大視V講堂 如何欺騙你的眼睛

    關(guān)于3D

    一部叫好又叫座的《阿凡達(dá)》讓影院觀眾領(lǐng)略真實(shí)的3D世界，自此開啟了3D電影元年。實(shí)際上，3D顯示技術(shù)在上世紀(jì)就已存在，但受限于當(dāng)時(shí)的應(yīng)用環(huán)境、價(jià)格等原因，此項(xiàng)技術(shù)一直沒推廣開來。隨著科技的發(fā)展，圖像處理技術(shù)突飛猛進(jìn)，如今的3D顯示技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于指揮中心、展覽館、會議室等場所。

    大視V講堂的第二講主題便是與“3D立體”有關(guān)。經(jīng)過小編總結(jié)整理后，本期準(zhǔn)備從以下三個主題展開分享關(guān)于“3D立體”的小知識。

    1. 3D成像的基本原理

    2. 實(shí)現(xiàn)3D立體的方法

    3. 主動、被動立體在專業(yè)音視頻行業(yè)的應(yīng)用

    4.彩蛋

    一、3D成像的基本原理

    由左右眼看到不一樣的圖片，在人腦中重現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)3D立體的感覺。

    本質(zhì)上就是欺騙你的眼睛，讓你大腦自己想象。其中需要注意：

    1.不一樣的圖像只能是細(xì)微差距

    2.對于連續(xù)圖像，左右眼的圖像必須時(shí)間上的嚴(yán)格同步

    二、實(shí)現(xiàn)3D立體的方法

    根據(jù)3D成像原理，只要設(shè)備能造成視差，那么觀眾便能感受到3D顯示效果。而如何實(shí)現(xiàn)3D立體市場主要分為兩個流派：裸眼派和眼鏡派。

    裸眼派即為不借助眼鏡，在顯示端上模擬出一定的圖像排列，以此讓左右眼看到不同的圖像。從技術(shù)上可分為光屏障式、柱狀透鏡技術(shù)和指向光源三種。比如：運(yùn)用屏幕商家推崇的3D顯示屏、虛擬歌手初音未來的3D全息演唱會。

    眼鏡派即為借助眼鏡或頭盔實(shí)現(xiàn)3D效果。VR頭盔通過透鏡來欺騙眼睛，讓使用者以為面前是一片廣闊的空間，而不是兩英寸的平面顯示鏡。普通的眼鏡派也大有講究，其中可分為無源(偏振眼鏡和紅藍(lán)眼鏡)、有源（快門眼鏡）分別對應(yīng)了主動立體與被動立體。

    眼鏡派分類

    由于眼鏡式3D顯示技術(shù)發(fā)展較早，現(xiàn)已在商用領(lǐng)域應(yīng)用多年，因此解決方案也比較成熟。

    三、主、被動立體在行業(yè)的應(yīng)用

    3.1  被動式3D眼鏡

    紅藍(lán)眼鏡 左右眼分別過濾掉紅藍(lán)色，達(dá)到視覺上的色差，從而產(chǎn)生立體感。但是“紅藍(lán)”顏色并無標(biāo)準(zhǔn)，會造成顏色過濾不干凈，從而畫面產(chǎn)生重影，因此立體效果并不好。

紅藍(lán)眼鏡效果圖

    偏振眼鏡 在眼鏡上分別安裝橫偏振片和縱偏振片，以過濾掉不同方向的光，看到不同位置的圖像，從而產(chǎn)生立體感。

    目前紅藍(lán)眼鏡已不能滿足觀眾對視覺體驗(yàn)的要求，因此在討論被動立體的應(yīng)用時(shí)，小編舉例關(guān)于偏振3D眼鏡的被動立體應(yīng)用。

    3.2  被動立體投影應(yīng)用

    兩臺投影機(jī)把互相垂直的兩種偏振光打在銀幕上，再通過3D眼鏡過濾，分別只能看到一個畫面，這樣就可以看到3D效果了。普通物體只能反射一個方向的偏振光，這樣就不能把兩個畫面都反射回來。只有金屬的反射是把所有光都反射回來，才能看到兩個畫面。

    被動立體投影示圖

    被動立體投影三要素

    投影機(jī)翻倍：播放從不同角度拍攝的視頻

    金屬幕：把投影機(jī)的所有光反射回來

    偏振3D眼鏡：過濾不同方向的光以獲取不同的圖片

    優(yōu)點(diǎn)：偏振眼睛便宜，且能多人同時(shí)觀看

    缺點(diǎn)：投影機(jī)數(shù)量倍增；金屬幕麻煩；可視角差

    3.3 主動式3D眼鏡

    快門眼鏡  利用快門控制眼鏡的左右鏡片的開合，來實(shí)現(xiàn)左右兩只眼睛看到前后幀不同的圖像，在大腦中產(chǎn)生立體感。

    3.4 120Hz主動立體投影應(yīng)用

    通過提高畫面的快速刷新率（至少要達(dá)到120Hz）左眼和右眼各60Hz的刷新圖象才會讓人對圖象不會產(chǎn)生抖動感，并且保持與2D視像相同的幀數(shù)，觀眾的兩只眼睛看到快速切換的不同畫面，并且在大腦中產(chǎn)生錯覺，從而看到3D效果。

    120Hz主動立體投影示圖

    主動立體投影三要素：

    120Hz信號源及支持120Hz的投影機(jī)

    放映主動立體片源

    發(fā)射器和快門眼鏡

    發(fā)射器發(fā)出同步信號，保證快門眼鏡與片源刷新率同步

    支持120Hz的處理器

    保證輸入信號無損處理，達(dá)到不抖動的逼真顯示效果。

    優(yōu)點(diǎn)：投影機(jī)數(shù)量少；無需特定投影面；可視角好

    缺點(diǎn)：眼鏡較貴；同步處理要求高；亮度損失

    4. 彩蛋

    如何挑選對應(yīng)的融合處理器

    首先我們需要考慮：帶寬

    知識回顧：

    信號帶寬大于系統(tǒng)帶寬，信號通過此系統(tǒng)時(shí)，就會產(chǎn)生較大失真；若信號帶寬遠(yuǎn)小于系統(tǒng)帶寬，信號可順利通過。

    無論是拼接還是融合處理器，他們的處理能力往往和其支持的最大帶寬有直接關(guān)聯(lián)。

    同理也適用于系統(tǒng)的傳輸器/線材的選取。

    其次考慮以下內(nèi)容：

    如果覺得太麻煩，您也可直接考慮大視融合處理器

    1.設(shè)備預(yù)留滿帶寬，保證信號經(jīng)過融合機(jī)時(shí)，暢通無阻

    2.通過不同的模塊選擇，大視融合機(jī)可支持主/被動立體轉(zhuǎn)換

    3.專業(yè)的銷售人員會根據(jù)你的需求選配