裸眼3D：液晶電視的下一波高潮嗎？

2013，裸眼3D技術(shù)加速成長

    人類顯示技術(shù)演進(jìn)的路線圖是什么呢？關(guān)于這個問題，業(yè)界已經(jīng)有了明確的答案：黑白、彩色、3D、多視點(diǎn)3D和全息影像。其中，3D和多視點(diǎn)3D又可分為普通的需要輔助眼鏡設(shè)備的3D效果，和擺脫眼鏡等附屬設(shè)備的“裸眼”3D效果。

    2012年，國內(nèi)3D電視大致占到整體彩電銷量的三分之一，也就是說超過1000萬臺液晶電視機(jī)擁有3D功能。不過，可惜的是，這些產(chǎn)品在顯示3D畫面的時候，不得不依賴于“眼鏡”（主動快門式，或者偏光式）。這使得消費(fèi)者，對眼下的3D產(chǎn)品的應(yīng)用體驗(yàn)并不滿意。即便是在2012年成功開播了國內(nèi)首個3D電視頻道的央視，也認(rèn)為，3D的未來在于“裸眼”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

    實(shí)現(xiàn)3D裸眼顯示技術(shù)，也就意味著消費(fèi)者不要任何卻別于現(xiàn)有觀看習(xí)慣的“新動作”，就可以享受3D畫面的震撼感。這對于電視節(jié)目的制作、影像產(chǎn)業(yè)，彩電和液晶顯示產(chǎn)業(yè)都具有極大的吸引力，當(dāng)然也對普通消費(fèi)者具有很大的吸引力。因此，很多廠商一直在推動“裸眼3D”技術(shù)的發(fā)展。尤其是在2013年，這一趨勢大有加速的意思。

    飛利浦電視在3月下旬發(fā)布了6大系列共24液晶款電視新品，其中最令人期待的就是將在年中市場與消費(fèi)者見面的裸眼3D電視機(jī)。飛利浦裸眼3D電視機(jī)將采用最新的4K裸眼面板。在技術(shù)體系上，這款55PFL8830液晶電視機(jī)將采用SuperD （超多維公司）改良的“柱狀透鏡技術(shù)”實(shí)現(xiàn)最多9視點(diǎn)的裸眼3D顯示。同時，不出意外，產(chǎn)品也會配備有人物頭部識別和跟蹤設(shè)備，用于幫助電視機(jī)提升最佳的裸眼3D觀賞效果。

    飛利浦是第二個在電視機(jī)產(chǎn)品線推出裸眼3D產(chǎn)品的企業(yè)。此前，東芝已經(jīng)上市了類似產(chǎn)品。從2010年底開始，東芝在日本已經(jīng)開始銷售20寸和12寸裸眼3D液晶電視，樹立了東芝在裸眼3D技術(shù)上的全球領(lǐng)先地位。但是這兩款產(chǎn)品并不成功：因?yàn)�，其一作為主打震撼效果的產(chǎn)品，尺寸過小，缺乏吸引力；第二，價格高昂。但是此后東芝利用和臺灣友達(dá)、超多維公司的技術(shù)合作，成功在2011年底推出了55寸裸眼的4K 3D電視機(jī)。這款產(chǎn)品也在2012年春季登陸了國內(nèi)市場。

    臺灣友達(dá)是第一個在大尺寸面板上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的3D裸眼技術(shù)的企業(yè)。但是，他已經(jīng)不是唯一的掌控這一技術(shù)的企業(yè)。2013年3月份，京東方宣布成功研發(fā)出55英寸裸眼3D顯示屏。該款裸眼3D顯示屏以京東方自主開發(fā)的4K×2K超高清（Ultra HD）液晶面板為基礎(chǔ)進(jìn)行研發(fā)。在顯示裸眼3D畫面時能達(dá)到友達(dá)屏幕同樣的近720p的畫質(zhì)效果。京東方表示，此款產(chǎn)品將是量產(chǎn)技術(shù)下的產(chǎn)品。這卻別于兩年前京東方展示的“實(shí)驗(yàn)性裸眼3D”產(chǎn)品。基于京東方在介紹中提到的“應(yīng)用了全球最尖端的對位貼合技術(shù)，解決了全行業(yè)的工藝難題；開發(fā)了顯示視頻內(nèi)容的2D與3D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，支持2D和3D兩種播放模式”等細(xì)節(jié)，可判斷該款產(chǎn)品也為“柱狀透鏡”技術(shù)體系的產(chǎn)品。而至于在多視點(diǎn)方面達(dá)到如何的水平，目前尚沒有準(zhǔn)確的信息。

    在裸眼3D液晶顯示技術(shù)上，除了友達(dá)、京東方、東芝、飛利浦、超多維等公司支持并已經(jīng)實(shí)用化的“柱狀透鏡技術(shù)”外，夏普主導(dǎo)的“視障”技術(shù)也取得了成功的市場化應(yīng)用；3M主導(dǎo)的“指向光源”技術(shù)也已經(jīng)進(jìn)不到即將可以商用的狀態(tài)。

    夏普在裸眼3D上的成就主要體現(xiàn)在“視差屏障（Parallax Barrier）”技術(shù)上。這一技術(shù)體系的產(chǎn)品主要是“小尺寸”產(chǎn)品。包括，夏普自己的3D裸眼手機(jī)、小蜜蜂bee2裸眼3D、HTC的裸眼3D手機(jī)、LG的裸眼3D手機(jī)、任天堂的裸眼3D掌機(jī)、以及媒體報道中可能出現(xiàn)的裸眼3D版的蘋果IPAD5等產(chǎn)品�！�—這些小屏產(chǎn)品中多數(shù)都將是2013年的新品。

    實(shí)際上，大屏幕應(yīng)用超多維公司為代表的“柱狀透鏡技術(shù)”，小屏幕應(yīng)用夏普、LG代表的“視差屏障”技術(shù)，已經(jīng)是3D裸眼行業(yè)的“現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)”。研究認(rèn)為，2013年無論是在大屏幕上還是在小屏幕上，裸眼3D產(chǎn)品的數(shù)量，上游供應(yīng)商的供給能力都會至少出現(xiàn)翻番性的增長——2013年將是裸眼3D產(chǎn)品誕生以來“增速最快”的一年。

    雖然在售裸眼3D產(chǎn)品數(shù)量在2013年夏季翻番已經(jīng)是難以改變的趨勢，但是這并不因?yàn)檫@裸眼3D技術(shù)完全成熟。

    無論是柱狀透鏡技術(shù)還是、視差屏障技術(shù)的產(chǎn)品，都面臨著一系列技術(shù)問題。比如，視差屏障技術(shù)在亮度和分辨率上的損失較大，柱狀透鏡也要損失一半到四分之三以上的分辨率，以及這兩個技術(shù)在多視點(diǎn)觀看方面的“先天缺陷”需要新技術(shù)加以克服等，都在促使業(yè)界開發(fā)嶄新的裸眼“3D”顯示技術(shù)。這就是3M主導(dǎo)的“指向光源”技術(shù)。

    早在2011年初，3M就試制出了10英寸的裸眼3D顯示器。與超多維或者夏普的技術(shù)比較，3M表示，該公司的裸眼3D技術(shù)呈現(xiàn)出的影像完全不犧牲畫質(zhì)，成就精細(xì)的畫質(zhì)，超高的解析度，以及高透光率的維持。實(shí)際上指向光源技術(shù)被認(rèn)為是“效果可能最好的”裸眼3D技術(shù)。2012年7月，3M正式發(fā)表了可應(yīng)用于手機(jī)等小尺寸顯示領(lǐng)域的“指向光源”技術(shù)的3D產(chǎn)品套件。3M這種產(chǎn)品的好處不僅在于3D顯示效果出色，而且其3D光學(xué)膜能直接與現(xiàn)有背光模塊整合，僅需將反射膜、光導(dǎo)(light guide)及3D膜取代標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)膜，即可容易地將3D光學(xué)膜導(dǎo)入現(xiàn)有制程�！�—也就是說“液晶模組”廠家不需要導(dǎo)入新設(shè)備或者新工藝，即可完成傳統(tǒng)產(chǎn)品向3D產(chǎn)品的升級。

    在裸眼3D領(lǐng)域的新技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)展還用包括基本的3D信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面的發(fā)展情況。美國拉斯維加斯，2013年4月9日——杜比實(shí)驗(yàn)室和飛利浦宣布推出新的杜比3D內(nèi)容傳輸規(guī)范。這一格式規(guī)范的目標(biāo)是將確保3D內(nèi)容在采用杜比3D技術(shù)的電視、智能手機(jī)、個人電腦和平板電腦上得到最完美的呈現(xiàn)，并能準(zhǔn)確體現(xiàn)內(nèi)容創(chuàng)建者的本意。這套杜比3D規(guī)范是一套完整的技術(shù)套件，用于裸眼3D內(nèi)容的創(chuàng)建、傳輸和播放。其最大的改進(jìn)在于除了無需眼鏡外，新規(guī)范還最大程度上避免了“最佳觀看位置”（sweet spot）的局限，——而這恰恰是現(xiàn)有所有3D裸眼顯示技術(shù)的最大“硬傷”。

    對此，負(fù)責(zé)杜比和飛利浦這一聯(lián)合項目的經(jīng)理Guido Voltolina稱，新杜比3D格式規(guī)范是一個重要的里程碑，他為人們在電視、平板電腦、智能手機(jī)和筆記本電腦上輕松欣賞定制3D內(nèi)容掃清了障礙。

    甚至，部分基于裸眼3D技術(shù)的顯示配件已經(jīng)開始廉價化。臺灣著名芯片供應(yīng)商聯(lián)發(fā)科表示，將于2013年8月份發(fā)布支持裸眼3D的四核心智能手機(jī)芯片方案MTK6589。該方案廠商只需增加約120元人民幣的成本就可以讓產(chǎn)品支持裸眼3D功能。聯(lián)發(fā)科作為廉價手機(jī)方案的代表企業(yè)，以及山寨手機(jī)廠商的主要上游技術(shù)來與，推出低價格版本的裸眼3D芯片必然會帶動一大批裸眼3D手機(jī)和平板電腦燈產(chǎn)品的登場。

    綜上所述，2013年以來無論是在小屏幕還是尺寸電視上，裸眼3D產(chǎn)品都面臨著加速成熟的局面：更多的廠商在支持裸眼3D產(chǎn)品、更成熟的技術(shù)已經(jīng)誕生、更多的裸眼3D產(chǎn)品將從現(xiàn)在開始踴躍出現(xiàn)在市場上、更健全的3D顯示技術(shù)規(guī)范和制作流程也已經(jīng)被制定出來�？梢哉f，裸眼3D距離真實(shí)的普及，已經(jīng)跨過了最大的“技術(shù)和市場”上的障礙。

裸眼3D將成為液晶顯示產(chǎn)業(yè)新的“成長引擎”

    談?wù)?D電視，不得不認(rèn)真研究液晶面板企業(yè)在這種產(chǎn)品上的態(tài)度：畢竟不論采用何種3D技術(shù)都離不開液晶面板企業(yè)的支持。尤其是現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了市場化的柱狀透鏡和視差屏障兩種裸眼3D技術(shù)更是必須得到液晶面板企業(yè)在“價值鏈”、技術(shù)、和制造上的權(quán)利支持才能普及。

    近年來，全球液晶面板行業(yè)大致面臨了兩個主要的問題：第一是市場需求持續(xù)疲軟；第二則是價格持續(xù)下降。

    在2010年底到2012年初，液晶面板行業(yè)曾經(jīng)創(chuàng)造了長達(dá)六個季度以上的持續(xù)行業(yè)性虧損。其中，相對的投資過剩，以及TV市場的增長乏力是主要原因。據(jù)統(tǒng)計表明，2012年全球TV市場銷量規(guī)模下滑了3個百分點(diǎn)。此外，全球PC市場也處于低迷期。2013年一季度全球PC市場下滑十年來首度出現(xiàn)兩位數(shù)的窘境。

    不過，面板業(yè)面度的需求疲軟并不是全產(chǎn)品線的。智能手機(jī)、平板電腦市場則在持續(xù)增長；同時電視和PC面板需求的大型化，也降低了了面板企業(yè)的市場壓力。但是這些利好消息并不能彌補(bǔ)液晶面板產(chǎn)業(yè)的另一個問題。那就是均價的下滑。

    32寸液晶面板的價格不足10年前的三分之一，電視整機(jī)價格幾乎下降了80%。45寸以上產(chǎn)品在過去5年，價格下滑也達(dá)到一半以上。這些數(shù)據(jù)都使得液晶面板企業(yè)增產(chǎn)不增收。如何應(yīng)對每年接近雙位數(shù)的產(chǎn)品價格下降，單純的產(chǎn)品大型化，提升產(chǎn)業(yè)規(guī)模不是最好的辦法。開發(fā)出更有附加值的面板產(chǎn)品，穩(wěn)定單元顯示面積的價格，是液晶面板企業(yè)的根本利益訴求。而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)有四條路可走：incell或者ONcell的觸摸一體化屏幕；4K甚至更高分辨率的屏幕；3D和裸眼3D屏幕；以及盡快向OLED過度。

    其中，第一項與占液晶面板產(chǎn)能大頭的TV行業(yè)關(guān)系不大。彩電市場沒有那么大范圍的強(qiáng)烈的觸摸屏需求。同時一體化的大尺寸觸摸技術(shù)也還不成熟。而最后一個，向OLED過度則面臨著加重的投資負(fù)擔(dān)與技術(shù)不成熟的雙重瓶頸。所以，面板企業(yè)在2012年以來共同的選擇時盡快推動4K產(chǎn)品的發(fā)展，并適時導(dǎo)入更高階的3D技術(shù)，也就是裸眼3D技術(shù)的產(chǎn)品。

    事實(shí)上，在面板和彩電企業(yè)推動4K產(chǎn)品普及的過程，導(dǎo)入裸眼3D有著必然的內(nèi)在迫切性。因?yàn)�，液晶整條產(chǎn)業(yè)鏈不得不面對，4K內(nèi)容源，尤其是4K電視節(jié)目內(nèi)容幾乎為零的尷尬。如果不解決4K有什么用的問題，消費(fèi)者難以為4K大規(guī)模買單。

    正巧的是，現(xiàn)有的裸眼3D技術(shù)的瓶頸就在于分辨率低。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)裸眼3D要使用更多的像素呈現(xiàn)單位空間內(nèi)的原有畫面。比如友達(dá)的現(xiàn)有裸眼3D技術(shù)就對分辨率犧牲超過一半，甚至達(dá)到四分之三。所以，如果實(shí)現(xiàn)裸眼3D，并保障高清效果，液晶面板就至少要提供四倍以上的高清分辨率。因此，4K對于裸眼3D而言實(shí)際上是“入門級”的分辨率。

    如果消費(fèi)市場能夠接納裸眼3D產(chǎn)品，那么就必須接納4K產(chǎn)品。這樣液晶面板企業(yè)以技術(shù)進(jìn)步保住甚至提升“單位顯示面積的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出”的目標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)——同樣的利益格局也體現(xiàn)在彩電整機(jī)企業(yè)身上。

    而對于消費(fèi)者接納裸眼3D業(yè)界有著明確的信心：第一，3D產(chǎn)品已經(jīng)能達(dá)到彩電銷量的近三分之一，這代表了老百姓對3D的熱衷；第二，3D產(chǎn)品雖然缺乏更多的信號源、節(jié)目源，但是畢竟在節(jié)目源方面3D要好于4K很多倍；第三，裸眼3D的應(yīng)用體驗(yàn)自身要好于傳統(tǒng)的眼鏡3D。

    傳統(tǒng)的眼鏡3D是一種成熟的3D技術(shù)，效果也很出色。但是由于再家里使用的“方便性”打折扣，所以受歡迎程度一直難以大舉提升。而如果可以拋棄眼鏡，多種市場問卷調(diào)查的結(jié)果都傾向于更多的消費(fèi)者將選擇購買3D電視產(chǎn)品。

    對于液晶面板企業(yè)進(jìn)入3D裸眼面板市場的好處，還包括以下這條：柱狀透鏡技術(shù)的裸眼3D已經(jīng)實(shí)現(xiàn)9視點(diǎn)的“較寬廣角度”的3D效果可見性，同時在技術(shù)演進(jìn)上輕松支持導(dǎo)向新型的OLED顯示技術(shù)——液晶面板廠商不用擔(dān)心現(xiàn)在的裸眼3D的技術(shù)和設(shè)備投入會在液晶導(dǎo)向OLED的過程中“遭受損失”。

    因此，液晶面板和彩電企業(yè)很可能會將裸眼3D作為一個長期的市場成長引擎，尤其是在現(xiàn)在液晶行業(yè)普遍面臨市場疲軟和價格下滑的壓力下，以裸眼3D和4K結(jié)合的組合牌不失為“救市良方”。

“效果提升”依然是裸眼3D電視發(fā)展的關(guān)鍵方向

    在顯示技術(shù)的演進(jìn)過程中，3D之后是多視角3D技術(shù)。尤其是裸眼3D技術(shù)，對多視角的要求幾乎是必然的。

    在一般的裸眼3D演示中，觀看者可以輕松發(fā)現(xiàn)兩個問題：第一是總體畫面的清晰度下降很多；第二是只有在特點(diǎn)位置才能觀看到完整的3D效果，其它觀看角度則觀看到重迭的模糊影像。第一個問題的解決可以依靠提升顯示系統(tǒng)的分辨率，例如利用兩臺投影機(jī)、或者兩層液晶面板，或者現(xiàn)在主要流行的4K技術(shù)。后者的解決則依賴于多視角技術(shù)的發(fā)展。

    在友達(dá)為東芝提供的4K裸眼3D液晶面板上，像素的紅綠藍(lán)子部分被水平放置，并在上面建立了九條豎向的透鏡結(jié)構(gòu)。藉此友達(dá)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了9個視點(diǎn)的裸眼3D顯示：即消費(fèi)者在九個特點(diǎn)的角度可以觀看到理想的3D效果。為了配合視點(diǎn)的調(diào)整，該產(chǎn)品還需要內(nèi)建復(fù)雜的人頭部識別和跟蹤系統(tǒng)，已調(diào)整可視點(diǎn)的實(shí)際工作效果。這也是目前東芝裸眼3D電視采用的技術(shù)方式。

    在多視點(diǎn)裸眼3D顯示上，日本、臺灣、韓國和大陸的相應(yīng)企業(yè)都有廣泛涉獵。2008年日企愛普生率先推出了2.57英寸的8視點(diǎn)裸眼3D液晶顯示器，東芝緊隨其后將9視點(diǎn)的裸眼3D顯示器導(dǎo)入12.1英寸LCD顯示器應(yīng)用。臺灣華映在2008年6月推出4視點(diǎn)裸視3D LCD顯示器，友達(dá)也曾經(jīng)則采用視差障壁式開發(fā)出5視點(diǎn)的24英寸3D LCD顯示器，并已經(jīng)量產(chǎn)采用柱狀透鏡技術(shù)的大尺寸液晶顯示產(chǎn)品。韓國廠商，LG更曾展出高達(dá)30多個視點(diǎn)數(shù)的3D顯示器，但是卻不具有可量產(chǎn)的性價比。在芯片和軟件方面，易維視公司的多視點(diǎn)視頻芯片的可視點(diǎn)可高達(dá)50多個視點(diǎn)，而且，隨著視點(diǎn)的增加，分辨率不受影響；3DVstar在多視點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域通過應(yīng)用2D+深度文件的實(shí)時處理方案，可滿足產(chǎn)生28密集視差圖像的3D內(nèi)容轉(zhuǎn)化技術(shù)。

    多視角技術(shù)的組成主要包括以下幾個方面：多視角的內(nèi)容的采集，或者依賴于軟件算法的多視角內(nèi)容的形成；以及在顯示器表面形成的“更為高密度”的視點(diǎn)透鏡或者視差屏障陣列。其中，主要的成本增加在于后者。這也是在數(shù)十個視點(diǎn)的技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出來，東芝、飛利浦的TV產(chǎn)品卻只是配備9個視點(diǎn)的原因所在。

    此外，多視點(diǎn)顯示技術(shù)如果和更高階的像素技術(shù)結(jié)合，配以多視點(diǎn)的攝像影像采集技術(shù)，則可以實(shí)現(xiàn)在“顯示單元的不同角度，觀看到真實(shí)影像的不同側(cè)面”的“虛擬現(xiàn)實(shí)效果”。不過目前這一技術(shù)的成本更為高昂，只是被應(yīng)用在少數(shù)教學(xué)、科研和展示系統(tǒng)之內(nèi)。

    對于普通消費(fèi)者，裸眼3D多視點(diǎn)技術(shù)的魅力在于：可以再更多的角度上觀看到理想的3D效果。但是，即便能過提供數(shù)十個視點(diǎn)的3D裸眼顯示系統(tǒng)，也不是完全的“全視角”3D顯示系統(tǒng)。消費(fèi)者的觀看依然別限制在有限的觀看位置之內(nèi)。這使得業(yè)界并沒有因?yàn)槎嘁暯羌夹g(shù)的進(jìn)步，而停止研發(fā)其它的裸眼3D視角解決方案。

    比如，比如惠普公司在2013年初公布了一項新的技術(shù)，有望改善3D裸眼顯示的效果�；萜者@項技術(shù)讓顯示器的背光源在多個方向設(shè)有水滴的溝槽，讓液晶屏幕顯示僅背光源的光線通過這些溝槽散射到更多方向，形成更為豐富的指向性的光輸出，從而增加裸眼3D屏幕的可視角度。不過這項技術(shù)還處于試驗(yàn)研究階段。

    擋在裸眼3D顯示產(chǎn)品普及路上的大山除了可視角度和多視點(diǎn)的問題，還包括裸眼3D保持清晰度需要更高的面板分辨率，以及采用以上兩項技術(shù)帶來的成本提升問題。但是，這些困難已經(jīng)都在解決之中。按照規(guī)劃，我國在十二五期間至少會開通10給3D電視頻道。同時，電影制作方面，從好萊塢到中國市場都已經(jīng)把3D作為了重要賣點(diǎn)。相信在技術(shù)進(jìn)步、上游推動、市場需求和內(nèi)容越來越豐富等幾大因素的推動下，3D和裸眼3D必然會加快普及。也許，到達(dá)2013年底或者2014年中，消費(fèi)者就可以在市場上看到更為豐富的裸眼3D電視機(jī)可以選擇。