詳述3D顯示技術(shù)的發(fā)展歷程

　　近一段時間，由于電影《阿凡達(dá)》的上映，讓3D顯示技術(shù)走進(jìn)大眾的視野。人們驚嘆于這項技術(shù)通過電影帶給人們的視覺沖擊力，立體的畫面讓觀眾仿佛身臨其境，更加接近真實(shí)世界的感受。

　　其實(shí)，3D顯示技術(shù)已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷程，早在1903年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“視差創(chuàng)造立體”的原理。當(dāng)電視出現(xiàn)后，人們就已經(jīng)開始著手研制立體電視，傳統(tǒng)的用于觀察靜止圖像或電影圖像的立體顯示方法幾乎全部被應(yīng)用到立體電視技術(shù)中。立體電視技術(shù)是隨著立體視覺技術(shù)和電視技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。

　　在早期黑白電視時代，比較成功的立體電視是由兩部電視攝像機(jī)拍攝影像并用兩個獨(dú)立的視頻信道傳輸?shù)絻刹侩娨暀C(jī)，每部電視機(jī)的屏幕上安置一塊偏光板，然后用偏光眼鏡去觀察，這樣的立體電視系統(tǒng)可以獲得較好的立體圖像。這種雙信道偏光分像立體電視技術(shù)至今仍然是公認(rèn)的一種質(zhì)量較好的立體電視系統(tǒng)。

　　20世紀(jì)50年代，彩色電視技術(shù)發(fā)展到接近實(shí)用的階段，“互補(bǔ)色立體分像電視技術(shù)”開始應(yīng)用于立體電視�；�本方法是用兩部鏡頭前端加裝濾光鏡的攝像機(jī)去拍攝同一場景圖像，在彩色電視機(jī)的屏幕上觀眾看到的是兩副不同顏色的圖像相互疊加在一起，當(dāng)觀眾通過相應(yīng)的濾光鏡觀察時就可以看到立體電視圖像。

　　這種立體電視成像技術(shù)兼容性好，在立體電視技術(shù)領(lǐng)域曾經(jīng)風(fēng)靡一時。但存在的問題也十分明顯，首先由于通過濾光鏡去觀察電視圖像，彩色信息損失極大。其次是彩色電視機(jī)本身的“串色”現(xiàn)象引起干擾，同時由于左、右眼的入射光譜不一致，易引起視覺疲勞。

　　近一段時間，由于電影《阿凡達(dá)》的上映，讓3D顯示技術(shù)走進(jìn)大眾的視野。人們驚嘆于這項技術(shù)通過電影帶給人們的視覺沖擊力，立體的畫面讓觀眾仿佛身臨其境，更加接近真實(shí)世界的感受。

　　其實(shí)，3D顯示技術(shù)已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷程，早在1903年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“視差創(chuàng)造立體”的原理。當(dāng)電視出現(xiàn)后，人們就已經(jīng)開始著手研制立體電視，傳統(tǒng)的用于觀察靜止圖像或電影圖像的立體顯示方法幾乎全部被應(yīng)用到立體電視技術(shù)中。立體電視技術(shù)是隨著立體視覺技術(shù)和電視技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。

　　在早期黑白電視時代，比較成功的立體電視是由兩部電視攝像機(jī)拍攝影像并用兩個獨(dú)立的視頻信道傳輸?shù)絻刹侩娨暀C(jī)，每部電視機(jī)的屏幕上安置一塊偏光板，然后用偏光眼鏡去觀察，這樣的立體電視系統(tǒng)可以獲得較好的立體圖像。這種雙信道偏光分像立體電視技術(shù)至今仍然是公認(rèn)的一種質(zhì)量較好的立體電視系統(tǒng)。

　　20世紀(jì)50年代，彩色電視技術(shù)發(fā)展到接近實(shí)用的階段，“互補(bǔ)色立體分像電視技術(shù)”開始應(yīng)用于立體電視�；�本方法是用兩部鏡頭前端加裝濾光鏡的攝像機(jī)去拍攝同一場景圖像，在彩色電視機(jī)的屏幕上觀眾看到的是兩副不同顏色的圖像相互疊加在一起，當(dāng)觀眾通過相應(yīng)的濾光鏡觀察時就可以看到立體電視圖像。

　　這種立體電視成像技術(shù)兼容性好，在立體電視技術(shù)領(lǐng)域曾經(jīng)風(fēng)靡一時。但存在的問題也十分明顯，首先由于通過濾光鏡去觀察電視圖像，彩色信息損失極大。其次是彩色電視機(jī)本身的“串色”現(xiàn)象引起干擾，同時由于左、右眼的入射光譜不一致，易引起視覺疲勞。

　　近幾年，偏振三維技術(shù)的出現(xiàn)才讓投影機(jī)成為3D顯示技術(shù)的主流產(chǎn)品。這項技術(shù)是目前市場上應(yīng)用較為廣泛的一種，但其高昂的成本，僅在一些科研、模擬仿真教學(xué)等領(lǐng)域使用。

　　這項技術(shù)需要同時使用兩臺投影機(jī)，并加入偏光鏡片，同時需要一臺具備雙輸出顯卡的電腦，將3D信號同時輸出到兩臺性能參數(shù)完全相同的投影機(jī)中，通過加裝在投影機(jī)鏡頭前方的偏振鏡片進(jìn)行水平和垂直方向上的濾光，實(shí)現(xiàn)圖像分離。

　　觀眾需要佩戴立體眼鏡從左右眼分別觀看水平和垂直方向上的影像，從而在人眼中形成影像疊加，實(shí)現(xiàn)3D效果。而兩臺投影機(jī)的疊加，對于投射畫面的調(diào)教都有著很高的要求，在實(shí)現(xiàn)上成本高、技術(shù)的需求以及后期的成本都是一大問題。

　　目前應(yīng)用于各大影院，也是我們能夠看到的3D技術(shù)就是立體三維技術(shù)，這項技術(shù)是目前性價比和效果最好的一項技術(shù)，但同樣會有技術(shù)瓶頸，視角受到一定限制，不適合多人觀看。

　　立體三維技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要三個要素，首先投影畫面的刷新率需要達(dá)到每秒120幀，其次需要一個紅外信號發(fā)射器，另外就是需要一個可以接收紅外信號的3D立體眼鏡。當(dāng)3D信號通過電腦（或者其他設(shè)備）輸入到投影機(jī)中，圖像以幀序列的格式實(shí)現(xiàn)左右?guī)�交替產(chǎn)生，通過紅外發(fā)射器將這些幀信號傳輸出去，負(fù)責(zé)接收的3D眼鏡在實(shí)現(xiàn)信號同步的同時與左右?guī)瑘D像進(jìn)行同步交替開關(guān)。從而觀看到立體影像。

　　立體三維技術(shù)通過使用高性能的投影機(jī)，可以獲得很高的圖像質(zhì)量，而無需過多的設(shè)備和調(diào)試過程，使用起來較為方便。但通過紅外信號來實(shí)現(xiàn)圖像的分離，因此對于視角較小，坐在影院中間位置和兩側(cè)位置所收看到的效果有著一定得差距。

　　前面幾種立體技術(shù)分別有著圖像質(zhì)量差、成本過高、視角狹窄等問題，那么有沒有一種技術(shù)可以同時解決這三種缺陷呢？2009年DLP芯片制造商德州儀器公司推出的DLP Link技術(shù)很好的解決了三種問題，讓3D技術(shù)的普及，進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性階段。

　　DLP Link技術(shù)的原理與立體三維技術(shù)大致相同，唯一的區(qū)別是3D信號的傳輸不是由紅外裝置，而是通過DLP投影機(jī)中的DMD芯片的閉合來控制3D信號的傳輸。由于DMD芯片的變換頻率是以微秒為單位，因此人眼戴上立體眼鏡觀看過程中幾乎是感覺不到信號的變化。這樣的好處是信號傳輸更穩(wěn)定，并且不受視角的影像。同時由于沒有增加其他附加設(shè)備，投影機(jī)的生產(chǎn)成本不會增加，只需要一副立體眼鏡就可以。不過，由于是最新的技術(shù)，同立體三維技術(shù)相似，3D片源較少影響該技術(shù)普及。

　　這項技術(shù)的推出，成功的解決了彩色立體三維顯示技術(shù)畫面質(zhì)量差的問題，只要選擇性能不錯的投影機(jī)產(chǎn)品，就可以獲得出色的畫面效果；同時解決了偏振三維技術(shù)成本過高的問題，與沒有采用3D技術(shù)的DLP投影機(jī)相比，采用DLP Link技術(shù)的投影機(jī)在成本上沒有增加多少，目前市場上最便宜的優(yōu)派3D投影機(jī)，售價僅為6000元左右；此外對于立體三維技術(shù)上由于解決了紅外信號裝置問題，因此視角問題就不再受到影響。