丟掉眼鏡負累 詳解裸眼3D顯示技術
裸眼3D顯示雖說是摒除了眼鏡的包袱,但是其顯示效果會如何呢,?下面我們就為大家詳細解讀裸眼顯示技術,?裸眼式3D技術大多處于研發(fā)階段,并且主要應用在工業(yè)商用顯示市場,,所以大眾消費者接觸的不多,。從技術上來看,裸眼式3D可分為光屏障式(Barrier),、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術和指向光源(Directional Backlight)三種,。裸眼式3D技術最大的優(yōu)勢便是擺脫了眼鏡的束縛,但是分辨率,、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足,。
裸眼3D顯示在觀看的時候,觀眾需要和顯示設備保持一定的位置才能看到3D效果的圖像(3D效果受視角影響較大),,3D畫面和常見的偏光式3D技術和快門式3D技術尚有一定的差距,。不過可以告訴讀者的是,液晶面板行業(yè)巨頭友達光電,,研發(fā)巨頭3M等已經(jīng)在積極進行研發(fā),,預計部分裸眼式3D顯示設備將于今明兩年實現(xiàn)量產(chǎn)。當前市面中裸眼3D顯示技術主要有以下幾種,?
光屏障式(Barrier)
光屏障式3D技術也被稱為視差屏障或視差障柵技術,,其原理和偏振式3D較為類似,是由夏普歐洲實驗室的工程師十余年的研究成功,。光屏障式3D產(chǎn)品與既有的LCD液晶工藝兼容,,因此在量產(chǎn)性和成本上較具優(yōu)勢,,但采用此種技術的產(chǎn)品影像分辨率和亮度會下降。光屏障式3D技術的實現(xiàn)方法是使用一個開關液晶屏,、偏振膜和高分子液晶層,,利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90°的垂直條紋。
光屏障式(Barrier)技術
這些條紋寬幾十微米,,通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式,,稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁,,在立體顯示模式下,,應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋右眼,;同理,,應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋左眼,,通過將左眼和右眼的可視畫面分開,,使觀者看到3D影像。
優(yōu)點:與既有的LCD液晶工藝兼容,,因此在量產(chǎn)性和成本上較具優(yōu)勢
缺點:畫面亮度低,,分辨率會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加呈反比降低
柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術
柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術,其最大的優(yōu)勢便是其亮度不會受到影響,。柱狀透鏡3D技術的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡,,使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上,這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素,,這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素,。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏,就看到不同的子像素,。不過像素間的間隙也會被放大,,因此不能簡單地疊加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的,,而是成一定的角度,。這樣就可以使每一組子像素重復投射視區(qū),而不是只投射一組視差圖像,。
柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術示意圖
之所以它的亮度不會受到影響,,是因為柱狀透鏡不會阻擋背光,因此畫面亮度能夠得到很好地保障,。不過由于它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處,,所以分辨率仍是一個比較難解決的問題。
優(yōu)點:3D技術顯示效果更好,亮度不受到影響
缺點:相關制造與現(xiàn)有LCD液晶工藝不兼容,,需要投資新的設備和生產(chǎn)線,。
指向光源(Directional Backlight)技術
3M的指向光源3D技術
對指向光源(Directional Backlight)3D技術投入較大精力的主要是3M公司,指向光源(Directional Backlight)3D技術搭配兩組LED,,配合快速反應的LCD面板和驅(qū)動方法,,讓3D內(nèi)容以排序(sequential)方式進入觀看者的左右眼互換影像產(chǎn)生視差,進而讓人眼感受到3D三維效果,。前不久,3M公司剛剛展示了其研發(fā)成功的3D 光學膜,,該產(chǎn)品的面試實現(xiàn)了無需佩戴 3D 眼鏡,,就可以在手機,游戲機及其他手持設備中顯示真正的三維立體影像,,極大地增強了基于移動設備的交流和互動,。
優(yōu)點:分辨率、透光率方面能保證,,不會影響既有的設計架構(gòu),,3D顯示效果出色
缺點:技術尚在開發(fā),產(chǎn)品不成熟
其他裸眼3D技術
在2009年4月,,美國PureDepth公司宣布研發(fā)出改進后的裸眼3D技術——MLD(multi-layer display多層顯示),,這種技術能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板,實現(xiàn)在不使用專用眼鏡的情況下,,觀看文字及圖畫時所呈現(xiàn)3D影像的效果,。
另外,國內(nèi)廠商歐亞寶龍旗下的Bolod裸眼3D顯示器如今已經(jīng)發(fā)展到第四代,,產(chǎn)品也全部實現(xiàn)高清顯示,,在國內(nèi)的3D顯示行業(yè)處于領先位置。當然,,由于非市場主流,,對于MLD技術和Bolod裸眼3D顯示器,我們此次只做簡單的了解,,不做深入技術性探討,。
縱觀3D技術已成功應用到了數(shù)字顯示領域,而作為新起之秀的裸眼3D顯示技術必將青出于藍而勝于藍,,未來裸眼3D顯示技術發(fā)展前景不可限量,!