真正意义上的裸眼3D

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作者:老白
链接:https://www.zhihu.com/question/19553745/answer/61901095
来源:知乎

所谓裸眼3D基本上都是针对双目视差来说的。
什么是双目视差:人有两只眼睛,它们之间大约相隔65mm。当我们观看一个物体,两眼视轴辐合在这个物体上时,物体的映像将落在两眼网膜的对应点上。这时如果将两眼网膜重叠起来,它们的视像应该重合在一起,即看到单一、清晰的物体。根据这一事实,当两眼辐合到空间中的一点时,我们可以确定一个假想的平面,这个平面上的所有各点都将刺激两眼网膜的对应区域。这个表面就叫做视觉单像区(horopter)。它可以定义为在一定的辐合条件下,在视网膜对应区域的成像空间中所有各点的轨迹。位于视觉单像区的物体,都将落在视网膜对应点而形成单个的映像。
如果两眼成像的网膜部位相差太大,那么人们看到的将是双像,即把同一个物体看成两个。例如,我们用右手举起一支铅笔,让它和远处墙角的直线平行。这时如果我们注视远处墙角的直线,那么近处的铅笔就将出现双像;如果我们注视近处的铅笔,远处的墙角直线就将出现双像。
正因为双目视差,才会让我们看到的物体有纵深感和空间感。

裸眼3D是怎么做到蒙骗双眼来营造空间和纵深感呢,现在的3D视频或者图像都是通过区分左右眼来拍摄的两幅图,视差距约为65mm,通过让你左眼看到左眼的图像,右眼看到右眼的图像就可以让你的大脑合成一副有纵深感的立体画面。

使用屏幕怎么做到呢,目前主流的技术分两种:
1.光屏障式技术
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。这些条纹宽几十微米,通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式,称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁。通过将左眼和右眼的可视画面分开,使观者看到3D影像。
原理如下:

这种技术的优点是在成本上比较有优势,像夏普的3D手机和任天堂3DS游戏机都是采用这种技术。不过采用这种技术的屏幕亮度偏低,只能在一个合适的角度和位置才能有比较好的视觉效果。
2.柱状透镜技术

柱状透镜技术也被称为微柱透镜3D技术,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。

柱状透镜技术并不会像光屏障式那样影响屏幕亮度,所以其比后者的显示效果要好。

但是这两种技术都存在视点固定,视角也固定,观看3D效果的时候既不能移动也不能晃动,
原因在于他们的3D区域是固定的,一点震动或者移动都会影响观看效果,比如3DS这货,你玩游戏的时候会抖动,那么使用起来就会晕。

而且这种技术都是单人观看的,那么电视是多人观看的,怎么办呢?

这就要说说霜叶提到的TCL的裸眼3D电视,相信很多人在深圳老机场的安检通道的时候看过TCL的那几个裸眼3D电视吧,那就是我在TCL那段时间搞的,那玩意基本上家用不可能的,当时花了大几十万吧,另外普通的3D片源是不能看的,为什么这么说呢?我们来看看他的成像原理。

单人观看的裸眼3D上面都介绍了,毕竟都是单视点的,两幅图就能分成一个3D观看区,那么多几幅图不就有多个3D观看区了吗?可以肯定的是这是他妈真的,有个公司提供了这个技术方案,一张图片分成6个左右分区(12个图)那么理论上就有6个比较舒服的3D观看区了,嗯,TCL那个电视就是这个原理。

贴张模拟图你们感受下。

那么最后到底有没有牛逼叼炸天的裸眼3D方案呢?那是有的,就是我现在的所在的公司专注裸眼3D技术的公司,那传统的裸眼3D视点固定导致观看区域和距离基本固定,那么如何提供更好的体验,我们是通过跟踪观看用户的眼球,来调解观看视点的,这样你上窜下跳,左扭右恍都不影响观看效果,有关原理我就不说了,这是我们专利技术,给你们贴个图你们感受下吧。

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