如果希臘神話中的獨(dú)眼巨人真的存在,3D顯示屏對(duì)他來(lái)說(shuō)將毫無(wú)用處。我們之所以能看3D完全是因?yàn)槊恐谎劬Ω鹘邮章杂胁煌漠?huà)面——只因兩只眼睛所處位置不同。3D視野全靠人類(lèi)雙眼75mm左右的間距。
早期的3D把戲被用在書(shū)的封面和明信片上,通過(guò)移動(dòng)物體調(diào)整視角就會(huì)看到不同畫(huà)面。是一種“棱柱透鏡(lenticular lens)”讓這樣的效果成為可能,這是一組非常細(xì)的圓筒放大鏡頭、排成一列,由一迭塑料構(gòu)成。
立體3D效果則在五十年代引入電影。畫(huà)面由兩張經(jīng)迭加、稍有偏差的顏色層構(gòu)成。戴上為雙眼提供不同濾鏡的“浮雕”眼鏡(往往一紅一綠),就能看到3D畫(huà)面。
不過(guò)它的熱度沒(méi)有持續(xù)多久,不單因?yàn)槟茄坨R看起來(lái)書(shū)呆子氣,還因?yàn)樗o佩戴普通眼鏡的觀眾帶來(lái)額外不便。不過(guò)3D觀影熱度最近反升,很大程度上是因?yàn)榭仿V受好評(píng)的3D電影《阿凡達(dá)》。
在電視上看3D一般也要佩戴眼鏡。3D電視眼鏡有主動(dòng)和被動(dòng)兩種。主動(dòng)型需要電池、采用運(yùn)動(dòng)或可切換原件為雙眼提供不同畫(huà)面。
這會(huì)導(dǎo)致電視畫(huà)面的有效刷新率減半,因此3D電視需要120Hz刷新率以避免圖像抖動(dòng)。索尼和松下都在生產(chǎn)主動(dòng)快門(mén)電視,有些型號(hào)刷新率高達(dá)240Hz。
被動(dòng)偏振眼鏡就像早期的紅綠眼鏡一樣,依靠光學(xué)材料改變雙眼看到的畫(huà)面并且只能用于正面投影系統(tǒng)。這意味著該技術(shù)可以很方便地用在投射畫(huà)面上,但很難在平板電視上實(shí)現(xiàn)。被動(dòng)偏振無(wú)法與液晶、等離子或DLP等成熟顯示技術(shù)搭配使用,不過(guò)韓國(guó)廠商LG正在力挺該技術(shù)。
扔掉眼鏡
不需要用戶佩戴特殊眼鏡的3D電視、電子游戲甚至手機(jī)顯示屏已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn);蛟S會(huì)讓人有些吃驚,它們當(dāng)中的大多數(shù)都依賴(lài)最早的3D技術(shù)——棱柱透鏡。
這些被宣傳為“自動(dòng)立體(autostereoscopic)”的顯示屏有一層平面棱柱透鏡,將不同的畫(huà)面投向不同角度,這樣人眼就能接收到不同畫(huà)面,在大腦中組成3D畫(huà)面。飛利浦和LG都在生產(chǎn)采用棱柱透鏡的電視。還有一種類(lèi)似的技術(shù)被稱(chēng)為“視差屏障(parallax barriers)”,由夏普推動(dòng)。
3D電視設(shè)計(jì)師在這方面需要克服的挑戰(zhàn)是低下的分辨率和有限的可視角度。可視角度取決于光線通過(guò)正確透鏡射出的最大角度。這類(lèi)3D電視典型的可視角度只有20°,超出此角度后觀看者會(huì)看到重影。
在亞洲最大的消費(fèi)電子展CEATEC 2011大會(huì)上,東芝宣布了一款可視角度達(dá)到40°的3D電視,通過(guò)軟件調(diào)整屏幕中央、左右兩側(cè)的發(fā)光程度。很顯然半導(dǎo)體運(yùn)算能力與有著幾十年歷史的棱柱透鏡技術(shù)的結(jié)合正在推動(dòng)3D電視。
具體到東芝的3D電視,現(xiàn)場(chǎng)展出12英寸和20英寸型號(hào),最終分辨率為1280x720。不過(guò)要實(shí)現(xiàn)這樣的分辨率需要829萬(wàn)像素的LCD面板,因?yàn)橛芯欧煌漠?huà)面通過(guò)透鏡層投向不同方向。該顯示器的圖形處理引擎為一顆索尼和IBM聯(lián)合開(kāi)發(fā)的Cell微處理器。
在今年的CES消費(fèi)電子展上,東芝展示了一款采用15.6英寸棱柱屏的平板電腦,可以在調(diào)校后播放無(wú)需眼鏡的3D畫(huà)面。出彩的地方是平板的攝像頭會(huì)自動(dòng)檢測(cè)你對(duì)著屏幕的角度,動(dòng)態(tài)調(diào)校以提供最佳3D體驗(yàn)。
今年早些時(shí)候發(fā)售的任天堂3DS游戲機(jī)讓玩家不戴眼鏡也能看到3D效果。3DS所用屏幕采用夏普開(kāi)發(fā)的視差屏障技術(shù)。視差屏障工作原理和棱柱透鏡玻璃類(lèi)似,都是不同畫(huà)面分別投向不同方向。3DS觀看3D畫(huà)面的最佳距離是半米左右。
除了可視角度窄以外,該技術(shù)導(dǎo)致只能每次只能一個(gè)人玩游戲。不過(guò)屏幕可以在2D和3D模式下切換。一些英國(guó)報(bào)紙報(bào)道稱(chēng)任天堂3DS會(huì)造成眩暈、頭疼和惡心。這些究竟是事實(shí)還是伴隨新技術(shù)而來(lái)的沖擊有待時(shí)間證明。
3D顯示技術(shù)這次會(huì)維持下來(lái)還是再一次消逝將會(huì)很值得觀察。