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3D電視的工作原理

來源:
2023-02-01
類別:基礎知識
eye 17
文章創(chuàng)建人 拍明芯城

  

戴著3D立體眼鏡的孩子


  不要讓這些孩子欺騙你 - 浮雕3D眼鏡不能提供最佳性能。 看 電影制作圖片 以了解更多信息。

  拉藝術(shù)家電視,像大多數(shù)技術(shù)一樣,自首次亮相以來一直在發(fā)展。首先,從黑白到彩色電視的轉(zhuǎn)變。然后制造商開始使用各種投影方法提供更大格式的電視。在過去的二十年里,我們看到 液晶顯示器 和 血漿 技術(shù)進步到你可以出去買一臺只有幾厘米厚的61英寸(約155厘米)電視的地步。和高清電視(高清晰度電視) 為我們提供了一張充滿活力和銳利的圖片,就好像我們不是在看一組像素一樣。

  那么電視技術(shù)的下一步是什么?既然您實際上可以用屏幕代替墻壁并以高分辨率觀看電影,那么我們該何去何從?答案可能就在你面前——或者至少看起來就在那里,無論如何。我們談論的是3D電視。

  觀眾第一次看到3D技術(shù)是在1922年,隨著“愛的力量”的發(fā)行。 他們是否認為這是一件奇怪的事情,已經(jīng)消失在歷史中。但由此開始了對三維電影的某種周期性迷戀。

  3D的下一個大繁榮發(fā)生在1950年代。那個時代向世界介紹了數(shù)十部嚴重依賴奇怪噱頭的B級電影。電影制片人希望找到吸引觀眾離開電視機進入劇院的方法。他們的方案包括從在影院座位上安裝振動板以模擬電擊,到在電影期間將充氣骨架滑下高空滑索。相比之下,戴一副傻乎乎的眼鏡是相當溫順的。

  幾集電視劇集和特輯以3D形式出現(xiàn)。3D DVD也有市場。在大多數(shù)情況下,3D并沒有對家庭娛樂行業(yè)產(chǎn)生重大影響。但是,如果2009年消費電子展上一些最受歡迎的展品是很好的指標,那么在不久的將來,我們可能很快就會嘗試觸摸電視上的圖像。

  讓我們更多地了解我們?nèi)绾卧谌S空間中感知物體。

  三維視角

  

2009年CES展會上的3D電視


  消費電子展的這些與會者正在觀看三星3D電視。

  伊桑·米勒/蓋蒂圖片社為什么你可以在現(xiàn)實世界中看到一個物體并將其視為一個三維物體,但是如果你在 電視 屏幕看起來很平?這是怎么回事,3D技術(shù)如何解決這個問題?

  這一切都與我們關注對象的方式有關。我們看到事物是因為我們的眼睛吸收了從物品上反射的光線。我們 腦漿 解讀光明,在我們的腦海中創(chuàng)造一幅圖畫。當物體遠離時,傳播到一只眼睛的光與傳播到另一只眼睛的光平行。但隨著物體越來越近,這些線不再是平行的——它們會聚在一起,我們的眼睛會移動以補償。如果你試著看著鼻子前的東西,你可以看到這種效果——你會得到一個可愛的斗雞眼表情。

  當你專注于一個物體時,你的大腦會考慮調(diào)整你的眼睛以專注于它所需的努力,以及你的眼睛必須收斂多少。這些信息一起允許您估計物體的距離。如果你的眼睛必須收斂很多,那么這個物體離你很近是有道理的。

  秘訣 3D電視和電影 通過在兩個不同的位置向每只眼睛顯示相同的圖像,你可以欺騙你的大腦,讓你認為你正在觀看的平面圖像有深度。但這也意味著收斂和焦點與它們對真實對象的方式不匹配。雖然你的眼睛可能會集中在兩個看似你面前的一個物體的圖像上,但它們實際上集中在更遠的屏幕上。這就是為什么如果你試圖一次看太多3D電影,你會感到眼睛疲勞。

  您如何顯示兩個看起來只有一個的不同圖像?一切都在鏡頭中。

  被動眼鏡

  在3D業(yè)務中,有兩大類 3D眼鏡:被動和主動。 被動鏡頭 依靠簡單的技術(shù),可能是您在聽到3D眼鏡一詞時想到的。經(jīng)典的3D眼鏡有浮雕鏡片。

  浮雕眼鏡使用兩種不同顏色的鏡片來過濾您在電視屏幕上看到的圖像。最常用的兩種顏色是紅色和藍色。如果你不戴眼鏡看屏幕,你會看到有兩組圖像彼此略有偏移。一個會有一個藍色調(diào),另一個會有一個紅色的色調(diào)。如果你戴上眼鏡,你應該會看到一個看起來有深度的圖像。

  這是怎么回事?紅色鏡片吸收來自您的所有紅光 電視,取消紅色色調(diào)的圖像。藍色鏡頭對藍色圖像執(zhí)行相同的操作。紅色鏡片后面的眼睛只能看到藍色圖像,而藍色鏡片后面的眼睛會看到紅色圖像。因為每只眼睛只能看到一組圖像,所以你的大腦會將其解釋為兩只眼睛都在看同一個物體。但是你的眼睛會聚在一個與焦點不同的點上——焦點永遠是你的電視屏幕。這就是創(chuàng)造深度錯覺的原因。

  今天,在電影院中可以找到一種更流行的被動鏡片,可以在偏光眼鏡中找到。同樣,如果您查看使用此技術(shù)的屏幕,您將看到不止一組圖像。眼鏡使用鏡片過濾掉投射在特定角度的光波。每個透鏡只允許光線以兼容的方式偏振。因此,每只眼睛只會在屏幕上看到一組圖像。偏光鏡片比浮雕眼鏡更受歡迎,因為鏡片不會使圖像的顏色失真太多,并提供更好的觀眾體驗。但是很難將偏振技術(shù)用于 家庭影院系統(tǒng) — 大多數(shù)方法都要求您先在電視屏幕上涂上特殊的偏光膜。

  現(xiàn)在讓我們來看看主動眼鏡。

  這個我可一竅不通

  浮雕一詞從何而來?它源于希臘語anáglyphos,指的是以低浮雕雕刻的物體。這意味著雕刻的對象只是稍微從背景中突出。

  主動式眼鏡和 3D 就緒電視

  在過去的幾年里,工程師們想出了一種新的方法來在電影和電視機上創(chuàng)建三維圖像。你仍然穿著 3D眼鏡 使用這種方法,但他們不使用有色鏡片。該方法不會像立體眼鏡那樣損害圖像的色彩質(zhì)量。它也不需要您在電視屏幕上放置偏振膜。它所做的是控制你的每只眼睛何時可以看到屏幕。

  眼鏡采用液晶顯示器(液晶顯示器) 技術(shù),成為觀看體驗的積極組成部分。它們具有紅外 (IR) 傳感器,允許它們無線連接到您的電視或顯示器。當 3D 內(nèi)容出現(xiàn)在屏幕上時,圖片會在同一圖像的兩組之間交替出現(xiàn)。這兩組彼此偏移,類似于它們在被動眼鏡系統(tǒng)中的方式。但是這兩組不是同時顯示的——它們以驚人的速度打開和關閉。事實上,如果你不戴眼鏡看屏幕,看起來好像同時有兩組圖像。

  眼鏡中的LCD鏡片在透明和不透明之間交替,因為圖像在屏幕上交替。當右眼的圖像出現(xiàn)在電視上時,左眼變黑,反之亦然。這種情況發(fā)生得如此之快,以至于您的大腦無法檢測到閃爍的鏡片。但是因為它的時間與屏幕上的內(nèi)容完全一致,所以每只眼睛只能看到一組雙重圖像,如果你不戴眼鏡,你會看到。

  幾年來,液晶和 血漿 屏幕不是這種技術(shù)的好候選者。刷新率 - 電視取代屏幕上圖像的速度 - 太低,以至于技術(shù)無法在觀眾沒有檢測到眼鏡閃爍的情況下工作。但是現(xiàn)在您可以找到具有令人難以置信的快速刷新率的等離子和LCD顯示器。

  刷新率只是電視的一部分,符合3D就緒。在下一節(jié)中了解詳細信息。

  高清 3-D

  使用主動式眼鏡比使用被動眼鏡更容易以高清方式呈現(xiàn) 3D。這是因為使用被動眼鏡系統(tǒng)時,電視必須同時顯示兩組圖像。一 主動式眼鏡 系統(tǒng)以非常高的速度在兩組圖像之間交替 - 電視在任何特定時刻處理的信息較少。

  3D 就緒電視

  

三菱拉塞爾維電視


  三菱Laservue HDTV具有標準的3D端口 - 您可以在這款電視上使用主動式3D眼鏡。

  禮貌 三菱電視臺您不能使用標準電視并期望主動眼鏡起作用。您必須有某種方法將屏幕上的交替圖像與 液晶顯示器 眼鏡中的鏡片。這就是 立體同步信號連接器 進來了。它是一個帶有三個引腳的標準化連接器,可插入 3D 就緒電視或顯示器上的特殊端口。電纜的另一端插入紅外發(fā)射器。發(fā)射器向您的活動發(fā)送信號 3D眼鏡.這就是將LCD鏡頭與屏幕上的動作同步的原因。

  連接器使用晶體管-晶體管邏輯 (TTL) 工作。連接器上的一個引腳承載低壓電力。第二個引腳用作地線。第三個引腳承載立體聲同步信號。

  有兩種不同類型的3D主動眼鏡,它們彼此不兼容。它們是E-D和ELSA風格的3D眼鏡。雖然兩種型號的發(fā)射器都使用立體同步信號標準,但 E-D 眼鏡只能與 E-D 發(fā)射器配合使用。雖然一副ELSA眼鏡可以與E-D發(fā)射器同步,但眼鏡無法正常工作。例如,當E-D發(fā)射器發(fā)送信號使左鏡片透明時,ELSA眼鏡會使左鏡片不透明,并使右鏡片清晰。

  即使您有一臺支持 3D 的電視、發(fā)射器和一副主動眼鏡,也不是電視上的所有內(nèi)容看起來都是三維的。內(nèi)容提供商必須首先優(yōu)化 3D 信號。雖然可以將現(xiàn)有素材修改為 3D 內(nèi)容,但一些提供商更喜歡事先考慮 3-D 創(chuàng)建視頻。目前,觀看 3D 內(nèi)容的最簡單方法是使用 高清 電纜,然后將 3D 內(nèi)容從計算機流式傳輸?shù)诫娨暋T谖磥?,我們可能會看到更多的DVD播放器能夠向電視發(fā)送3D信號,甚至可能將3D傳輸整合到有線和衛(wèi)星服務中。

  光柵顯示器

  

東芝透鏡3D顯示器


  這款東芝顯示器使用透鏡薄膜將光線引導到觀眾的眼睛上,從而產(chǎn)生3D效果。

  美聯(lián)社照片/神林信作夫

  雖然3D技術(shù)令人印象深刻,但有些人仍然想要一種不需要戴眼鏡的解決方案。已經(jīng)有幾次嘗試創(chuàng)建能夠?qū)D像投影到三維空間中的顯示器。有些涉及激光,有些將圖像投射到細霧或人造煙霧上,但這些方法并不常見或?qū)嵱谩?/span>

  有一種方法可以創(chuàng)建三維圖像,您可能會在大型會議期間在體育場館或酒店等地方看到這種圖像。該方法依賴于涂有透鏡膜的顯示器。 光柵 是特殊薄膜底面上的微小透鏡。屏幕顯示兩組相同的圖像。鏡片將圖像中的光線引導到您的眼睛 - 每只眼睛只能看到一個圖像。你 腦 將圖像放在一起,然后將其解釋為三維圖像。

  該技術(shù)要求內(nèi)容提供商創(chuàng)建特殊圖像才能使效果正常工作。它們必須將兩組圖像交織在一起。如果您嘗試在普通屏幕上查看視頻源,則會看到模糊的雙重圖像。

  透鏡顯示器的另一個問題是,它取決于觀眾處于最佳位置才能獲得3D效果。如果您從這些最佳位置之一向左或向右移動,屏幕上的圖像將開始模糊。一旦你從一個最佳點移動到另一個最佳點,圖像就會回到一個有凝聚力的圖片。前途 電視 可能包括跟蹤您位置的攝像頭。電視將能夠調(diào)整圖像,以便您始終處于最佳位置。這是否適用于同一屏幕的多個查看器還有待觀察。

  有些人會經(jīng)歷類似于 暈車 在觀看透鏡顯示超過幾分鐘后。這可能是因為你的眼睛在處理焦點和收斂之間的差異時必須做額外的工作。但另一方面,您不必擔心丟失一副昂貴的主動眼鏡。

  3D電視會成為下一個大趨勢,還是注定會成為每隔幾十年就會卷土重來的時尚?現(xiàn)在說還為時過早。但技術(shù)仍在不斷改進??赡苡貌涣硕嗑茫麓伟羟蜻\動員向鏡頭開線時,你就會躲開。


責任編輯:David

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