3D显示技术是什么意思呢?3D显示技术有哪些类型呢?

来源:三秦科技网

3D显示技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类。裸眼3D目前主要用于公用商务场合,将来还会应用到手机等便携式设备上。而在家用消费领域,无论是显示器、投影机或者电视,现在都是需要配合3D眼镜使用。目前主流的眼镜式3D技术有哪些?在眼镜式3D技术中,又可以细分出三种主要的类型:色差式、偏光式和主动快门式,也就是常所说的色分法、光分法和时分法。

色差式3D技术,英文为Anaglyphic 3D,配合使用的是被动式红-蓝(或者红-绿、红-青)滤色3D眼镜。这种技术历史最为悠久,成像原理简单,实现成本相当低廉,眼镜成本仅为几块钱,但是3D画面效果也是最差的。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。这样的方法容易使画面边缘产生偏色。

偏光式3D技术也叫偏振式3D技术,英文为Polarization 3D,配合使用的是被动式偏光眼镜。偏光式3D技术的图像效果比色差式好,而且眼镜成本也不算太高,目前比较多电影院采用的也是该类技术,不过对显示设备的亮度要求较高。

目前在偏光式3D系统中,市场中较为主流的有RealD 3D、MasterImage 3D、杜比3D三种,RealD 3D技术市占率最高,且不受面板类型的影响,可以使任何支持3D功能的电视还原出3D影像。不过这种技术会使画面分辨率减半,很难实现真正的全高清3D影像,而且画面亮度也会被大大降低。在液晶电视上,应用偏光式3D技术要求电视具备240Hz以上刷新率。

主动快门式3D技术,英文为Active Shutter 3D,配合主动式快门3D眼镜使用。这种3D技术在电视和投影机上面应用得最为广泛,资源相对较多,而且图像效果出色,受到很多厂商推崇和采用,不过其匹配的3D眼镜价格较高。

主动快门式3D主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的,通过把图像按帧一分为二,形成对应左眼和右眼的两组画面,连续交错显示出来,同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关,使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率,很轻松地让用户享受到真正的全高清3D效果,而且不会造成画面亮度降低。

一般情况下,3D液晶电视屏幕刷新频率必须达到120Hz以上,也就是让左、右眼均接收到频率在60Hz以上的图像,才能保证用户看到连续而不闪烁的3D图像效果。目前,包括三星、松下、创维等品牌推出的3D电视,都是采用主动快门式3D技术。

1.裸眼式3D

裸眼式3D可分为光屏障式(Barrier)、柱状透镜(Lenticular Lens)技术和指向光源( Directional Backlight)三种。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚,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技术在分辨率、可视角度和可视距离等方面尚有一定的差距。

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费时十余年研究成功的。

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"。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,在立体显示模式下,应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡右眼;同理,应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡左眼,通过将左眼和右眼的可视画面分开,使观者看到3D影像。该技术主要优点是与LCD液晶工艺兼容,因此在量产和成本上较具优势。主要缺点是画面亮度低,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(Lenticular Lens)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柱状透镜,使液晶屏的像面位于透镜的焦面上,这样在每个柱透镜下面的图像的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,就看到了不同的子像素。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。柱状透镜与像素列不是行的,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。该技术主要优点是3D显示效果更好,亮度不受影响;主要缺点是相关制造技术与现有的LCD液晶工艺不兼容,需要投资新的设备和生产线,并且该技术产生的图像的分辨率不高。

3)指向光源

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来产生视差,进而让人眼感受到三维效果。目前已经有生产商成功地开发 了基于指向光源技术的3D光学膜,该产品的面市实现了无需佩戴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的交流和互动。该技术主要优点是分辨率、透光率方面能保证,不会影响既有的设计架提构,3D显示效果出色;主要缺点是产品不成熟。

标签: 3D显示技术 公用商务场合 柱状透镜 光屏障式

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