顯示技術未來走向 裸眼3D技術成大勢所趨

    如今主流的3D立體顯示技術，仍然不能使我們擺脫特制眼鏡的束縛，這使得其應用范圍以及使用舒適度都打了折扣。而且不少3D技術會讓長時間的體驗者有惡心眩暈等感覺.

    于是，3D立體顯示能夠持續發展的動力，就落到了裸眼3D顯示技術這一前沿科技身上。

    裸眼3D是發展的必然趨勢

    目前來看，裸眼3D技術還處于起步階段，但是各大操作系統都已經意識到了3D顯示在未來的重要性。此前惠普個人系統集團執行副總裁ToddBradley透露，他們發現WebOS是第二大3D游戲平臺；諾基亞和英特爾都聲稱MeeGo是研發移動裝置3D體驗的最佳平臺。近日移動研究院院長黃曉慶也表示OPhone3.0也將加入裸眼3D技術。

    從上述信息來看，無論是硬件廠商還是軟件廠商，都將目光投向了3D技術，這對用戶來說，未來智能手機不僅會有更多優質的3D游戲誕生，其技術范圍還將延伸至更炫的UI界面，以及其他功能和應用中。

    由于佩戴眼鏡觀看3D影片，局限性太強。使用感受也不是很好，未來裸眼3D將會是大趨勢。

    美國好萊塢導演詹姆斯?卡梅隆曾預測：裸眼3D技術將在8到10年內普及。但是，就目前的市場形勢而言，裸眼3D現在只能算一個噱頭，距離真正進入大眾消費者生活，它還有很長的路要走。

       計算機屏幕是平面二維的，我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像，是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產生視覺上的錯覺，而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像。基于色彩學的有關知識，三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色，而凹下去的部分由于受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應用于網頁或其他應用中對按鈕、3D線條的繪制。比如要繪制的3D文字，即在原始位置顯示高亮度顏色，而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓，這樣在視覺上便會產生3D文字的效果。具體實現時，可用完全一樣的字體在不同的位置分別繪制兩個不同顏色的2D文字，只要使兩個文字的坐標合適，就完全可以在視覺上產生出不同效果的3D文字。   

  3D是three-Dimensional的縮寫，就是三維圖形。在計算機里顯示3D圖形，就是說在平面里顯示三維圖形。不像現實世界里，真實的三維空間，有真實的距離空間。計算機里只是看起來很像真實世界，因此在計算機顯示的3D圖形，就是讓人眼看上就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小，就會形成立體感。

    主流裸眼3D顯示技術

    目前主要的裸眼3D顯示技術都是在以下這兩種技術的基礎上改良而成的。一是視差障壁技術，另一個為柱狀透鏡技術。

    視差障壁技術

    還記得高中物理的朋友，應該知道電影院在放映3D電影時，廣泛采用的是偏振眼鏡法。而視差障壁(ParallaxBarrier)技術(它也被稱為視差屏障或視差障柵技術)，與偏振眼鏡法有些相似，不過一個需要通過眼鏡，另一個卻不需要。視差障壁技術是由夏普歐洲實驗室的工程師經過十年研究所得。它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制造出一系列方向為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塊及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。缺陷：由于背光遭到視差障壁的阻擋，所以亮度也會隨之降低，要看到高亮度的畫面比較困難。除此之外，分辨率也會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加成反比降低，導致清晰度的降低。

    柱狀透鏡技術

    另一項名為柱狀透鏡(LenticularLens)的技術，也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡。它相比視差障壁技術最大的優點是其亮度不會受到影響。它的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，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。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。不過像素間的間隙也會被放大，因此不能簡單地疊加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的，而是成一定的角度。這樣就可以使每一組子像素重復投射視區，而不是只投射一組視差圖像。

    之所以它的亮度不會受到影響，是因為柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由于它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處，所以分辨率仍是一個比較難解決的問題。

    另外補充一則改進版的新技術：MLD技術  

    2009年4月，美國PureDepth公司宣布研發出改進后的裸眼3D技術——MLD（multi-layerDisplay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。與以往采用柱狀透鏡技術的裸眼3D顯示器相比，MLD技術具有以下幾個優點：

    一、觀看3D影像時，用戶不會產生眩暈、頭疼及眼睛疲勞等副作用；

    二、3D顯示時，屏幕的分辨率不會降低；

    三、可組合顯示文字等二維影像和3D影像；

    四、對觀看3D影像的視野及角度沒有太大的限制，通俗點說就是可視角度夠大。據悉，采用MLD技術的顯示設備已經在美國拉斯維加斯的部分娛樂場所得到了應用，并取得了良好的效果。

    還原世界的本質，是人類永遠的追求。從這個意義上說，3D的普及是一個大趨勢。但這個普及不是一蹴而就的，需要一個發展過程。就目前情況而言，雙目立體已經被越來越多的人所了解和接受，雖然有“閃和不閃”技術之爭、戴眼鏡的不方便、播放內容缺乏等因素，3D電視在家庭的占有率還是在穩步增長的。隨著立體拍攝技術的提高，片源庫的積累，制約3D普及的瓶頸問題正在被慢慢化解。裸眼3D的發展道路同樣要經過漸進的過程，一項新技術從被人了解到接受，需要市場的培育并檢驗。  

    隨著技術的提升，曾被公認為是3D普及瓶頸的3D眼鏡已不再是最大的影響，但如今3D能不能有日常化的“潛質”，專業人士提出內容制作是關鍵，立體顯示專家、天祿光電常務副總吳仲麟認為，3D的發展會遵循“2D--雙目3D--裸眼3D--真3D”的過程。由于裸眼3D液晶屏前有光柵的阻擋，獲得的圖像分辨率下降，導致文字等一些信息“看不清楚”，而動態圖像對分辨率的要求不高，因此目前裸眼立體顯示器應用局限于商業領域，還無法進入家庭普及，作為娛樂終端使用。同樣，內容制作也是普及應用的攔路虎之一。天祿光電作為業界的領軍企業，普及裸眼立體、造福消費者必定責無旁貸。吳總透露目前天祿光電的研發團隊一方面是改進硬件以獲得更清晰的圖像，另一方面是把內容制作軟件做成“傻瓜化”，并考慮在條件具備時，向專業制作團隊開放軟件，使內容制作不再成為普及裸眼3D的障礙，真正的實現。

    眼鏡是最致命弱點

    電影畫面暗淡可能只是為3D電影減分，必須戴眼鏡則是3D電影最致命的弱點。《阿凡達》熱映同時也出現“暈3菜”這個網絡熱詞，佩戴3D眼鏡使觀眾出現的頭暈現象并不是個案。雖然目前已經出現所謂“裸眼”3D技術，但目前還看不到大規模商用的跡象，未來幾年上映的3D電影，觀眾要想體驗到3D效果，眼鏡仍然需要佩戴。

    要得到3D效果，立體觀看的方式有很多種，一般有時分式、互補色、偏振光、全息式等，但無論哪一種，以目前的技術水平，都需要用到對應的3D眼鏡才能看到立體效果。3D眼鏡也一直在演變，從以前厚重鏡框到現在的輕便塑料或是硅膠套，佩戴舒適度應該說比以前要好了許多，但是要看3D電影，這副眼鏡目前仍無法取掉。

    據悉，3D電影可以讓長時間焦距固定在某個距離的眼睛得到鍛煉，但如果超過5分鐘，就會造成眼部疲勞。這和看電腦看多了是一個道理，而由于3D電影比普通的2D電影更刺激眼睛，一些人的不適感便會加重，比如可能出現頭暈、惡心等不適癥狀，這是“暈3菜”的由來。而為了保護兒童，意大利甚至禁止6歲以下的兒童觀看3D電影。

    我們相信，無論3D的普及有多大的困難，裸眼立體顯示技術部分替代雙目立體技術畢竟是大勢所趨。