抛开眼镜束缚，裸眼看3D

随着3D电影《阿凡达》的上映带来席卷全球的3D热潮后，3D技术也成为当前科技发展的焦点之一。目前市场上可以支持3D技术的显示设备有很多，包括投影机、显示器、平板电视等。可是观看3D影片需要3D眼镜的支持，这样给用户带来诸多不便。很多人在考虑一个问题：能否丢掉眼镜直接看3D画面呢？2010年，在汉诺威消费电子、信息及通信博览会（CeBIT）上，一种新型的3D技术——“裸眼3D”成为那次会展的焦点。从此裸眼看3D成为该领域发展的一大趋势。

　　裸眼3D显示技术的原理

　　谈起裸眼3D显示技术首先要说立体显示技术。我们之所以能感受到立体视觉，是因为我们的双眼是横向并排，之间大约有 3厘米的间隔，因此左眼所看到的影像与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个差异被称为“视差”，大脑会解读双眼的视差并籍以判断物体远近与产生立体视觉。由于立体视觉是基于视差而来，因此立体显示技术就是以人工方式来重现视差，简单来说就是想办法让左右两眼分别看到不同的影像，以此模拟出立体视觉。

　　立体显示技术主要分为眼镜式3D显示技术和无辅助立体显示技术（即裸眼3D显示技术），后者是从前者的基础上发展而来。

　　裸眼3D显示技术，顾名思义就是不需要借助眼镜等辅助设备就能直接观看到立体画面。裸眼3D显示技术一般被称为“裸眼多视点”技术，该显示技术结合了目前已有的面板技术和引擎技术，同时利用人眼的视差原理，通过给观看者左右两眼分别送去不同的两幅画面，从而达到立体的视觉效果。

　　裸眼3D显示技术的分类

　　从目前的技术角度来讲，裸眼3D显示技术主要包括光屏障技术、柱状透镜技术和指向光源技术3种。

　　光屏障技术

　　看过3D电影的朋友都知道，电影的3D效

　　果是通过眼镜来实现的。这种眼镜叫作被动式偏光眼镜。这种眼镜对显示设备的亮度要求较高，要求显示设备具备240赫兹或者更高的刷新率。是不是有了这种眼镜就能实现3D效果呢？其实不然，播放3D电影时，电影院还要配置两部带偏振镜的放映机同步放映两路视差影像，观众再佩戴上被动式偏光眼镜后才能看到3D画面。如果你将眼镜摘掉看到的画面就是重影效果。

　　光屏障技术就是在此技术的基础上发展而来的。光屏障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度的垂直条纹，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液晶面板间的视差障壁，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，使观看者形成立体影像。

　　优点：与既有的液晶面板工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势。

　　缺点： 3D画面亮度低；分辨率会随着显示设备在同一时间播出影像的增加成反比降低，导致清晰度下降。

　　柱状透镜技术

　　柱状透镜技术也被称作双凸透镜或微柱透镜3D技术。这一技术的实现原理是在液晶显示屏前加上一层柱状透镜，当液晶屏显示图像光线经过这层透镜时，图像中每个子像素以不同的方向投影，这样我们从不同角度看显示屏，就会看到不同的子像素。

　　优点：3D显示效果好，亮度不受影响。

　　缺点：该技术和目前液晶面板工艺不兼容，因此无法广泛使用。

　　指向光源技术

　　指向光源技术搭配两组发光二极管（LED），配合快速反应的液晶面板和驱动方法，让3D画面以排序方式进入观看者的左右眼，从而产生视差，让人眼感受到立体显示效果。在这种3D设备上，后面使用一个方向可以改变的引导光源。在第一个时间帧，光线被引导到左眼，因而左边的图像被显示；在第二个时间帧，光线被引导到右眼，因而右边的图像被显示，两幅画面都拥有全分辨率。对指向光源技术投入较大精力的主要是3M公司。该公司已经成功研制出3D 光学膜，该产品的面世实现了无需佩戴 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：画面亮度和清晰度高，3D显示效果出色，不会影响既有的设计架构。

　　缺点：技术尚在开发，产品不成熟。

　　裸眼3D显示技术相关产品

　　随着裸眼3D显示技术的日渐发展，各大厂商纷纷跻身裸眼3D产品开发，成功推出了液晶电视、显示器、数码相机、数码摄像机等裸眼3D产品，初步实现了商业化应用。

　　裸眼3D电视

　　为了让观众摆脱眼镜的负累，直接就可以看到3D炫动的画面体验，裸眼3D电视应运而生。

　　TCL在2009年就推出了全球首款商用裸眼3D电视，这款电视可以兼容播放2D/3D内容，在2D/3D画面之间可自由转换。它拥有全高清分辨率，采用了视点合成专利算法，用户可从8个角度获得不同的图像。

　　2011年，东芝公司也发布了全球首款56英寸裸眼3D电视，这款电视应用了东芝特有的完整成像技术，向不同位置和角度的观众同时放映出复数影像，使得观看者无需佩戴眼镜就可以在左右眼中分别看到不同的画面，并在大脑中形成立体影像。同时通过高性能图像处理引擎和柱面透镜屏，实现了高画质的裸眼3D显示效果，并可以让多人在不同角度都能欣赏到完美的3D画面。

　　此外，裸眼3D显示器市场也日渐火热。国内厂商欧亚宝龙旗下的裸眼3D显示器如今已经发展到第四代，产品也全部实现高清显示，在

　　国内的3D显示器行业处于领先位置。

　　裸眼3D笔记本电脑

　　东芝公司在2011年发布了全球首款裸眼3D笔记本电脑Qosmio F750，Qosmio F750配备15.6英寸全高清3D炫彩屏，采用全新的光学技术，在3D效果、清晰度、亮度等画质表现上趋于完美。Qosmio F750采用激活式光学防抖透镜，实现裸眼3D显示，并通过摄像头和人脸识别技术实时追踪观赏者眼睛所处位置，动态调整透镜透光角度，使观赏者能够在改变观赏角度时也能观看到最佳的3D效果，同时Qosmio F750还可以支持3D /2D 同屏显示功能，将3D图像显示在屏幕任意位置的窗口中，并不影响其他区域的2D画面显示，极大丰富了3D视觉的应用领域。裸眼3D游戏机

　　任天堂推出了全球首款裸眼3D掌上游戏机3DS。3DS采用双屏幕设计，上屏幕是3.53英寸800像素×240像素的高清宽屏显示屏，用户无需佩戴3D眼镜，即可享受震撼的3D游戏效果；下屏幕是3.02英寸320像素×240像素的触摸屏。这款游戏机还有3个摄像头，其中一个面对用户，另外两个朝外，可以让你拍摄3D照片，并立即显示在屏幕上。

　　裸眼3D MP5播放机

　　爱国者推出了首款裸眼3D MP5播放机——月光宝盒PM5950。PM5950采用4.3英寸800像素×480像素高清触摸屏。PM5950的出现满足了用户随时随身随地裸眼观看3D影片的需要，让用户摆脱佩戴3D眼镜才能观看3D影片的困扰，真正实现了便携式裸眼3D功能。

　　裸眼3D手机

　　2011年，LG推出首款双核、双摄像头裸眼3D智能手机Optimus 3D P920。P920配备4.3英寸800像素×480像素触摸屏，采用双核处理器，还内置两个500万像素的摄像头，涵盖3D录像/拍照、3D影像观赏与3D内容分享等功能，拍摄的影片可立即在屏幕上观赏。同时YouTube也成为LG合作伙伴，为P920提供上传与观赏3D影片的平台。

　　裸眼3D数码相机

　　在影像行业中，富士推出了配备裸眼3D显示技术的数码相机FinePix REAL 3D W3。这款数码相机不仅可以拍摄3D图像，还能够通过相机的屏幕直接显示3D画面，但是目前来看，也仅限于相机本身观看3D图像，无法与其他人或者其他途径分享。因此慢慢的，这些设备的关注度也快速下滑。虽然厂商会定期继续更新相关的系列产品，但是并不会针对这些产品进行大力的宣传。因此，裸眼3D数码相机市场也可以说是处于沉寂阶段。

　　裸眼3D发展所受制约

　　正如每个新兴产业都需要一个兴起、发展到成熟的过程一样，裸眼3D产业作为一个新兴产业，也会面临一些发展中的问题。其表现主要有以下几个方面：

　　可视角度小，可视距离受限

　　裸眼3D显示技术只能在指定的位置才能观看到较好的3D画面，如果偏离此位置3D效果就不理想，因此给人们观看3D画面时带来很多局限性。此外，若离屏幕距离太近，人会有明显的头晕现象，因此该技术暂时还不适合在小尺寸显示器上使用。

　　亮度不够，影响效果

　　光屏障技术背光遭到视差障壁等设备的阻挡，3D画面的亮度上会有很大不足之处。此外分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低，导致清晰度的降低。这样用户长时间观看时，会造成严重的视觉疲劳，这也与目前裸眼3D技术解决方案有着直接的关系。

　　成本高，价格昂贵

　　目前很多厂商推出的裸眼3D产品都是价格不菲，这在很大程度上限制了用户的购买力。

　　随着立体拍摄技术的提高，片源库的积累，制约3D普及的瓶颈问题正在被慢慢化解。裸眼3D显示技术的发展道路同样要经过渐进的过程。裸眼3D显示技术凭借自身舒适的观影感受和刺激的视觉冲击，必将成为3D行业未来的发展方向。

　　【责任编辑】赵新宇