3D視頻技術詳解

　　怎么樣還原到人能看到的東西?通過兩臺攝像機，以前通過一臺攝像機看到的是兩維的，通過兩臺攝像機模擬人的眼睛，拍左眼和右眼的畫面。目前兩個攝像機的排列方式是兩種，一種是水平的并排，另一種是垂直上下的方式，根據(jù)不同的系統(tǒng)自己可以做一些試驗。到底哪種好，它們之間的距離一般跟人的眼睛瞳孔差不多，60-65毫米，拍的時候可以根據(jù)近景或者遠景調整兩個攝像機之間的距離。很重要的問題是確保兩個攝像機之間的光圈、焦距和亮度一致，否則拍出來的兩個畫面人眼看起來會有很多不適的感覺。當然現(xiàn)在很多攝像機都通過電纜機械自動調節(jié)，但很難保證兩個完全一致。現(xiàn)在有些研究，比如說兩臺攝像機之間位移差多少可以接受，亮度差多少可以允許，這也是將來做3D測試測量的標準和主要的內容，還有雙眼垂直之間的差別和亮度的差別有多少對人的感覺不會那么明顯。另一個問題，運動的物體要確認拍的時候左眼和右眼都有，如果運動物體拍的時候左眼或右眼沒有，再合成的時候物體看起來就很奇怪了，疊加不上。一般來說背景可以左右眼之間有差異，但運動的物體要確保落在左右攝像機拍攝的區(qū)域之內。

　　另一種是垂直攝像機的擺放， 3D左眼信號直接進入攝像機，右眼通過分光鏡分過來，分過來的時候是倒像的，需要利用旋轉電路把它翻過來，因為電路之間處理的不一樣，要確保拍的圖像時間一致，如果時間上差了一幀或者兩幀，最后出來的畫面就完全亂掉了。曾經有一篇文章說明了為什么要垂直的，因為水平的話由于兩個機器本身的尺寸太大，很難保證它們之間的距離是60-65毫米，因為機器比較寬，用垂直的方式可以很好的調整左右攝像機之間的間距。

　　攝像機水平和垂直都會有角度的問題，到底是并行拍還是用擴散的方式來做?并行可以很好的保證水平方向，但是有一個問題：人看東西一般來說有匯聚點，如果前期并行拍，后期制作的時候可以匯聚，調整之間的畫面，匯聚會比較難，要算拍的位置跟攝像機的距離，需要把它定位到畫面是朝屏幕外還是朝里，會有很多的計算在里面，比較麻煩。

　　所謂的3D是視差產生的左右位移，最后才會有3D的效果出來。視差有四種(見下圖)：零視差，左眼和右眼看到的距離一樣;正視差是右眼在左眼之前，一般畫面在屏幕的后面;負視差是右眼看到的畫面在左眼的左邊，負視差看到的畫面應該是在屏幕的前方;正常的兩眼不能有分散的視覺，要避免拍的時候出現(xiàn)散的視差狀況出現(xiàn)。零視差一般是電影或者電視的屏幕，到底哪個算屏幕?零視差的點就是電影屏幕和電視的屏幕，如果畫面要出屏得以這個為參考，入屏也得以這個為參考。正視差是右眼在左眼的右邊，它的點落在屏幕的后方，畫面呈現(xiàn)出來的效果是在屏幕的后面位置。負視差畫面是在零視差定義的屏幕前方，右眼看的畫面是在左眼的左方，物體全在屏幕的外面，會產生懸空的感覺，朝視覺方向飛過來。分散的視差人眼不會散開，真正拍的話不會有這種畫面出來。

　　圖2：四種不同類型的視差效果。

　　拍的時候會有一個平面軸，所謂的負視差我們建議往眼睛這邊飛過來的時候不要太靠眼睛，如果突然一個子彈打過來，如果打的太靠近對人的眼睛適應性不是很好，畫面到哪個位置比較合適?有些研究說到手臂長的位置是比較合適的負視差，但不能為了追求效果匯聚點非常多，這樣效果不一定好，分散的地方也不需要太大，目前大家都只是在做研究課題，還沒有標準的定義到底什么樣的范圍我們能接受，這里會有很多的實驗，包括數(shù)據(jù)。

　　因為是兩臺攝像機拍，要保證之間的亮度和色度是一致，如果有一定的差異，看起來也很難受?？吹臅r候要把左眼和右眼疊加在一起，到底我們能允許多少垂直上的色差、亮度跟色度的差異?雖然我們有很多的軟件和工具保證兩個攝像機之間的光圈和對焦，但不可能保證完全一致，目前沒有很權威的標準來定義到底多大范圍可以接受。如果左眼跟右眼沒有完全分開，即雖然是左眼的信息，但也可以看到右眼的東西，這會對我們的視覺造成很混亂的效果，會產生非常難受的感覺。

　　定一個零視差的屏，如果拍的時候總轉換視差屏，對我們的沖擊也很大。不建議大家變化零視差，同一個場景零視差的屏應該是固定的，不能同樣一個產品變來變去，眼睛要不斷地調節(jié)焦距對焦，眼睛會很累。如果變化的話，建議從一個屏面過渡到另一個屏面的時候最好是2D的，在另一個屏面上再建立立體的感覺，這樣人的眼睛會有適應的過程，看起來就不會特別難受，不要在同一類場景中變化零視差屏。

　　3D視頻監(jiān)視和測量

　　對3D拍出來的亮度、色度、焦距的測試，泰克也有些相關的解決方案。如果左右兩個畫面亮度差異很大，大家看3D效果會非常糟糕。利用棋盤的檢驗方式，可以很輕易的看到左右眼之間的畫面亮度有多大差別，如果亮度和色度差別不大，左右不會有很大的過渡，亮度和色度看起來會有比較平滑的感覺，通過調光圈和燈光，確保亮度和色度在同樣的范圍之內。下圖是左右眼的圖像誤差示意圖，右邊因為視差的關系陽光透進來，如果把兩個畫面合成3D效果看起來就很別扭，如果做二維拍攝光暈不允許，3D拍的時候也要避免這種效果出來，左邊沒有太陽，右邊有太陽，這樣合成畫面的話會有非常大的問題。從測試波形可以看出，右眼亮度明顯比左眼高，要調節(jié)光圈，不要出現(xiàn)光暈的現(xiàn)象。

　　圖3：左眼和右眼的圖像誤差：亮度電平不同，色彩不同。

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