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3D电视的工作原理

来源:
2023-02-01
类别:基础知识
eye 16
文章创建人 拍明芯城

  

戴着3D立体眼镜的孩子


  不要让这些孩子欺骗你 - 浮雕3D眼镜不能提供最佳性能。 看 电影制作图片 以了解更多信息。

  拉艺术家电视,像大多数技术一样,自首次亮相以来一直在发展。首先,从黑白到彩色电视的转变。然后制造商开始使用各种投影方法提供更大格式的电视。在过去的二十年里,我们看到 液晶显示器 和 血浆 技术进步到你可以出去买一台只有几厘米厚的61英寸(约155厘米)电视的地步。和高清电视(高清晰度电视) 为我们提供了一张充满活力和锐利的图片,就好像我们不是在看一组像素一样。

  那么电视技术的下一步是什么?既然您实际上可以用屏幕代替墙壁并以高分辨率观看电影,那么我们该何去何从?答案可能就在你面前——或者至少看起来就在那里,无论如何。我们谈论的是3D电视。

  观众第一次看到3D技术是在1922年,随着“爱的力量”的发行。 他们是否认为这是一件奇怪的事情,已经消失在历史中。但由此开始了对三维电影的某种周期性迷恋。

  3D的下一个大繁荣发生在1950年代。那个时代向世界介绍了数十部严重依赖奇怪噱头的B级电影。电影制片人希望找到吸引观众离开电视机进入剧院的方法。他们的方案包括从在影院座位上安装振动板以模拟电击,到在电影期间将充气骨架滑下高空滑索。相比之下,戴一副傻乎乎的眼镜是相当温顺的。

  几集电视剧集和特辑以3D形式出现。3D DVD也有市场。在大多数情况下,3D并没有对家庭娱乐行业产生重大影响。但是,如果2009年消费电子展上一些最受欢迎的展品是很好的指标,那么在不久的将来,我们可能很快就会尝试触摸电视上的图像。

  让我们更多地了解我们如何在三维空间中感知物体。

  三维视角

  

2009年CES展会上的3D电视


  消费电子展的这些与会者正在观看三星3D电视。

  伊桑·米勒/盖蒂图片社为什么你可以在现实世界中看到一个物体并将其视为一个三维物体,但是如果你在 电视 屏幕看起来很平?这是怎么回事,3D技术如何解决这个问题?

  这一切都与我们关注对象的方式有关。我们看到事物是因为我们的眼睛吸收了从物品上反射的光线。我们 脑浆 解读光明,在我们的脑海中创造一幅图画。当物体远离时,传播到一只眼睛的光与传播到另一只眼睛的光平行。但随着物体越来越近,这些线不再是平行的——它们会聚在一起,我们的眼睛会移动以补偿。如果你试着看着鼻子前的东西,你可以看到这种效果——你会得到一个可爱的斗鸡眼表情。

  当你专注于一个物体时,你的大脑会考虑调整你的眼睛以专注于它所需的努力,以及你的眼睛必须收敛多少。这些信息一起允许您估计物体的距离。如果你的眼睛必须收敛很多,那么这个物体离你很近是有道理的。

  秘诀 3D电视和电影 通过在两个不同的位置向每只眼睛显示相同的图像,你可以欺骗你的大脑,让你认为你正在观看的平面图像有深度。但这也意味着收敛和焦点与它们对真实对象的方式不匹配。虽然你的眼睛可能会集中在两个看似你面前的一个物体的图像上,但它们实际上集中在更远的屏幕上。这就是为什么如果你试图一次看太多3D电影,你会感到眼睛疲劳。

  您如何显示两个看起来只有一个的不同图像?一切都在镜头中。

  被动眼镜

  在3D业务中,有两大类 3D眼镜:被动和主动。 被动镜头 依靠简单的技术,可能是您在听到3D眼镜一词时想到的。经典的3D眼镜有浮雕镜片。

  浮雕眼镜使用两种不同颜色的镜片来过滤您在电视屏幕上看到的图像。最常用的两种颜色是红色和蓝色。如果你不戴眼镜看屏幕,你会看到有两组图像彼此略有偏移。一个会有一个蓝色调,另一个会有一个红色的色调。如果你戴上眼镜,你应该会看到一个看起来有深度的图像。

  这是怎么回事?红色镜片吸收来自您的所有红光 电视,取消红色色调的图像。蓝色镜头对蓝色图像执行相同的操作。红色镜片后面的眼睛只能看到蓝色图像,而蓝色镜片后面的眼睛会看到红色图像。因为每只眼睛只能看到一组图像,所以你的大脑会将其解释为两只眼睛都在看同一个物体。但是你的眼睛会聚在一个与焦点不同的点上——焦点永远是你的电视屏幕。这就是创造深度错觉的原因。

  今天,在电影院中可以找到一种更流行的被动镜片,可以在偏光眼镜中找到。同样,如果您查看使用此技术的屏幕,您将看到不止一组图像。眼镜使用镜片过滤掉投射在特定角度的光波。每个透镜只允许光线以兼容的方式偏振。因此,每只眼睛只会在屏幕上看到一组图像。偏光镜片比浮雕眼镜更受欢迎,因为镜片不会使图像的颜色失真太多,并提供更好的观众体验。但是很难将偏振技术用于 家庭影院系统 — 大多数方法都要求您先在电视屏幕上涂上特殊的偏光膜。

  现在让我们来看看主动眼镜。

  这个我可一窍不通

  浮雕一词从何而来?它源于希腊语anáglyphos,指的是以低浮雕雕刻的物体。这意味着雕刻的对象只是稍微从背景中突出。

  主动式眼镜和 3D 就绪电视

  在过去的几年里,工程师们想出了一种新的方法来在电影和电视机上创建三维图像。你仍然穿着 3D眼镜 使用这种方法,但他们不使用有色镜片。该方法不会像立体眼镜那样损害图像的色彩质量。它也不需要您在电视屏幕上放置偏振膜。它所做的是控制你的每只眼睛何时可以看到屏幕。

  眼镜采用液晶显示器(液晶显示器) 技术,成为观看体验的积极组成部分。它们具有红外 (IR) 传感器,允许它们无线连接到您的电视或显示器。当 3D 内容出现在屏幕上时,图片会在同一图像的两组之间交替出现。这两组彼此偏移,类似于它们在被动眼镜系统中的方式。但是这两组不是同时显示的——它们以惊人的速度打开和关闭。事实上,如果你不戴眼镜看屏幕,看起来好像同时有两组图像。

  眼镜中的LCD镜片在透明和不透明之间交替,因为图像在屏幕上交替。当右眼的图像出现在电视上时,左眼变黑,反之亦然。这种情况发生得如此之快,以至于您的大脑无法检测到闪烁的镜片。但是因为它的时间与屏幕上的内容完全一致,所以每只眼睛只能看到一组双重图像,如果你不戴眼镜,你会看到。

  几年来,液晶和 血浆 屏幕不是这种技术的好候选者。刷新率 - 电视取代屏幕上图像的速度 - 太低,以至于技术无法在观众没有检测到眼镜闪烁的情况下工作。但是现在您可以找到具有令人难以置信的快速刷新率的等离子和LCD显示器。

  刷新率只是电视的一部分,符合3D就绪。在下一节中了解详细信息。

  高清 3-D

  使用主动式眼镜比使用被动眼镜更容易以高清方式呈现 3D。这是因为使用被动眼镜系统时,电视必须同时显示两组图像。一 主动式眼镜 系统以非常高的速度在两组图像之间交替 - 电视在任何特定时刻处理的信息较少。

  3D 就绪电视

  

三菱拉塞尔维电视


  三菱Laservue HDTV具有标准的3D端口 - 您可以在这款电视上使用主动式3D眼镜。

  礼貌 三菱电视台您不能使用标准电视并期望主动眼镜起作用。您必须有某种方法将屏幕上的交替图像与 液晶显示器 眼镜中的镜片。这就是 立体同步信号连接器 进来了。它是一个带有三个引脚的标准化连接器,可插入 3D 就绪电视或显示器上的特殊端口。电缆的另一端插入红外发射器。发射器向您的活动发送信号 3D眼镜.这就是将LCD镜头与屏幕上的动作同步的原因。

  连接器使用晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 工作。连接器上的一个引脚承载低压电力。第二个引脚用作地线。第三个引脚承载立体声同步信号。

  有两种不同类型的3D主动眼镜,它们彼此不兼容。它们是E-D和ELSA风格的3D眼镜。虽然两种型号的发射器都使用立体同步信号标准,但 E-D 眼镜只能与 E-D 发射器配合使用。虽然一副ELSA眼镜可以与E-D发射器同步,但眼镜无法正常工作。例如,当E-D发射器发送信号使左镜片透明时,ELSA眼镜会使左镜片不透明,并使右镜片清晰。

  即使您有一台支持 3D 的电视、发射器和一副主动眼镜,也不是电视上的所有内容看起来都是三维的。内容提供商必须首先优化 3D 信号。虽然可以将现有素材修改为 3D 内容,但一些提供商更喜欢事先考虑 3-D 创建视频。目前,观看 3D 内容的最简单方法是使用 高清 电缆,然后将 3D 内容从计算机流式传输到电视。在未来,我们可能会看到更多的DVD播放器能够向电视发送3D信号,甚至可能将3D传输整合到有线和卫星服务中。

  光栅显示器

  

东芝透镜3D显示器


  这款东芝显示器使用透镜薄膜将光线引导到观众的眼睛上,从而产生3D效果。

  美联社照片/神林信作夫

  虽然3D技术令人印象深刻,但有些人仍然想要一种不需要戴眼镜的解决方案。已经有几次尝试创建能够将图像投影到三维空间中的显示器。有些涉及激光,有些将图像投射到细雾或人造烟雾上,但这些方法并不常见或实用。

  有一种方法可以创建三维图像,您可能会在大型会议期间在体育场馆或酒店等地方看到这种图像。该方法依赖于涂有透镜膜的显示器。 光栅 是特殊薄膜底面上的微小透镜。屏幕显示两组相同的图像。镜片将图像中的光线引导到您的眼睛 - 每只眼睛只能看到一个图像。你 脑 将图像放在一起,然后将其解释为三维图像。

  该技术要求内容提供商创建特殊图像才能使效果正常工作。它们必须将两组图像交织在一起。如果您尝试在普通屏幕上查看视频源,则会看到模糊的双重图像。

  透镜显示器的另一个问题是,它取决于观众处于最佳位置才能获得3D效果。如果您从这些最佳位置之一向左或向右移动,屏幕上的图像将开始模糊。一旦你从一个最佳点移动到另一个最佳点,图像就会回到一个有凝聚力的图片。前途 电视 可能包括跟踪您位置的摄像头。电视将能够调整图像,以便您始终处于最佳位置。这是否适用于同一屏幕的多个查看器还有待观察。

  有些人会经历类似于 晕车 在观看透镜显示超过几分钟后。这可能是因为你的眼睛在处理焦点和收敛之间的差异时必须做额外的工作。但另一方面,您不必担心丢失一副昂贵的主动眼镜。

  3D电视会成为下一个大趋势,还是注定会成为每隔几十年就会卷土重来的时尚?现在说还为时过早。但技术仍在不断改进。可能用不了多久,下次棒球运动员向镜头开线时,你就会躲开。


责任编辑:David

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