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(多图) 三维电视近在咫尺

Brian Dipert?? EDN高级技术编辑?? 2010年06月30日 ?? 收藏0
和到银幕的视角。这些不一致会造成头疼、恶心、眩晕,以及其它问题。

  业界已开发了多种其它镜片形式,以及无镜片的自动立体成像显示器(图2)。其中一种镜片采用了极化形式,这是立体图片方案的一个变型,它同样有亮度衰减问题,但没有立体图片的色度偏移问题。一只眼中经过透视校正图像的光线极性与另一只眼睛不同。眼镜镜片被动地将符合极性的正确图像传送给正确的眼睛。传统极化方式的成功体验(以图像没有“泄漏”作为度量标准)主要取决于在放映过程中是否保持头部的正直与静止。更现代的圆极化技术则能缓解大多数人对方向和运动的要求。另一种不常见的眼镜方案是在每个镜片中采用一个LCD快门。这种技术是顺序地投射定时的左右透视图像,配合左右有效通道的通断次序,并阻塞光线传送进入每只眼中。

立体照片 (a)、无源极化 (b) 和有源LCD快门 (c) 眼镜方法提供了各种优缺点的组合,而无眼镜的自动立体成像显示器正在努力超越它们 (d)。

  图2,立体照片 (a)、无源极化 (b) 和有源LCD快门 (c) 眼镜方法提供了各种优缺点的组合,而无眼镜的自动立体成像显示器正在努力超越它们 (d)。

  剧院的无源极化系统可以采用两种形式,一种是单台放映机,其放映镜头前方有一个以精密步长旋转的极化碟;还有一种是采用一个顺序定时的双放映机结构。两种情况都需要安装一

种特殊的“镀银”屏幕,以保持投射光的极化特性。相反的情况是采用有源液晶快门眼镜,剧院方可以采用一个普通银幕和单台放映机。这种方案通常要从放映机发射一个红外光束,光束通过银幕的反射覆盖观众席,用于控制观众眼镜的开关速率。然而,有源LCD眼镜要比无源极化眼镜昂贵和沉重得多,剧院方还必须定期为它们嵌入的电池充电。所有这些因素都要求每次使用后收回眼镜并作清洁处理,才能重复使用,而有些消费者仍然担心卫生问题。

  显示器竞争者

  如将三维从影剧院迁移到家庭影院,则实现选择会有很大的扩展。当然,你的客户可能用一台或多台投影仪的方法模拟一个剧院的配置,这些投影仪可采用DLP(数字光投影)、LCD或LCOS(硅基液晶)技术,但这种配置主要还局限于那些电视迷们。由于现代LCD与等离子直视电视的切换与刷新速度已足够快,能用于无快门的回放,因此可以采用有源快门眼镜,通过一个红外、RF(射频)或有线的显示器连接作定时,与一个顺序显示的图像左、右眼版同步。另外,有些LCD利用了无源极化方式,即在每个连续显示行的上方直接放置一个极化滤光片。这个滤光片将该行图像转化,以适合观众的眼睛。无源方案的主要缺点是每只眼睛接收到的有效垂直分辨率减少一半。不过,一般可以在观看二维节目,或显示器将三维节目动态转换为二维,供无眼镜观看时,关闭极化效果,然而,任何采用眼镜的三维技术都有一些明显的缺陷。首要问题就是尺寸;眼镜与观众面部尺寸的任何不匹配均会导致不舒服或更糟的结果。另外还有镜片破碎、眼镜乱放找不到了的问题,以及更换镜片的需求,这是消费者担心的问题,但也许对供应商来说,是一个诱人的赚钱机会,尤其是那些相对昂贵的有源快门方案。另外,LCD眼镜需要定期充电,这也可能很烦人,如电影看到一半时眼镜电池用尽或出现故障。最后,是对兼容性的担忧,任何新技术的早期都有过类似的情况。是否能合理地假设:消费者不愿意花钱买眼镜,因为家庭成员不能同时使用,也不能在朋友和邻居的家里使用,而且会不会有一种替代性三维技术会突然出现,使这些眼镜成为废品?

  为了用无眼镜方法解决问题,一些制造商开发了自动立体成像显示器。这些显示器包含了双凸透镜、视差光栅,或其它机制,从一个平的投射表面创建出深度感。但是,要成功获得一种合理的感受,自动立体成像仍要求观众在整个放映过程中,保持在一个固定位置,即所谓“最佳点”。即使在理想条件下,自动立体成像也无法创造出吸引人的结果。这些年我看过很多自动立体成像显示器,从未留下哪怕最小的印象。所幸,用户可以将自动立体成像显示器切换到二维模式,观看普通节目。与其它专用型显示器一样(如大尺寸OLED屏),无疑很难想象自动立体成像可以获得足够的早期用户,从而将成本和价格降低到符合大众水平。

  发送的挑战

  如何能将每个视频帧的离散的左右版本信息,通过一个有线或无线的“管道”作传递,而这个管道带宽的设定原来是针对单一的二维帧传输。简单说,这是不可能的。这个现实意味着要实现三维放映,就必须作出折中。减少带宽有两种可能结果,一是降低每像素的颜色深度,或者是降低回放的帧速率。以HDMI(高清晰多媒体接口)为例(参考文献9)。现在常见的HDMI 1.3版有340 MHz带宽,比其前身HDMI 1.2版的单链路带宽要多一倍以上。这个带宽可转换为10.2 Gbps的TMDS(跃变最小化差分信令)带宽,或8.16 Gbps视频带宽,后者对应用更有意义。这个码率足以在24位像素颜色下,传送全帧的720p30、1080i60或者甚至 1080p60的三维视频(表1)。但是,如果彩色深度更高,帧速率更高


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三维电视? 二维/三维转换?

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