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裸眼3D/全息 未来立体显示技术解析

2012-06-25 12:544360

裸眼3D技术将成为主流

  目前消费级终端采用3D技术,仍是两种眼镜式3D解决方案——主动快门式以及偏光式3D技术,不过对于观看者尤其是本身就戴眼镜的朋友来说,使用十分不便。一位业内人士表示,两种眼镜式3D技术难分孰优孰劣,从长期来看,未来的主流技术仍将是裸眼式3D解决方案。  业内各大厂商早已开始研发裸眼式3D终端,任天堂游戏掌机3DS,夏普、LG的裸眼3D手机,东芝、索尼、LG的裸眼3D电视陆续上市或对外展示,无需眼镜的3D时代即将到来。裸眼3D技术主要分为四种:光屏障式、柱状透镜、指向光源、MLD,下面,编辑就来对这四种技术逐一进行分析。

光屏障式/柱状透镜技术

光屏障式裸眼3D技术

  光屏障式(Barrier)3D技术又称视差屏障、视差障栅技术,其原理与偏振式3D技术较为类似,并与现有液晶工艺兼容,在产量和成本方面具备优势,不过采用这种技术的产品影像分辨率和亮度会有所下降。光屏障式3D技术的实现原理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度的垂直条纹。

  光通过这些几十微米宽的条纹,就形成了垂直的细条栅模式,称为“视差壁障”。这种技术利用安置在背光模块和液晶面板间的视差壁障,在立体显示模式下,应由左眼看到的图像显示在屏幕上时,不透明的条纹会遮挡住右眼信号;同样,应由右眼看到的图像显示在屏幕上时,不透明的条纹会遮挡左眼信号。这样,将左眼右眼可视画面分开,观看者就获得了立体影像。

优点:与现有液晶工艺兼容,在产量和成本方面具备优势

缺点:画面亮度低 分辨率有所下降

 

柱状透镜裸眼3D技术

  柱状透镜(Lenticular Lens)技术又称双凸透镜、微柱透镜3D技术,其技术特点是亮度不会受到影响。这种技术的实现原理是在液晶屏幕前面加上一层柱状透镜,使液晶屏幕的像平面位于透镜的焦平面上,这样每个柱透镜下面的图像的像素被分为几个子像素,透镜就能以不同方向投影每个子像素。于是,双眼从不同角度观看屏幕,就可以看到不同的子像素,不过像素间的间隙也会被放大,因此不能简单叠加子像素。

  由于柱状透镜不会阻挡背光,画面亮度不会受到影响,不过由于其基本原理与视差壁障技术部分类似,因此分辨率并不理想。

优点:3D效果好 亮度不受影响

缺点:制造工艺与现有液晶技术不兼容 需投资新的设备、生产线

指向光源/MLD技术

指向光源裸眼3D技术

  指向光源(Directional Backlight)3D技术配备两组LED,配合快速响应的液晶面板驱动方法,让3D内容以排序的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效果。

优点:分辨率、亮度理想 不影响现有设计架构 3D效果好

缺点:技术仍处于开关阶段 产品成熟度不高

 

MLD裸眼3D技术

  MLD(Multi-Layer Display)多层显示技术,通过一定间隔重叠的两块液晶面板,实现在不使用专用3D眼镜的情况下,呈现3D影像的效果。这种技术有如下特点,用户不会产生眩晕、头疼、视觉疲劳等副作用、分辨率理想、可视角度大。

全息投影或为终极方案

  裸眼3D电视虽然让用户摆脱了3D眼镜的束缚,但其显示效果离真正的立体影像仍存在不小的距离。在《星球大战》这样的经典科幻影片中,城市中的飞行汽车、星系之间的时空穿梭,都让观众神往,而在距离较远的电影角色之间,通常通过全息立体影像配合同步音频进行沟通,这不禁引发我们对未来显示技术的无限遐想。

  显示发烧友可能已经了解到,在一些新闻发布会和展览会中,全息投影技术得到了越来越广泛的应用。如去年的上海世博会中,多个国家馆就采用了全息投影技术,其亦幻亦真的感觉,带给人全新的视觉体验。

  全息投影本质上是通过空气或其它特殊的介质形成立体的影像,这种技术突破了传统的声、光、电局限,成像色彩鲜艳,对比度、清晰度都非常高,将装饰性和实用性融为一体,强烈的空间感和透视感是这种技术最具魅力之处。不少业内人士认为,全息投影有望超越当前的各种3D技术,成为终极立体显示解决方案。

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