,通过在屏幕上显示不同深度的图像,使得观众在不同角度观看时能够看到不同的图像。
这种技术的优点是使用方便,不需要额外设备,缺点是视角受限,仅适合单个观众使用。
延迟立体显示技术是通过在屏幕前方放置特殊的透镜来实现的。
这种透镜可以将左右眼的图像进行分隔,并且能够根据观众的位置调整透镜的倾斜程度,从而使得观众在不同位置观看时能够看到不同的图像。
这种技术的优点是观看角度较大,缺点是视角范围内存在图像的失真。
亮点调制立体显示技术是通过在屏幕上放置像素级的透镜来实现的。
这种透镜能够根据左右眼的视点位置调整透镜的透光率,从而使得观众的左右眼看到不同的图像。
这种技术的优点是图像清晰度高,缺点是成本较高,且需要较高的分辨率支持。
体感互动立体显示技术是将3D显示技术与体感技术相结合的一种显示技术。
这种技术通过传感器等设备获取观众的体感数据,根据观众的动作姿态来调整显示的立体图像,从而使得观众能够实现虚拟世界中的互动体验。
这种技术的优点是增强了用户的沉浸感和参与感,缺点是设备复杂且成本较高。
3D显示技术概述
3D显示技术是一种把三维信息呈现在其中一种物体表面上的显示技术,目的是使人们通过视觉感受到三维的现实空间。
它主要应用于工业、医疗、建筑、娱乐、科学研究等行业,利用三维立体图像及模型来展示三维场景,可以让用户更深入地了解想要研究的内容,为用户提供更完整更准确的视觉信息。
3D显示技术可以通过光学显示器、电子显示器等设备来实现,根据显示器类型的不同,可以分为两类:一类是光学显示器,它们可以通过平均分布的细小折射体来实现立体效果,其核心部件可以包括折射率变化的折射体、镜片组等,通过其组合可以实现物体表面三维图像的立体效果;另一类是电子显示器,它们可以利用电子立体投影技术,用两台投影仪将模型中的不同面投射到不同屏幕上,从而实现真实的三维效果。
浅谈液晶材料与3D显示技术一、液晶材料的基本特性液晶是一种介于液体和晶体之间的物质,它是指一类在一定温度范围内,具有流体特性的有序液晶相态。
液晶材料有着特殊的分子结构和物理性质,使得它可以在电场作用下改变光学性质,从而实现显示功能。
液晶材料的分子结构是其能够作为显示材料的重要基础。
在液晶分子中,通常存在着两种基本结构:顺列相和列相。
顺列相是指液晶分子呈现出一定的排列顺序,通常是平行排列;列相是指液晶分子呈现出垂直排列的结构。
这些有序排列的分子结构使得液晶材料在电场作用下可以改变光学性质,实现在不同电场条件下的光学变化。
液晶材料的物理性质也是其广泛应用的关键。
液晶材料具有良好的各向同性特性,即光学特性在各个方向上基本相同。
这使得液晶材料在液晶显示器等设备中可以实现良好的显示效果。
液晶材料的响应速度快,对电场的响应速度可达到毫秒级,从而实现快速的显示变化。
二、3D显示技术的发展现状3D显示技术是指通过特殊技术手段,使得人眼可以感知到立体的视觉效果。
3D显示技术有着广泛的应用领域,包括影视、游戏、医疗等各个领域。
目前,3D显示技术主要可以分为两种类型:主动式3D技术和被动式3D技术。
主动式3D技术是指通过特殊的眼镜或者显示设备,将不同左右眼的画面内容分别传输到人的左右眼中,从而实现立体效果。
而被动式3D技术则是通过特殊的滤光片或者分屏技术,将不同的画面内容同时显示在屏幕上,通过人眼自身的特性完成立体效果。
在液晶材料与3D显示技术的结合方面,目前已经有了一些重要的突破和进展。
液晶材料本身的特性使得它可以作为3D显示技术中的重要组成部分,例如在3D显示设备中作为显示屏材料,可以实现在不同电场条件下的光学变化,从而实现3D显示效果。
液晶材料在3D显示技术中的应用还表现在其特殊的响应速度和光学效果。
液晶材料的快速响应速度可以使得3D显示设备在切换不同的画面内容时可以保持流畅的显示效果,从而提升用户的观看体验。
六种3D显示技术全解析D是英文Dimension(线度、维)的字头,3D便是指三维空间。
相比普通的2D画面,3D更加立体逼真,让观众有身临其境的感觉。
目前的3D技术可以分为裸眼式和眼镜式两种,裸眼式3D技术目前主要应用在工业商用显示方面(以后还将应用于手机等显示设备中);眼镜式3D技术则集中于消费级市场,此次世界上观看《阿凡达》采用的全部是眼镜式3D技术。
如果细分的话,眼镜式3D技术可分为色差式、快门式和偏光式(也叫色分法、时分法、光分法)三种,而裸眼式3D技术可分为透镜阵列、屏障栅栏和指向光源三种,每种技术的原理和成像效果都有一定的差别。
下面笔者就为大家简单的介绍一下这六种3D技术的原理和优缺点。
眼镜式3D技术色差式色差式3D历史最为悠久,成像原理简单,实现成本低廉,但是3D画面效果也是最差的,需要配合色差式3D眼镜才能看到3D效果。
色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,人的每只眼睛都看见不同的图像。
目前我们较为最常见的滤光片颜色通常是红/蓝,红/绿,或者红/青,目前采用这种技术的影院以及越来越少了。
优点:技术难度低,成本低廉缺点:3D画质效果不是最好,画面边缘易偏色快门式快门式3D技术主要是通过提高画面的快速刷新率(至少要达到120Hz)来实现3D效果,属于主动式3D技术。
当3D信号输入到显示设备(诸如显示器、投影机等)后,120Hz的图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生,通过红外发射器将这些帧信号传输出去,负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对应的图像,并且保持与2D视像相同的帧数,观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面,并且在大脑中产生错觉(摄像机拍摄不出来效果),便观看到立体影像。
NVIDIA:我们的眼镜是主动式的,所以很贵NVIDIA的3D stereo、德州仪器的DLP Link还有XPAND 3D系统都是均属于快门式3D技术。
2010年初的美国CES展会上,包括索尼、三星、松下、东芝、LG等国际一线电视厂商纷纷推出3D电视新品,同时电影《阿凡达》的热映让不少观众生平第一次感受到3D的惊人魅力。
那么,究竟3D显示技术是如何让我们感受到3D震撼的临场效果呢?3D电视又是一种什么样子的产品呢?本文将从最基本的方面讲起,带你从零开始认识3D技术和3D电视。
什么是3D显示技术?什么是3D电视?在“3D”里面的“D”,是英文单词Dimension(线度、维)的首字母,3D指的就是三维空间。
与普通2D画面显示相比,3D技术可以使画面变得立体逼真,图像不再局限于屏幕的平面上,仿佛能够走出屏幕外面,让观众有身临其境的感觉。
3D让画面变得立体逼真,图像不再局限于屏幕平面内尽管3D显示技术分类繁多,不过最基本的原理是相似的,就是利用人眼左右分别接收不同画面,然后大脑经过对图像信息进行叠加重生,构成一个具有前-后、上-下、左-右、远-近等立体方向效果的影像。
3D显示技术的原理3D电视就是应用了3D显示技术的电视,通过它用户可以欣赏到具有3D效果的图像画面。
3D的发展历程3D成像技术最远可以追溯到1844年,一位名字叫做David Brewster 的外国人通过一个立体镜拍下了世界上最早的3D照片。
1915年,全球首部3D电影《爱的力量》(The Power of Love)开始摄录并制作,并于1922年正式公映。
1935年,首部彩色3D电影面世。
20世纪50年代是3D发展的黄金时期,美国开始出现不少3D电影作品,迪士尼、环球国际、哥伦比亚等知名片商在内都开始投资3D电影。
不过由于当时很多影院不具备3D投放条件,出于盈利目的,片商还是把绝大部分精力放在2D电影的制作上来。
80年代中期,IMAX开始制作首部3D纪实片。
1986年,迪士尼主题公园和环球影城上映了由迈克尔·杰克逊出演的3D影片《Captain Eo》。
2009年12月,由詹姆斯·卡梅隆执导,耗资5亿美元的电影巨作《阿凡达》同时以2D、2D IMAX、3D、3D IMAX等多种版本在全球公映,掀起了全球3D热潮。
3D显示原理和种类3D显示原理分为两种:立体感和视差感。
立体感是通过为左右眼提供不同的视觉信息来模拟真实的深度感,而视差感是通过让左右眼分别从不同的角度看到目标物体来产生3D效果。
下面将介绍一些常见的3D显示技术和设备。
1.偏振光技术偏振光技术通过将左右眼的图像分别使用不同方向的偏振光进行过滤,使得观众通过配戴偏振光眼镜可以同时看到两幅不同的图像,从而产生立体效果。
这种技术常用于电影院等大型场所的影片放映。
2.主动式快门技术主动式快门技术是通过使用快速切换的快门来使左右眼在不同的时间段内观看到不同的图像。
通过专门设计的“主动式”眼镜,观众可以只看到属于自己的一部分图像,从而产生3D效果。
这种技术常用于3D电视和电脑显示器。
3.自动视角跟踪技术自动视角跟踪技术是一种无需特殊眼镜的3D显示方法,它利用摄像头追踪观众的视角,并根据观众的位置和角度调整图像的显示方式。
这种技术可以在更大的范围内提供3D效果,因此适用于展览和房间等多人观看的场景。
4.自由视线技术自由视线技术通过使用特殊的透镜和屏幕来实现从不同角度和距离观看图像时都能产生正确立体效果的显示。
这种技术适用于小型移动设备,如智能手机和平板电脑。
5.全息投影技术全息投影技术是一种高级3D显示技术,它使用激光束或LED光源以及具有高分辨率的全息投影器将完整的3D图像投影到空间中。
观众可以从不同的角度观看并获得逼真的3D效果。
这种技术常用于展览、演讲和艺术表演等活动。
除了以上提到的几种常见的3D显示技术,还有其他一些正在研究和发展中的技术,如体感技术、眼球追踪技术和光场立体显示技术等。
总结起来,3D显示技术的发展为观众提供了更加真实和沉浸式的视觉体验。
不同的3D显示原理和技术方法适用于不同的场景和设备,如电影院、电视、电脑、智能手机和展览等。
随着科技的进步,我们可以期待未来会有更多先进的3D显示技术出现,并为我们带来更加惊人的视觉效果。
3D显示技术原理及发展一、3D显示技术的原理1.视差原理:人眼观察物体时,左右眼分别观察物体的角度不同,这种左右眼角度的差异造成了视差,从而形成了立体感。
2.立体成像原理:通过显示屏幕上的不同图像让左眼和右眼看到不同的图像,以模拟人眼观察物体时的视差现象。
3.眼镜技术:通常情况下,观看3D影片需要配戴特殊的眼镜,这些眼镜能够过滤掉特定频率的光线,使左眼只能看到左眼图像,右眼只能看到右眼图像。
二、3D显示技术的发展1.早期的3D显示技术主要是通过红蓝眼镜实现,这种技术的显示效果相对较差,容易导致观影者出现眼睛疲劳和不适感。
2.随着技术的进步,3D显示技术逐渐采用了更先进的极化技术和活动式眼镜技术。
极化技术将左眼和右眼的图像以不同的极性呈现,观众只需佩戴极化眼镜即可获得更好的立体效果。
活动式眼镜技术通过电子信号控制眼镜的透明度,在观看时,只有对应眼睛的镜片透明,从而实现左眼右眼的图像分离。
3.近几年来,自动立体显示技术取得了重要突破。
该技术无需佩戴任何眼镜,观众可以直接通过3D显示屏进行观看。
这种技术常用的原理包括互锁光栅和眼球追踪技术。
互锁光栅技术使用特殊的光学元件,使左右眼只能看到屏幕上的对应图像。
眼球追踪技术通过摄像头追踪观众的眼球位置,并根据眼球位置调整图像的显示方式。
4.3D显示技术在电影、电视和游戏等领域的应用不断扩大。
除了传统的电影院和电视屏幕外,现在还有3D虚拟现实设备和头戴式显示器,使用户能够身临其境地体验3D效果。
三、3D显示技术的未来发展趋势1.提高显示效果:未来3D显示技术将不断提高显示效果,使观众能够更清晰、逼真地观看3D影片。
2.无需佩戴眼镜:科技公司正在努力研发无需佩戴眼镜的3D显示技术,这将进一步提升观看体验和舒适度。
3.混合现实技术:3D显示技术与混合现实技术的结合将创造出新的观影体验。
观众可以与3D场景进行互动,获得更加真实的观影体验。
4.全息投影技术:全息投影技术将为观众带来真正的立体感,可以在空中投射出实体般的图像,使观众能够全方位地观看。
虽然3D技术早就为大众耳熟能详了, 3D技术在市场上也有了多年的发展,包括3D电视、3D显示器以及3D投影机。
但是到底什么是3D技术?3D技术可以获得什么样的显示效果?3D是three-dimensional的缩写,就是三维图形。
而3D技术就是虚拟三维的技术,通过利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。
在电影中实现的3D效果就是利用双眼立体视觉原理,使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。
目前,市场上已经有了四种比较成熟的3D显示技术,包括彩色立体三维,偏振三维,立体三维以及最新的DLP Link技术。
这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。
由于各自的原理不同,成本不同,效果不同,也分别占有了不同的市场。
其中,立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影技术了。
因为几乎目前所有的3D 影院都是采用的这种设备,大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几乎都是这种技术实现的。
附:四种比较成熟的3D显示技术:彩色立体三维,在市场上推出时间最长,原理也最为简单,而成本最低的技术就要数彩色立体三维技术。
这种技术的原理比较简单,通过物理学原理,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,最常见的滤光片颜色通常是红/蓝,红/绿,或者红/青。
偏振三维,与彩色立体三维技术相比,偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。
通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。
同时偏光眼镜的成本也相对低廉,最低几十元就能购买到。
当然这类技术也有弊端,需要两台投影机,成本增加。
立体三维,立体三维技术主要是采用了帧序列的形式来产生立体图像的。
立体三维技术的实现需要三个要素,首先投影画面的刷新率需要达到每秒120帧,其次需要一个红外信号发射器,另外就是需要一个可以接收红外信号的3D立体眼镜。
DLP Link技术,它是美国德州仪器在09年上半年发布的最新3D投影技术。
3D显示技术有几种互相竞争的3D技术的具体实现形式,但它们都是为了达到同样的目标:为两只眼睛显示不同的图像。
不同的技术通过使用不同类型的眼镜,有选择性地将画面的不同部分显示给你的左眼和右眼。
这些方法之间的区别在于这两幅图像的产生方式以及眼镜用于区分这两幅图像的方法。
总体而言,可分为色分法、光分法、时分法等。
1 3D眼镜1.1立体照片方式立体照片方式或称彩色立体3D。
“立体照片”是个颇具想象力的词汇,过去常被用来形容大多数实用3D投影的基本形式。
左眼和右眼的图像被叠加(通常被记录在同一张胶片上),而色彩的差异被用来区分两者。
观看者戴上一副有色眼镜(传统上是红色和蓝绿色),使得眼睛能够区别被叠加的两幅图像。
最终结果是深度感。
立体照片方式主要被用于电影的家庭版本的发布,因为这种方式便宜而容易使用。
直到现在,如果你看到一张DVD或者蓝光碟标记为“3D”,它仍然是使用了立体照片方式。
1.1.1立体照片的优势1、容易获得。
立体照片方式被用于现今的3D DVD和蓝光碟片是因为它不需要特殊的设备。
你不需要一台“3D-ready”投影机或者电视机。
它能够在你现有的电视机或者投影机上工作,不论电视机或者投影机是基于何种显示技术,其帧速率、宽高比、分辨率是多少,统统不用管。
如果你能够观看电影,你就能以立体照片的方式观看3D电影。
2、廉价。
立体照片方式的3D DVD和蓝光碟片,成本不会比对应的2D版本加上4副便宜的纸板框架眼镜更贵。
鉴于对消费者来说没有用于3D眼镜、视频显示设备或者DVD播放机的额外的花费,它是目前市面上最便宜的3D系统。
3、被动技术。
我们马上会更深入地谈论这个问题,而立体照片3D正是使用了被动式的眼镜。
被动式眼镜没有电路或者电子元件,这使得它们廉价、易于使用并且重量很轻。
对于小朋友或者大量的观众来说非常理想,因为眼睛的损坏或者“顺手牵羊”不会导致经济上的重大损失。
1.1.2立体照片的劣势1、色彩。
立体照片3D的最大问题,以及人们对3D的总体的负面印象的一个原因,在于差劲的色彩。
当一个镜片给所有的东西染上红色,而另一个镜片给所有的东西染上蓝绿色时,色彩看上去会有些不正常。
最近,后期处理已经能够调整色彩使其看上去更为自然,但所有的东西仍然有一种发光的感觉,色彩也没有正常的2D那样扎实可靠。
2、亮度损失。
滤波器的定义就是除去多余的或者不符合需要的东西。
一个立体照片3D系统之所以能够工作,是因为仅仅让特定波长的光线到达观看者的双眼,所有其它波长的光线都是不符合需要的。
因此,通过立体照片3D眼镜所看到的图像相比其2D版本要昏暗得多。
3、串线。
部分由于眼镜的设计,部分由于色彩过滤的使用,立体照片3D 相比其它类型的技术更倾向于出现“串线”。
串线发生在一只眼睛看到了用于另一只眼镜的图像的一部分。
这种情况在出现时候会让人分心并且非常明显,它会破坏观看者对电影情节的投入。
4、眼睛疲劳。
相比其它技术,立体照片3D还倾向于导致更多的眼睛疲劳。
一部分原因是使用红色和蓝绿色的滤镜会改变进入眼睛的光线的波长。
便宜的眼镜没有纠正这一点的能力。
因此,一只眼睛的焦距和另一只的焦距不一致,从而能让眼睛的对焦困难。
再加上已经让眼睛很费力的3D视频的作用,立体照片3D 能够给一些人带来眼睛疲劳——包括头痛的症状。
1.2偏振光方式在一个偏振光系统中,来自一台或者多台投影的光线通过一个偏振滤波器,使得所有的光波在同一方向上振荡。
观众佩戴的眼镜上的特殊滤镜,仅允许属于某只眼镜的光线通过。
如果你曾经见过百叶窗,你就已经明白了这个概念——从某个角度你能够清楚地看出窗外,而从其它角度你的视线会被遮掩。
为两只眼睛使用不同的偏振方向,使得两幅分离的图像可以被投射,一幅图像用于一只眼睛,从而产生深度感。
目前在商用3D投影领域存在着两种不同的基于偏振光的系统。
一个版本使用了两台投影机,每台机器拥有自己的偏振滤波器,分别投射左眼和右眼图像。
该系统用于IMAX 3D播放。
另外一种系统,被称为RealD,使用一台投影机和一个快速切换的单个偏振滤波器来完成同样的事情。
该系统在左眼图像和右眼图像之间非常迅速地切换,偏振滤波器同样也在顺时针和逆时针偏振方向中配合左右眼图像的改变而切换。
再一次,偏振眼镜让观看者的眼睛只看见属于每只眼睛自己的信息。
两台投影机的投入可不是小数目,而且其位置也不能轻易挪动偏振3D投影机只能播放这种摄像机拍摄的视频1.2.1 偏振光3D的优势1、色彩。
与立体照片系统相比,使用偏振光系统时的色彩更为准确。
虽然有一些源于眼镜的光线损失,但色彩更接近其原始值。
鉴于眼镜的透镜本身几乎没有任何颜色,对用于偏振光系统的节目内容进行色彩纠正也更为容易。
尤其是肤色,在一个偏振光系统中,看上去更为真实可信。
2、被动眼镜。
和立体照片3D一样,偏振光3D使用被动式的眼镜,廉价并且不包含电器元件。
和立体照片3D不同的是,偏振光眼镜的框架通常是用塑料制作的,使其相比纸质框架的3D眼镜更耐用、更能重复使用。
3、串线。
偏振光3D系统相比立体照片3D系统具有更低的串线发生率。
由于偏振光线的特性,左眼图像被右眼看到的情况几乎不可能发生(反过来也一样)。
如果你的头向两个方向偏得太厉害,那么使用左右偏振光的系统例如IMAX 会失去3D效果,但除非你睡到邻座的肩膀上,这都不会成为问题。
1.2.2偏振光3D的劣势1、亮度损失。
与一个2D系统相比,所有的单投影机3D系统都有明显的亮度缩减。
对于不是物理学家的ProjectorCentral的读者来说,亮度指的是从一个表面(在这个的例子里,即屏幕)以一个指定的角度(即朝向观众眼镜的角度)反射的光线。
这和照明度不同,后者是对到达一个表面的单位区域的光线的计量,一般以每平方米的流明为单位,通常发布在我们的投影机评测中。
在除了立体照片3D的所有3D系统中,这个损失是由于为左眼和右眼显示不同的图像而必需的快速切换。
在观看一部3D电影的任何一个给定的瞬间,一只眼睛看见一个投射图像而另一只眼镜什么都看不到。
这样,在一个时间点上,人眼只看到了屏幕反射的一半光线,立即导致至少50%的亮度缩减。
我之所以说“至少”,是因为偏振镜和3D眼镜都不具有完美通光效率。
偏振镜其本质上只允许投影机的总光量的一部分到达屏幕。
3D眼镜还有一些进一步的亮度损失。
最终的结果是画面的亮度显得比来自同一台投影机的2D电影低很多。
这其实正是使用双投影机系统的主要优势之一。
每只眼睛都从一台投影机的全部亮度输出中获益,虽然偏振镜和3D眼镜带来的亮度损失仍然存在。
最终结果是一个明亮得多的画面,所有其它方面则是相同的。
最后这句话是很重要的,因为所有其它方面很难做到相同。
最为普遍的双投影机系统的商用实现是IMAX,使用一个比大多数RealD影院都大得多的屏幕。
使用的投影机在流明输出范围上变化很大。
偏振片和3D眼镜的效率也有很大不同。
在判断哪个系统“更好”时有太多的变数,但两种系统都各有其优势。
2、昂贵。
虽然3D眼镜本身不贵,但系统的其它部分却不是这样。
要求至少一个高端数字投影机以及与之配合的特殊处理设备来管理同步,至少一个偏振光滤波器,以及一张镀银屏幕(传统的白幕不能保持光线的偏振性)。
双投影机系统当然需要两台投影机和两组偏振镜。
1.3干扰滤波器3D干扰滤波器的技术,由一家德国公司Infitec制造。
该系统使用一台投影机并且不需要镀银屏幕。
Infitec 3D兼容的投影机有一个特殊的色轮被插入到灯泡和成像器件之间,将主色分离成不同的片段。
想像一下:之前是红色、绿色、蓝色,现在则是红色1、红色2、绿色1、绿色2、蓝色1、蓝色2。
特殊的干扰滤波器眼镜,允许左眼只看到标记为“1”的片段而右眼只看到标记为“2”的片段。
3D 眼镜使用额外的滤波器来就纠正对色彩的感知,因此眼睛所看到的东西是尽可能地接近原始电影的。
你可能已经看过了这种技术:在商业影院中它被称为Dolby 3D(杜比3D)。
Dolby 3D不如偏振光3D系统那样普遍应用于影院投影,但在伦敦Leicester广场的帝国影院举行的《阿凡达》的全球首映式,就使用了Dolby 3D。
1.3.1干扰滤波器3D的优势被动式眼镜。
被动式眼镜是为商业影院和其它大型场地而设计的3D系统的共同的要素,因为其易于使用以及相对较低的成本。
干扰滤波器3D眼镜相比偏振光眼镜,其制造更为困难。
因此,它们被制造成具有较高的耐用性。
透镜由玻璃制作,而结实的镜框甚至还有一个用于防盗装置的挂绳孔。
与脆弱的偏振光透镜相比,它们更能抵抗擦挂和磨损。
不需要镀银屏幕。
数十年前,镀银屏幕被用于所有的电影,但它们逐渐失宠。
镀银屏幕相比白幕,观看角度的限制更大一些,因此当投影机变得足够明亮,能够充分地点亮一张白幕的时候,镀银屏幕就退出了历史舞台。
当年镀银屏幕的缺点,现在仍然存在:对于坐在偏离中间的观众来说,亮度下降明显。
在一间商用影院中,这包括了相当一部分观众。
鉴于干扰滤波器3D不需要使用偏振光,就不需要镀银屏幕,从而改善了每一个观众的观赏体验。
坐在影院两边的人能够获得更为一致的屏幕照明度,而所有的观众都能获得和非3D电影一样的色彩保真度。
1.3.2干扰滤波器3D的劣势亮度损失。
任何单投影机3D显示方式相比在同一台投影机上进行的2D显示,都会遭受显著的亮度损失。
这并不意味着单投影机的干扰滤波器3D和偏振光3D系统总是具有相同的亮度,或者说双投影机的实现总是比单投影机系统更为明亮。
单投影机的偏振光系统,干扰滤波器系统以及快门眼镜系统都有这个共同的局限性。
专门的设备。
在一台很多商业影院已经在使用的DLP影院投影机上安装一套类似于RealD的单投影机偏振光系统是可行的,这种改动不需要对投影机本身进行改装。
鉴于Infitec 3D的机制工作在投影机内部,影院或者需要购买预装了Infitec色轮的影院投影机,或者需要让一个培训过的工程师将色轮安装到他们已有的DLP影院投影机的内部。
昂贵的眼镜。
被动式眼镜的最大的优势在于它们的价格不贵,因此人们可能会期待Infitec 3D眼镜也不会太贵。
错了。
Infitec眼镜的大多数制造成本在于透镜本身——玻璃必须进行多次镀膜才能区分不同的波长。
Dolby最近关于3D眼镜的新闻发布会,宣布了每副眼镜27.50美元的批发价格。
这明显是院线的一大笔开销,因此有很多手续被用来保证影院观众归还3D眼镜。
我去过的一家Dolby 3D影院要求提供一张带有照片的身份证明才能换取眼镜。
1.4 LCD快门眼镜方式LCD快门眼镜是第一种适合家庭使用的高质量3D实现。
在使用这种眼镜的系统中,视频显示以非常快的速度交替显示左右眼的图像——最高达120帧每秒。
观看者佩戴一幅主动式LCD快门眼镜,交替地阻碍左眼和右眼。
就像DLP 色轮的效果一样,这种左右交替发生得如此之快,以至于你的大脑将两幅图像融合成一体,从而产生了单幅图像的3D深度感。