立体成像
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3D立体成像技术的应用和发展1. 前言3D立体成像技术是一项在现代科技领域中越来越受到关注的技术。
从最初的“红蓝眼镜”到现在的“VR头戴显示器”,3D技术给人带来了跨维度的视觉体验。
本文将从“3D立体成像技术的定义和原理”、“3D立体成像技术的应用领域”和“3D立体成像技术的发展趋势和未来展望”这三个方面对3D立体成像技术进行深入探讨。
2. 3D立体成像技术的定义和原理3D立体成像技术是一种能够使人眼观察到物体的立体结构的技术。
它的原理是通过不同的成像方式,将平面图像转换成一个带有深度信息的立体图像,使得用户可以感受到像实物一样的3D视觉效果。
3. 3D立体成像技术的应用领域3.1 电影和游戏制作近年来,随着消费者对于视觉体验的需求不断增加,电影和游戏制作中的3D立体成像技术越来越受到青睐。
《阿凡达》和《异星觉醒》就是3D技术应用的成功案例。
同时,游戏制作公司也开始将3D技术作为开发游戏的工具,以提高游戏画面的逼真度。
3.2 医学和医疗诊断3D技术在医学以及医疗诊断方面的应用也越来越广泛。
例如,在医学图像处理中,可以将X光、CT、MRI等医学图像进行三维重建,以便医生更准确地进行诊断和手术操作。
3.3 建筑和设计3D技术在建筑和设计方面的应用也非常重要。
使用3D技术建模可以更加准确地呈现建筑物和室内设计方案。
同时,3D技术可以节省时间和成本,使得建筑和设计公司更加高效地完成工作。
4. 3D立体成像技术的发展趋势和未来展望4.1 通过不断改进算法,提高图像质量目前3D技术存在一些问题,比如图像质量不够好,易出现重影等现象。
为了提高用户体验,各家公司会通过不断改进算法等手段,提高图像质量,并解决常见的问题。
4.2 3D技术将融入更多的应用场景未来,3D技术将越来越多地融入到各种应用场景中。
比如,在智能家居领域,3D技术可以创建更加真实的虚拟场景,以便用户更好地体验智能设备。
同样,在在线教育和远程会议领域,3D 技术可以模拟真实的教室和会议场景,提高学习和工作效率。
人眼立体成像范围
人眼立体成像是指通过左右眼的视差差异,使我们能够感知到三维空间中物体的深度和距离。
而人眼立体成像范围则是指我们能够感知到立体效果的范围和限制。
人眼立体成像的原理是基于我们左右眼的视差差异。
当我们观察一个物体时,光线会通过物体反射或折射,并经过眼睛的晶状体和眼底的视网膜。
左眼和右眼的视点位置不同,因此它们会接收到不同的光线。
这些不同的光线会在大脑中被处理并合成为一个立体图像,从而使我们感知到物体的深度和距离。
然而,人眼立体成像的范围是有限的。
首先,我们只能感知到一定距离内的物体的立体效果。
当物体距离我们过远或过近时,我们无法感知到立体效果。
这是因为过远或过近的物体所产生的视差差异太小,无法被我们的大脑处理和合成成立体图像。
人眼立体成像的范围还受到其他因素的影响,如光线的强度和颜色对立体感知的影响。
当光线过弱或过强时,我们的眼睛无法准确地接收到光线信息,从而影响了立体感知。
此外,不同颜色的物体对立体感知也有一定影响,比如红色和蓝色的物体在远处和近处的立体效果可能不同。
人眼立体成像的范围还受到个体差异的影响。
每个人的眼睛和大脑
对立体感知的处理方式可能略有不同,因此每个人的立体感知范围也会有所差异。
一些人可能对近距离的立体效果更敏感,而另一些人可能对远处的立体效果更敏感。
总的来说,人眼立体成像的范围是有限的,受到物体距离、光线强度和颜色、个体差异等因素的影响。
了解人眼立体成像范围的限制有助于我们更好地理解立体视觉的原理,并在实际应用中进行合理的设计和调整。
3D立体画成像原理立体画是指能够给人以立体感觉的画作。
在二维平面上,通过其中一种技术手段使画面看起来具有深度和立体感。
现代的3D立体画主要有两种成像原理,分别是红蓝立体画成像原理和自动立体画成像原理。
红蓝立体画成像原理是一种较为简单的技术手段。
它的原理是通过将一幅图像分成两个彩色图层,一个是红色通道,另一个是蓝绿色通道。
观看者佩戴带有红蓝滤镜的眼镜时,红色滤镜只能让红光透过,蓝色滤镜只能让蓝绿光透过,这样,左眼只能看到红色通道的图像,右眼只能看到蓝绿色通道的图像,通过视差产生立体感。
自动立体画成像原理则是更为高级的技术手段。
它的原理是通过光学镜头和电子程序控制,使画面中不同位置的图像按照一定规律或者时序切换显示。
例如,左眼视角和右眼视角会以一定的频率交替显示,这样我们的不同眼睛就会在不同的时间看到不同的图像,通过大脑的处理,形成立体的感觉。
这种技术手段需要辅助设备,如电视观看时需要佩戴特殊的立体眼镜。
不论是红蓝立体画成像原理还是自动立体画成像原理,都是通过视差来产生立体感。
视差是指当我们在不同位置观察同一个物体时,由于视角的不同,物体在我们的视线上看到的位置产生位移。
这种视差位移的差异被大脑感知并解读为物体的深度和立体感。
除了视差,还有一些其他因素也会影响到画面的立体感。
例如,透视关系是指物体的尺寸和形状根据其距离观察者的远近来发生变化,这也是我们在现实生活中感知立体世界的一种方式。
在绘画中,透视可以通过线性透视来表现,使得近景大、远景小,强调画面的深度感。
此外,阴影和光影也能够增强画面的立体感,通过模拟光线的照射和反射来表现物体的立体形状。
总的来说,3D立体画通过不同的成像原理和技术手段,使画面呈现立体感,给观看者带来更为真实和立体的感受。
无论是红蓝立体画成像原理还是自动立体画成像原理,都是通过视差的产生和其他视觉效果的应用,使画面看起来具有深度和立体感。
这些技术手段的应用使得艺术创作领域产生了更加丰富的可能性,也开启了人们探索立体美学的空间。
3d电影制作原理3D电影制作是通过一系列技术手段,将电影内容以立体(3D)的形式呈现给观众。
与传统的2D电影相比,3D电影具有更为逼真、沉浸的视觉效果,能够给观众带来更加震撼、身临其境的观影体验。
本文将介绍3D电影制作的原理和技术手段。
一、3D电影制作的基础技术1.立体成像立体成像是3D电影制作的核心技术之一,它通过双目视差原理(即左眼和右眼看到的景象略有区别,从而形成空间位置差异)来呈现出真实的3D效果。
常见的立体成像方式包括:(1) 透镜式立体成像:是一种常见的3D电影技术,采用分别放置在左右两侧的偏振镜或彩色滤光片,分别过滤掉右眼或左眼看到的画面,从而实现3D效果。
目前,透镜式立体成像技术已经广泛用于3D电影院及3D电视等场景。
(2) 红蓝/绿色滤镜立体成像:是一种采用红色和蓝色(或绿色)滤镜分别过滤掉右眼或左眼的颜色信息,通过颜色的叠加来产生立体效果的技术。
但是这种技术也有缺陷,比如可能会出现画面失真等问题。
2.深度感知深度感知是指通过散景、闪光和焦距逐渐变近等方式,从而体现画面中存在着不同的深度维度。
3D电影要体现这种效果,需要在拍摄、剪辑及后期制作阶段加入深度信息,以强化观众的3D视觉体验。
1.拍摄3D电影的拍摄需要使用一组或多组摄像机进行拍摄,从不同视角采集画面信息,以获得不同角度的深度信息。
目前,主流的3D电影制作都使用双摄像头的方式进行拍摄,分别安装在一个专门的3D电影摄影机上。
2.后期制作在后期制作过程中,3D电影的深度感知需要通过计算机模拟加工完成。
对于拍摄过程中产生的缺陷,如左右画面色差、重影等,也需要在后期制作过程中进行修复和矫正。
3.分辨率转换由于3D电影会让观众感受到更加真实的画面细节,因此3D电影的分辨率也比2D电影更高。
根据投影的屏幕大小选择合适分辨率对3D电影进行转换。
与2D电影相比,3D电影的制作过程更为复杂,涉及到很多技术挑战。
如果深度信息不准确、色差重影过多或分辨率不足等问题都会影响观影效果。
一、实验目的1. 了解立体成像的基本原理和实验方法。
2. 掌握使用全息摄影技术进行立体成像的实验操作。
3. 分析实验数据,验证全息摄影技术在立体成像中的应用。
二、实验原理全息摄影是一种记录被摄物体反射(或透射)光波中全部信息(振幅、位相)的照相技术。
全息照相不仅记录了被摄物体的反射光波强度(振幅)而且还记录了反射光波的位相。
当用特殊激光照射全息图时,可以看到一幅立体图像。
全息照相的原理是利用光的干涉原理,利用两束光的干涉来记录被摄物体的信息。
三、实验器材1. 全息摄影相机2. 激光器3. 分光镜4. 被摄物体(如小玩具、人物等)5. 全息干板6. 照相机7. 记录本四、实验步骤1. 准备实验场地,将全息干板放置在实验台上,调整好全息摄影相机和激光器。
2. 打开激光器,将激光束分为两束,一束直接照射到全息干板上,另一束照射到被摄物体上。
3. 调整被摄物体与全息干板之间的距离,使激光束与物体表面垂直。
4. 激光束照射到被摄物体上后,反射光束会照射到全息干板上,形成干涉条纹。
5. 使用全息摄影相机拍摄干涉条纹,记录下全息图像。
6. 将全息干板取出,用照相机拍摄全息图像。
7. 分析实验数据,观察全息图像的立体效果。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,成功拍摄到全息图像,并在全息图像上观察到被摄物体的立体效果。
2. 实验结果表明,全息摄影技术能够有效地记录被摄物体的全部信息,实现立体成像。
3. 通过实验,了解到全息摄影技术的原理和操作方法,进一步加深了对立体成像的理解。
六、实验结论1. 全息摄影技术能够记录被摄物体的全部信息,实现立体成像。
2. 全息摄影技术在科学研究、文化艺术等领域具有广泛的应用前景。
3. 通过本次实验,掌握了全息摄影技术的实验操作,提高了实验技能。
七、实验反思1. 在实验过程中,发现全息干板表面需保持平整,避免影响干涉条纹的形成。
2. 实验过程中,激光束的强度和方向对实验结果有一定影响,需严格控制。
三维立体成像原理引言:在我们日常生活中,我们经常会遇到三维立体成像的技术应用,比如电影院的3D电影、虚拟现实设备中的立体图像等等。
那么,这些奇妙的三维立体成像是如何实现的呢?本文将介绍三维立体成像的原理,以及它在现实生活中的应用。
一、三维立体成像的原理1.视差原理:视差是指当我们用左右两只眼同时观察一个物体时,由于左右眼距离的不同,我们会从不同的角度看到物体,从而产生视差。
我们的大脑通过左右眼所看到的不同视角,来判断物体的距离和位置关系。
2.立体成像原理:立体成像是通过模拟人类双眼观察物体的方式,使得观察者能够看到立体感的图像。
常见的立体成像技术包括红蓝立体成像、偏振立体成像和自动立体成像等。
红蓝立体成像:红蓝立体成像是通过在图像上覆盖红色和蓝色滤镜,使得左右眼只能看到其中一种颜色的图像。
观察者戴上红蓝立体眼镜时,左眼只能看到红色图像,右眼只能看到蓝色图像,从而产生立体效果。
偏振立体成像:偏振立体成像是通过在图像上使用不同方向的偏振滤镜,使得左右眼只能看到特定方向的光线。
观察者戴上偏振立体眼镜时,左眼只能看到垂直方向的光线,右眼只能看到水平方向的光线,从而产生立体效果。
自动立体成像:自动立体成像是通过使用特殊的显示屏幕和眼镜,使得观察者无需佩戴任何特殊眼镜,即可观看到立体图像。
这种技术通常使用液晶屏幕和快速切换的偏振光来实现。
二、三维立体成像的应用1.电影与娱乐:三维立体成像技术在电影院的3D电影中得到了广泛应用。
观众通过佩戴特殊的立体眼镜,可以获得震撼的视觉体验,仿佛身临其境。
此外,虚拟现实设备中的立体图像也使得用户可以身临其境地参与到虚拟世界中。
2.医学与教育:三维立体成像技术在医学和教育领域也有重要应用。
医生可以利用三维成像技术来进行手术模拟和病灶诊断,提高手术的准确性和安全性。
教育机构可以利用三维成像技术来展示复杂的解剖结构和物理原理,提高学生的学习效果。
3.设计与制造:三维立体成像技术在设计和制造领域也得到了广泛应用。
三维成像的应用原理概述三维成像是指通过某种方式将真实世界中的物体或场景转化为具有三维效果的图像或视频。
它在各种领域得到广泛应用,包括虚拟现实、医学影像、工业设计等。
本文将介绍三维成像的应用原理及其相关技术。
传统的三维成像技术在介绍现代三维成像技术之前,我们首先了解一下传统的三维成像技术。
1.立体摄影立体摄影是一种基于双目视觉原理的三维成像技术,通过在不同位置拍摄同一场景的图像,并以一定方式组合起来,让观看者产生一种立体的感觉。
2.立体显示立体显示是指通过特殊的显示设备,如立体电视、立体投影等,将二维图像以立体的方式展示出来。
观看者需要佩戴特殊的眼镜或者使用naked-eye技术才能获得立体效果。
现代三维成像技术现代三维成像技术借助于计算机图形学、光学技术和传感器等多个领域的进展,实现了更加精确和逼真的三维成像效果。
以下列举了一些常见的现代三维成像技术:•激光雷达激光雷达利用激光束扫描物体表面,通过测量激光束的反射时间和夹角,计算出物体表面的三维坐标。
激光雷达广泛应用于自动驾驶、环境监测等领域。
•结构光扫描结构光扫描利用投影器投射特定的光纹或光格到物体表面,通过观察投影点的位置变化,计算出物体表面的三维坐标。
结构光扫描被广泛应用于三维建模、人脸识别等领域。
•视差立体摄像视差立体摄像利用双摄像头同时拍摄同一场景,通过分析两个摄像头之间的视差,计算出物体的三维坐标。
视差立体摄像广泛应用于机器人导航、体感游戏等领域。
•深度相机深度相机利用红外传感器或其他深度感知技术,测量物体与相机之间的距离,并生成物体的深度图像。
深度相机广泛应用于手势识别、虚拟现实等领域。
未来发展方向随着计算机技术的不断发展,三维成像技术将在未来得到进一步的突破和应用。
以下是一些可能的未来发展方向:1.全息投影全息投影是一种将三维图像投影到空中形成逼真立体效果的技术。
目前,全息投影主要用于展示和娱乐领域,但随着技术的发展,它有望在医学影像、教育等其他领域得到应用。
三维立体成像原理
三维立体成像原理是指通过特定的技术手段,使得人眼在观看图像时会产生深度感,从而感受到图像中物体的立体空间位置和距离远近。
三维立体成像原理的实现方法主要有以下几种:
1. 视差原理:人眼分别看到同一物体在两只眼睛的不同位置,从而形成双眼的视差差异。
通过利用视差差异,我们可以感知到物体的三维形态。
2. 多视图原理:通过获取相同物体的多个角度图像,再将这些图像合成为一个立体图像,使观看者可以从多个视角来观察物体,从而增强了立体感。
3. 激光扫描原理:利用激光扫描仪扫描物体表面的几何信息,通过测量物体表面各点的坐标数据,再根据这些数据生成物体的三维模型。
4. 光栅显示原理:利用光栅技术将左右眼观察时所需的图像分别发送到对应的眼睛,使得每只眼睛只能看到与其对应的图像,从而产生立体效果。
5. 剪影技术原理:通过使用遮挡物或细分画面的方法,将不同图像或图像的不同部分分别送入左右眼观察,产生立体效果。
通过上述原理的应用,我们可以实现在平面图像中产生立体感,让观众在观看图像时能够感受到物体的立体形态和深度。
这为三维影视、虚拟现实、增强现实等领域的发展提供了基础。
3D技术的原理3D技术是指通过模拟真实世界的三维空间,并以此为基础创建虚拟对象或场景的技术。
它主要通过感知和模拟人眼视觉机制来实现。
3D技术在许多领域得到应用,如电影、游戏、建筑设计等。
下面将详细介绍3D技术的原理。
一、人眼视觉机制要理解3D技术的原理,我们首先需要了解人眼的视觉机制。
人眼通过两只眼睛同时观察物体,每只眼睛看到的画面略有不同。
这种略微的差异通过大脑进行处理,从而让我们感知到深度和立体效果。
二、立体成像原理3D技术就是利用立体成像原理来模拟这种人眼立体视觉效果。
立体成像可以分为主动式和被动式两种方式。
1. 主动式立体成像主动式立体成像是指通过特殊的眼镜或其他装置来实现立体效果。
这种方法要求观众佩戴特殊的眼镜,其中一只眼镜会屏蔽或过滤掉画面中的特定部分。
当观众通过这种眼镜观看画面时,两只眼睛会看到不同的画面,从而产生立体效果。
常见的主动式立体成像技术包括偏振成像、快门式成像和红蓝绿成像。
其中,偏振成像是利用偏光片来过滤不同方向的光线,使得观众通过左眼和右眼看到的画面有所差异;快门式成像是通过快速切换显示左右两个画面的方式,要求观众佩戴配对眼镜,左眼只能看到左画面,右眼只能看到右画面;红蓝绿成像则是通过过滤红色、蓝色和绿色光线的方式,使得观众通过左右眼分别看到不同颜色的画面。
2. 被动式立体成像被动式立体成像是指无需佩戴特殊眼镜,通过分别投射不同图像给左右眼来实现立体效果。
常见的被动式立体成像技术有自动立体成像和云台立体成像。
自动立体成像是利用特殊的光栅片或面板将左右眼的图像进行分离并分别投射给左右眼。
观众无需佩戴任何眼镜,就可以通过裸眼观看画面,获得立体效果。
云台立体成像是通过将左右眼的图像投射到偏振滤光器上,观众佩戴带有偏振滤光器的眼镜,通过不同的滤光器过滤掉其中的一种偏振光,从而实现不同眼睛看到不同的画面。
这种技术多用于电影院等特定场合。
三、3D建模和渲染除了立体成像之外,3D技术还需要进行3D建模和渲染。
3d立体成像技术及应用3D立体成像技术是一种通过模拟或重建三维空间的技术,使观察者能够感知到深度和体积的技术。
它已经在许多领域得到应用,包括电影制作、游戏开发、医学图像处理等。
本文将详细介绍3D立体成像技术的原理和应用。
3D立体成像技术的原理主要是基于人眼视觉的工作原理。
人眼通过接收物体反射或发射的光线,并将它们投射到视网膜上。
这个图像由大脑解码,产生对物体位置、大小和形状的感知。
为了实现3D效果,我们需要在左右眼之间创建一种差异,从而模拟人眼接收到的不同角度的图像。
这种差异可以通过两种主要的技术实现:主动成像和被动成像。
主动成像技术通过在两个眼睛间交替显示不同图像的方式来实现深度感知。
这需要观众佩戴特制眼镜,这些眼镜通过液晶屏或快速切换滤光片来控制每只眼睛看到的图像。
例如,在电影院里观看3D电影时,观众戴上特制眼镜,一只眼睛看到左眼图像,另一只眼睛看到右眼图像,从而实现立体效果。
被动成像技术则不需要观众佩戴特殊眼镜。
这种技术利用特殊的投影屏幕或滤光片,将左眼和右眼的图像以不同的波长或极性进行分离。
观众只需用自己的双眼观看屏幕上的图像,立体效果就会呈现出来。
这种技术在电视、电脑显示器和游戏机中得到了广泛的应用。
除了电影和电视领域,3D立体成像技术在游戏开发领域也得到了广泛应用。
通过使用3D立体成像技术,游戏开发人员可以创建更加逼真和吸引人的游戏体验。
玩家可以感受到游戏中的深度和体积,增强了游戏的沉浸感和逼真度。
此外,医学领域也使用了3D立体成像技术。
例如,在医学图像处理中,如CT和MRI 扫描,医生可以通过使用3D成像技术来更清楚地看到病人体内的器官和组织,从而提供更准确的诊断和治疗。
总之,3D立体成像技术是一种可以模拟现实世界的三维空间的技术。
它的应用范围广泛,包括电影制作、游戏开发和医学图像处理等。
通过使用这种技术,人们能够更好地感知和理解物体的深度和体积,从而提供更逼真和沉浸的体验。
随着技术的不断发展,我们相信3D立体成像技术将在未来得到更广泛的应用。
立体成像随着科技的发展和技术的进步,人们对显示技术的要求也越来越高,二维的高分辨率显示已难以满足人们的感官需求,正是在这样的背景下,3D显示技术逐步被开发和利用。
尤其是在近几年,3D显示技术正向世人展现其良好的发展前景和庞大的市场。
最早的立体成像来源于大自然,也即我们熟悉的海市蜃楼。
海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。
也就是因海面上冷空气与高空中暖空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。
蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。
气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。
沙漠中的海市蜃楼首先将立体成像技术带给大众的是电影行业。
为了把观众从电视夺回来,好莱坞推出了一种新玩艺儿--立体电影。
其实早在1936年利用双镜头摄影机和偏振片可以造出具立体效果的影片,但此技术具有不少限制。
之后从RealD 三维等技术发展、阿凡达等电影流行之后,立体影片才进一步被广泛推广。
人以左右眼看同样的对象,两眼所见角度不同,在视网膜上形成的像并不完全相同,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近,从而产生立体视觉。
立体电影的原理即为以两台摄影机仿照人眼睛的视角同时拍摄,在放映时亦以两台放影机同步放映至同一面银幕上,以供左右眼观看,从而产生立体效果。
拍摄立体电影时需将两台摄影机架在一具可调角度的特制云台上,并以立体电影原理符合人眼观看的角度来拍摄。
两台摄影机的同步性非常重要,因为哪怕是几十分之一秒的误差都会让左右眼觉得不协调;所以拍片时必须打板,这样在剪辑时才能找得到同步点。
放映立体电影时,两台放影机以一定方式放置,并将两个画面点对点完全一致地、同步地投射在同一个银幕内。
在每台投影机的镜头前都必须加一片偏光镜,一台是横向偏振片,一台是纵向偏振片(或斜角交叉),这样银幕就将不同的偏振光反射到观众的眼睛里。
观众观看电影时亦要戴上偏振光眼镜,左右镜片的偏振方向必须与投影机搭配,如此左右眼就可以各自过滤掉不合偏振方向的画面,只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机放映的画面,右眼只能看到右机放映的画面。
这些画面经过大脑综合后,就产生了立体视觉。
利用人的双眼视角差和会聚功能等特性拍摄的放映时产生立体效果的电影。
普通的电影或照片都是一个镜头从单一视角拍摄的,影像都在同一平面上,人只能根据生活经验(如近大远小、光线明暗)产生空间感。
而立体电影则是由从类似人两眼的不同视角摄制的具有水平视角差的两幅画面组成的,放映时两幅画面重叠在幕上呈双影,通过特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅,观众左眼看到的是从左视角拍摄的画面、右眼看到的是从右视角拍摄的画面,通过双眼的会聚功能,于是合成为立体视觉影像。
观众看到的影像好像有的在幕后深处,有的脱框而出,似伸手可攀,给人以身临其境的逼真感。
采用幕前辐射状半锥形透镜光栅的立体电影受观众厅座位区位置的严格限制,观众头部不能随便移动,否则立体效果消失,因此观众感到异常不便。
在戴眼镜观看的立体电影中,广泛采用着彩色眼镜法和偏光眼镜法。
彩色眼镜法是把左右两个视角拍摄的两个影像,分别以红色和青(或绿)色重叠印到同一画面上,制成一条电影胶片。
放映时可用一般放映设备,但观众需戴一片为红另一片为青(或绿)色的眼镜。
使通过红镜片的眼睛只能看到红色影像,通过青色镜片的眼睛只能看到青色影像。
此法的缺点是观众两眼色觉不平衡,容易疲劳;优点是不需要改变放映设备。
初期的立体电影常用这种方法。
1985年日本筑波国际科技博览会上展出了采用这种方法的球幕黑白电影,效果更佳。
偏光眼镜法的立体电影,从1922年开始一直为各国所重视,有些国家已和大视野的电影相结合,拍成质量更高、效果更好的彩色立体电影。
这种电影在放映时,左右画面以偏振轴互为90°的偏振光放映在不会破坏偏振方向的金属幕上,成为重叠的双影,观看时观众戴上偏振轴互为90°、并与放映画面的偏振光相应的偏光眼镜,即可把双影分开获得立体效果。
由于制作和放映工艺的不同,偏光立体电影有双机和单机之分。
1985年的筑波博览会上展出了70毫米大银幕彩色立体电影。
自60年代以来,中国拍摄的立体电影是采用偏振光方式观看的立体电影。
然而如今主流的3D立体显示技术,仍然不能使我们摆脱特制眼镜的束缚,这使得其应用范围以及使用舒适度都打了折扣。
而且不少3D技术会让长时间的体验者有恶心眩晕等感觉。
于是,3D立体显示能够持续发展的动力,就落到了裸眼3D显示技术这一前沿科技身上。
目前主要的裸眼3D显示技术都是在以下这两种技术的基础上改良而成的。
一是视差障壁技术,另一个为柱状透镜技术。
A.视差障壁技术看过之前系列的文章的朋友,或者还记得高中物理的朋友,应该知道电影院在放映3D电影时,广泛采用的是偏振眼镜法。
而视差障壁(Parallax Barrier)技术(它也被称为视差屏障或视差障栅技术),与偏振眼镜法有些相似,不过一个需要通过眼镜,另一个却不需要。
视差障壁技术是由夏普欧洲实验室的工程师经过十年研究的,它的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层,利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。
缺陷:由于背光遭到视差障壁的阻挡,所以亮度也会随之降低,要看到高亮度的画面比较困难。
除此之外,分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低,导致清晰度的降低。
应用此类技术的代表厂商和产品有,夏普发布的裸眼3D手机,任天堂的3DS游戏机。
B.柱状透镜技术另一项名为柱状透镜(Lenticular Lens)的技术,也被称为双凸透镜或微柱透镜。
它相比视差障壁技术最大的优点是其亮度不会受到影响,但观测视角宽度会稍小。
它的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上,这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素,这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。
于是双眼从不同的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。
不过像素间的间隙也会被放大,因此不能简单地叠加子像素。
让柱透镜与像素列不是平行的,而是成一定的角度。
这样就可以使每一组子像素重复投射视区,而不是只投射一组视差图像。
就看到不同的子像素。
而是成一定的角度像。
目前已经有面板厂商计划生产针对3D的超高分辨率面板,如果取得规模效益,会在很大程度上缓解分辨率的问题。
应用该技术的代表厂商主要有,欧洲的飞利浦、中国的朗辰电子科技、沃飞裸眼3D、HIMAX。
另外补充一则改进版的新技术:C.MLD技术2009年4月,美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D 技术——MLD(multi-layer display多层显示),这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板,实现在不使用专用眼镜的情况下,观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。
与以往采用柱状透镜技术的裸眼3D显示器相比,MLD技术具有以下几个优点:一、观看3D影像时,用户不会产生眩晕、头疼及眼睛疲劳等副作用;二、3D显示时,屏幕的分辨率不会降低;三、可组合显示文字等二维影像和3D影像;四、对观看3D影像的视野及角度没有太大的限制,通俗点说就是可视角度够大。
据悉,采用MLD技术的显示设备已经在美国拉斯维加斯的部分娱乐场所得到了应用,并取得了良好的效果。
D.指向光源(Directional Backlight)技术指向光源(Directional Backlight)3D技术实现的方法是通过搭配两组LED,配合快速反应的LCD面板和驱动方法,让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼,由于互换影像产生视差,进而让人眼感受到3D三维效果。
这种技术具有很大的优势,在3D显示的亮度和分辨率上都能够得到保障,但是这种技术尚未成熟,远没有达到量产的阶段。
裸眼3D技术的分类从技术上来看,裸眼式3D可分为光屏障式柱状透镜技术和指向光源三种。
裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚,但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。
在观看的时候,观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像(3D效果受视角影响较大),3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。
不过液晶面板行业巨头友达光电,研发巨头3M等已经在积极进行研发,预计部分裸眼式3D显示设备将于今明两年实现量产。
裸眼3D的优缺点1.光屏障式—光屏障式3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术,其原理和偏振式3D较为类似,是由夏普欧洲实验室的工程师十余年的研究成功。
光屏障式3D产品与既有的LCD液晶工艺兼容,因此在量产性和成本上较具优势,但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。
光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层,利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。
优点:与既有的LCD液晶工艺兼容,因此在量产性和成本上较具优势缺点:画面亮度低,分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低2.柱状透镜—柱状透镜技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术,其最大的优势便是其亮度不会受到影响。
柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜,优点:3D技术显示效果更好,亮度不受到影响缺点:相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容,需要投资新的设备和生产线3.指向光源—对指向光源3D技术投入较大精力的主要是3M公司,指向光源3D技术搭配两组LED,配合快速反应的LCD面板和驱动方法,让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差,进而让人眼感受到3D三维效果。
前不久,3M公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜,该产品的面试实现了无需佩戴 3D 眼镜,就可以在手机,游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像,极大地增强了基于移动设备的交流和互动。
优点:分辨率、透光率方面能保证,不会影响既有的设计架构,3D显示效果出色缺点:技术尚在开发,产品不成熟对于这三种技术的商业化现状,视差障壁由于技术复杂度较柱状透镜低,目前市场上该类产品较多,而MLD在量产技术可行性和成本方面并不具备竞争力;综合分析,柱状透镜技术才是趋势和主流。
从技术和产品成熟度看,采用柱状透镜技术的飞利浦和中国的朗辰电子科技、沃飞裸眼3D是现阶段较为突出的公司。
据国内外3D业内人士的一致看法认为,随着3D产业链的逐渐成形,商用展示将是3D产业最先启动的市场,随后是便携式个人消费类电子产品,最后将是市场规模庞大的家用市场。