3D立體影像的發(fā)展及分類原理解釋

● 早期黑白立體影像：紅綠濾色透鏡

　　這種眼鏡我估計(jì)大家都見過(guò)，小時(shí)候這種眼鏡已經(jīng)非常常見了。我們可以自己試著分別用紅筆和綠筆在一張白紙上寫字，透過(guò)紅色鏡片后，白紙也變成了紅色，眼睛就看不到紅色筆寫下的字，但是可以看到綠筆寫下的字。而透過(guò)綠色鏡片看紙當(dāng)然就看不到綠字，只能看到紅筆的字跡。根據(jù)這個(gè)原理通過(guò)紅綠眼鏡的過(guò)濾處理，兩只眼睛各自就看到了，由兩部攝影機(jī)拍攝的不太一樣的畫面，最終兩幅畫面的疊加就形成了立體視覺，這是早期立體電影紅綠濾色透鏡技術(shù)。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，而且造價(jià)低廉。

● 早期彩色立體影像：分像偏光立體影像　

    這也是一種常見的立體成像方法，普通的光線是沿波浪狀路線前進(jìn)的，就如人抖動(dòng)一條長(zhǎng)繩一樣。如果讓光波通過(guò)一種特制的鏡片，只允許某一種特定的振動(dòng)光波通過(guò)，就好像給波動(dòng)的繩子設(shè)置柵欄一樣，結(jié)果使波動(dòng)的繩子只能通過(guò)垂直方向的柵欄，而不能通過(guò)平行方向的柵欄。這種特制的鏡片就稱為“偏光鏡”。而早期彩色立體電影的效果就是利用光的偏振現(xiàn)象形成的。立體電影利用一左一右兩架攝像機(jī)同時(shí)拍攝同一景物，放映時(shí)使用兩架放映機(jī)，各套上一個(gè)偏振鏡，把兩個(gè)偏振光的影像同時(shí)放映在銀幕上，兩個(gè)偏振光的振動(dòng)方向就能互成直角。觀眾在觀看電影時(shí)要戴上特制的偏光眼鏡，而左右兩鏡片透過(guò)的偏振光振動(dòng)方向互相垂直，能通過(guò)左眼的偏振光就不能通過(guò)右眼，而能通過(guò)右眼的偏振光就不能通過(guò)左眼，這樣一來(lái)，左眼的鏡片只允許左方攝像機(jī)的影像通過(guò)，而右眼的鏡片只允許右方攝像機(jī)的影像通過(guò)，最后，彩色立體影像出現(xiàn)了。

● 目前主流影院采用：主動(dòng)式數(shù)字立體電影

主動(dòng)式液晶同步開關(guān)眼鏡

　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電影院大多使用這種3D電影成像原理，而這種主動(dòng)式眼鏡也是2010ces展會(huì)上的主流展品。這一技術(shù)要追溯到2005年，美國(guó)NuVision公司推出了XpanD/NuVision主動(dòng)式數(shù)字立體電影系統(tǒng)。XpanD/NuVision主動(dòng)式數(shù)字立體電影系統(tǒng)除一臺(tái)數(shù)字電影放映機(jī)外，還包括了3D電影同步分配模塊和3D電影紅外發(fā)射器，觀眾則需佩戴3D電影主動(dòng)式液晶同步開關(guān)眼鏡才能獲得立體圖像。

　　3D電影同步分配模塊需安裝在放映機(jī)上，最多可以為四個(gè)紅外發(fā)射器提供動(dòng)力和同步信號(hào)，它還監(jiān)測(cè)發(fā)射器的性能和提供準(zhǔn)備信號(hào)，以便即使在不使用放映機(jī)的情況下也能安裝和測(cè)試紅外發(fā)射器。紅外發(fā)射器架設(shè)在放映窗口或影廳后墻上，指向銀幕，負(fù)責(zé)發(fā)射940nm的紅外信號(hào)，使液晶眼鏡的切換與放映機(jī)實(shí)現(xiàn)同步。一臺(tái)發(fā)射器最多可以覆蓋250—300個(gè)座位。觀眾配戴液晶同步眼鏡后，左眼將只能看到放映電影的左眼影像，右眼將只能看到放映電影的右眼影像，從而獲得3D的視覺體驗(yàn)。

 
3D電視代表產(chǎn)品——三星C7000系列液晶電視

　　目前已經(jīng)有部分3D電視開始銷售，最早登錄賣場(chǎng)的就是上圖中所示的三星C7000系列液晶電視，該產(chǎn)品就采用了主動(dòng)快門式3D技術(shù)，能夠兼容各種原生3D圖像，保證立體視覺的沖擊力。這款產(chǎn)品不光是全球發(fā)布最早的3D電視之一，還具備2D轉(zhuǎn)換3D的功能，在目前是比較先進(jìn)的，可以將2D信號(hào)模擬成3D輸出，還可以根據(jù)自身的接受情況調(diào)節(jié)景深，避免出現(xiàn)眩暈的狀況。轉(zhuǎn)換的好處是在3D片源不夠豐富的情況下能夠提供一個(gè)折中的方案，搶先體驗(yàn)一把3D，不過(guò)效果肯定不如原生3D。

● 國(guó)際流行：被動(dòng)式DLP圓偏振技術(shù)

　　這種成像技術(shù)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)還比較陌生，這種被動(dòng)式DLP 3D數(shù)字電影技術(shù)是目前國(guó)際上主要應(yīng)用的3D電影技術(shù)，使用的眼鏡應(yīng)該叫圓偏振技術(shù)眼鏡。觀看效果上比線偏振有了質(zhì)的飛躍。在使用線偏振眼鏡看立體電影時(shí)，需要始終保持眼鏡處于水平狀態(tài)，使水平偏振鏡片看到水平偏振方向的圖像，而垂直偏振鏡片看到垂直偏振方向的圖像。如果眼鏡略有偏轉(zhuǎn)，垂直偏振鏡片就會(huì)看見一部分水平方向的圖像，水平偏振鏡片也會(huì)看見一部分垂直方向的圖像，左右眼就會(huì)看到明顯的重影。而圓偏振光偏振方向是有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)著的，它可分為左旋偏振光和右旋偏振光，它們相互間的干擾非常小，它的通光特性和阻光特性基本不受旋轉(zhuǎn)角度的影像�，F(xiàn)在看偏振形式的3D電影時(shí)，觀眾佩戴的偏振眼鏡片一個(gè)是左旋偏振片，另一個(gè)是右旋偏振片，也就是說(shuō)觀眾的左右眼分別看到的是左旋偏振光和右旋偏振光帶來(lái)的不同畫面，通過(guò)人的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生立體感。

目前最廉價(jià)的3D攝像機(jī)價(jià)值 250 美元( 約人民幣 1707 元 )
 

● 最方便的觀看：裸眼3D立體圖像

　　對(duì)于已經(jīng)是近視的朋友來(lái)說(shuō)，再戴一副3D眼鏡真的非常痛苦，而最理想的3D觀影效果是什么哪？肯定是裸眼就能看出3D效果。目前，日本富士膠卷公司已發(fā)售可拍攝3D照片和錄像的數(shù)碼相機(jī)。這是全球首款不必使用專業(yè)眼鏡、用肉眼就可以享受立體圖像的數(shù)碼相機(jī)。這款相機(jī)擁有兩個(gè)富士瓏鏡頭和兩個(gè)CCD傳感器。相機(jī)本體上的兩個(gè)鏡頭可以從差別很小的兩個(gè)角度同時(shí)拍攝兩個(gè)畫面，通過(guò)新開發(fā)的畫像處理技術(shù)將兩個(gè)畫面合成后即可產(chǎn)生3D效果。用戶不用戴特殊的眼鏡，在相機(jī)背面2.8英寸的液晶顯示屏上就能看到立體的照片和錄像。任何人只要按下快門，就可以拍攝出立體效果。除了相機(jī)自帶的顯示屏外，用戶還可通過(guò)零售的專用數(shù)碼相冊(cè)觀看拍攝的3D照片和錄像。此外，富士膠卷還提供3D照片沖洗業(yè)務(wù)，使用特有鍍膜技術(shù)控制光線傳播方向，實(shí)現(xiàn)裸眼3D效果。

　　“裸眼”3D技術(shù)目前還沒有成熟，但目前已經(jīng)有一些家電廠商研制了一些不戴眼鏡就能看到立體影像的電視機(jī)，另外科學(xué)家們也在嘗試?yán)�用全息成像技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)立體效果，后者已經(jīng)在一些大型活動(dòng)中成功運(yùn)用。而在影院方面，美國(guó)Real D公司宣布要在10年內(nèi)讓觀眾摘下3D眼鏡直接觀看立體電影，到那個(gè)時(shí)候，觀眾觀看3D電影將會(huì)更加便捷和舒暢。

    終有一天，《少數(shù)派報(bào)告》里用手觸控全息影像，在家中觀看3D真實(shí)畫面的情況將會(huì)出現(xiàn)。