多角度全方位審視3D電視

引言

近年來(lái)，電影行業(yè)一直大力投資3D電影設(shè)備，以便能夠與私人家庭影院系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)。這些越來(lái)越尖端的家庭影院系統(tǒng)擁有大尺寸的全高清電視屏幕、Blu-ray光盤播放器和多聲道環(huán)繞聲音響，讓越來(lái)越多的消費(fèi)者不再去專業(yè)電影院。

但是，毫無(wú)疑問(wèn)，最終3D技術(shù)也將滲透到消費(fèi)電子行業(yè)的家庭影院、游戲甚至是普通電視應(yīng)用。

縱觀歷史，盡管曾數(shù)次嘗試將3D技術(shù)引進(jìn)電影行業(yè)，但都以失敗告終。不過(guò)，現(xiàn)在成功推出3D電影、3D游戲和3D電視的所有必要因素似乎都已具備。

1 3D的概念及其工作原理?

1.1 3D電視

3D的原理是通過(guò)為觀眾的左眼和右眼提供兩個(gè)輕微偏移的圖像來(lái)重建對(duì)真實(shí)生活的觀賞體驗(yàn)，讓觀眾恍若親臨其境。這種技術(shù)稱為立體3D成像。這可以通過(guò)使用兩臺(tái)相距較近的攝像機(jī)錄制場(chǎng)景來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，這兩臺(tái)攝像機(jī)并排安裝在一套設(shè)備上或使用組合的單外殼雙鏡頭攝像系統(tǒng)。

1.2 技術(shù)原理—使用偏光眼鏡的立體視法

現(xiàn)代化的高級(jí)方法是利用偏振現(xiàn)象分離左眼和右眼的圖像。

在這種情況下，兩個(gè)圖像將以相反的偏振同時(shí)或按順序重新產(chǎn)生于屏幕上。只需使用偏光眼鏡就可以再次分離混合的圖像。這種眼鏡為被動(dòng)式眼鏡，其不需要電池，因此非常便宜。

可以使用兩種類型的偏光鏡：直線型和環(huán)線型。直線型偏光鏡要求觀眾的頭部完全保持水平，以避免無(wú)意識(shí)的混合左右圖像。環(huán)線型偏光鏡并不存在此種缺點(diǎn)技術(shù)原理—使用快門眼鏡的立體視法：

這種方法多用于最近的產(chǎn)品展示中，并且期望用于正在推出的幾乎所有消費(fèi)3D電視產(chǎn)品中，該方法以恒定的速度按順序(依次)為左右眼顯示圖像，而不使用偏振。

快門眼鏡可交互顯示左右眼的圖像，因而可將其用于為相應(yīng)的眼睛提供圖像。這種眼鏡為主動(dòng)式眼鏡，即其需要電池，也需要與屏幕同步，以確保左右鏡片在正確的時(shí)間打開(kāi)。因?yàn)榭扉T眼鏡僅每隔一幀為每只眼睛提供一次圖像，所以有效的幀頻將是屏幕幀頻的一半。

為了確保圖像沒(méi)有閃爍，屏幕必須至少以100Hz(如歐洲)或120Hz(如美國(guó))的幀頻運(yùn)行，從而產(chǎn)生每只眼睛50Hz或60Hz的幀頻。實(shí)際上，準(zhǔn)3DLCD屏幕甚至以該幀頻的兩倍(200/240Hz)運(yùn)行，以確?？山邮艿?D性能。

2 3D與哪些應(yīng)用有關(guān)

3D會(huì)給觀眾帶來(lái)非常逼真且完美的觀看體驗(yàn)。與傳統(tǒng)的2D相比，它能令觀眾更加沉醉于節(jié)目素材中。因此，3D適合任何類型的節(jié)目素材，這些素材將受益于非凡的感官享受以及確如“身臨其境”般的幻覺(jué)。電影、體育、自然紀(jì)錄片都是佳例。另一方面，3D的附加價(jià)值將在談話節(jié)目或新聞廣播等素材中受到限制。

由于節(jié)目素材不同，人們觀看電視的方式也有所不同。在某些情況下，人們邊觀看電視，邊從事其他活動(dòng)，例如準(zhǔn)備食物、清理房間，甚至是與家人或朋友談話。這可被定性為“休閑觀看”。

當(dāng)人們確實(shí)專注于所觀看的內(nèi)容，以及所播內(nèi)容是他們很可能從頭看到尾的電視節(jié)目時(shí)，他們就較專心地觀看電視。這可以稱為“事件觀看”。

3D觀看可能被限制為“事件觀看”的主要原因是其需戴上眼鏡方可獲得3D效果。人們不會(huì)愿意在屏幕和所參與的活動(dòng)之間轉(zhuǎn)換注意力時(shí)戴上和摘下眼鏡。

在第一代3D電視產(chǎn)品的3D模式中感覺(jué)到的圖像亮度明顯比2D模式中的低。因此，在光線明亮的觀看環(huán)境中，3D觀看效果并不理想。該理由支持對(duì)3D“事件觀看”的關(guān)注。

在游戲方面，3D堪稱完美。游戲者已經(jīng)習(xí)慣了戴耳機(jī)(雙耳式耳機(jī))，所以眼鏡不是大問(wèn)題。并且由于一個(gè)用戶/一個(gè)屏幕近距離游戲，所以甚至最新推出的自動(dòng)立體3D屏幕(不需要眼鏡)已足夠使用，并且可能越來(lái)越流行。

3 3D電視需要什么?

3D電視需要修改從錄制和編輯設(shè)備到消費(fèi)電子產(chǎn)品的整個(gè)節(jié)目供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)。

3.1 節(jié)目制作

3D素材的制作并不簡(jiǎn)單。從攝影師到導(dǎo)演都需要全新的技術(shù)。難題是如何提供一種平衡的3D效果，而不過(guò)分夸大這種效果。

3.2 Blu-ray光盤

2009年12月，Blu-ray光盤標(biāo)準(zhǔn)得以修訂，以便能夠播放具有3D素材的特殊Blu-ray光盤。

這為電影行業(yè)開(kāi)始制作3D電影字幕鋪平了道路，對(duì)3D的成功非常關(guān)鍵。

Blu-ray光盤播放器3D還需要新的Blu-ray光盤播放器。

3.3 HDMI標(biāo)準(zhǔn)

還須為Blu-ray播放器和電視之間的HDMI連接定義特殊的傳輸格式。這些都基于HDMI1.4a標(biāo)準(zhǔn)而制定。但是，即使使用HDMI1.3，也可以支持某些3D傳輸格式。

3.4 廣播

廣播行業(yè)也致力于對(duì)3D加以運(yùn)用，以在不久的將來(lái)通過(guò)使用特殊機(jī)頂盒的訂閱服務(wù)和付費(fèi)電視以及在稍后階段，通過(guò)需要新3D兼容的數(shù)字接收器的普通廣播，促進(jìn)3D素材面向客戶的傳輸。

3.5 電視中的視頻處理

對(duì)于電視機(jī)而言，還需要技術(shù)變革?，F(xiàn)有產(chǎn)品無(wú)法處理3D。已銷售的電視機(jī)的改進(jìn)解決方案在市場(chǎng)上無(wú)法使用，因?yàn)檫@需要全新的電視引擎(以及屏幕)。

需要對(duì)下一代型號(hào)實(shí)施必要的變革。即將更改視頻機(jī)箱(圖像處理引擎)，這對(duì)實(shí)現(xiàn)3D信號(hào)的輸入和左右眼圖像的分離及個(gè)別處理尤為必要。這些變革將涉及硬件和軟件。

3.6 屏幕技術(shù)

顯示器行業(yè)正致力于制作下一代LCD和準(zhǔn)3D等離子顯示器。這包括開(kāi)發(fā)能夠獨(dú)立為每只眼睛傳輸左右眼圖像的技術(shù)。這種技術(shù)的必要條件是最近為L(zhǎng)CD(200/240Hz)和等離子(600Hz)推出的高幀頻顯示技術(shù)的實(shí)用性。

3.7 眼鏡

目前，提供可接受的3D觀看性能的唯一系統(tǒng)需要用戶戴上特殊眼鏡。為了避免改變屏幕的光學(xué)部分，大多數(shù)供消費(fèi)者使用的準(zhǔn)3D電視將使用主動(dòng)式快門眼鏡，這種眼鏡使用某種形式的鏈接(例如紅外線、藍(lán)牙，甚至簡(jiǎn)單的電線)，從而實(shí)現(xiàn)與電視同步。

4 現(xiàn)在是否已有3D節(jié)目素材可用?

若要享受3D體驗(yàn)，畫面素材需要以3D錄制，或者使用“阿凡達(dá)”等電影中的動(dòng)畫場(chǎng)景，這必須用電腦以3D形式生成。這意味著，就像使用任何新音頻或視頻播放格式一樣，必須在消費(fèi)者愿意投資該技術(shù)前制作足夠的節(jié)目素材。

預(yù)計(jì)在2011年會(huì)有大約200部電影和100個(gè)游戲。電影和游戲行業(yè)可以從中選擇，然后以兼容的2D磁軌制作光盤，開(kāi)始3D素材的滲透，而無(wú)需安裝基本的BD播放器。