3d裸眼技术是如何实现的?

大桃子 2024-05-28 05:48:40

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先解释一下人眼立体成像的原理，人的双眼基本处于同一平面，但两眼间有一定的间距，因此观看物体时视线会形成一个交叉角度，角度越大，立体感和距离感就越强。由于交叉角度的存在，双眼看到的画面并不相同，也就是产生了“视差”，两幅具有视差的画面经过大脑处理后才能得到完整的立体景象。裸眼就是说不用戴3d眼镜也可以看得出3d效果。夏普的液晶屏就采用了类似人眼的“视觉差屏障”技术，控制左右眼看到不同的图像，然后利用人眼的视觉成像原理，形成的3d纵深效果。lg和htc也是采用了这种视差屏障技术，应该说这是最主流的技术了吧裸眼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。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，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。　　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，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。之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3d显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。　　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 20210311

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