裸眼3D這項技術在顯示領域的發展舉步維艱,隨著各大電視廠商相繼放棄將裸眼3D技術加入電視之中,它也被人們認為是即將消亡的顯示技術。但是日本面板企業Japan Display Inc仍不甘心,認為將8K清晰度與裸眼3D相結合,效果將會突破人眼極限。
近日就有消息曝出,JDI聯手日本NHK公司展示了一款具有8K分辨率的裸眼3D顯示屏。
裸眼3D顯示屏前瞻:
據悉,日本JDI方面提供具有7,680×4,320分辨率的8K超高清顯示面板,而NHK則提供裸眼3D技術。8K分辨率相當于16塊FULL HD全高清面板的像素點數量,即使眼鏡與屏幕貼的很近,也很難觀察到顆粒感。此次NHK提供的裸眼3D技術還解決了一直受到詬病了視角范圍問題,幾乎從正面的任何角度都能呈現出3D的效果。
3D的誕生:
《阿凡達》第一部距離現在已經八年了!想一想當年看這部電影的場景,暴露年齡的時候到了……而當年這部電影的歷史意義在于“3D”。
這部電影不僅使用了傳統的2D、3D放映格式,還在3D視野、立體技術和CG特效上有諸多創新。自此,好萊塢大片紛紛“3D化”,佩戴3D眼鏡也逐漸成為了看電影的常態,也不慎成為了近視小伙伴們需要佩戴兩副眼鏡的“痛苦源泉”。
時隔多年,3D立體技術已從當年的“眼鏡式”立體技術發展到現在不用帶眼鏡的“裸眼式”3D技術,那它為什么會那么神奇呢,為什么會出現畫面中的事物仿佛要出來的視覺效果,本篇就為大家講述一下,3D立體技術其中的奧秘。
裸眼3D的局限:
其實早在2010年,飛利浦公司就公布了開發裸眼3D電視的計劃;2011 年左右,夏普、HTC 以及 LG 等公司則紛紛試水裸眼 3D 手機;任天堂也于 2011 年推出了任天堂 3DS,一個帶面部跟蹤、裸眼 3D 功能的游戲機。
不過,盡管這些生產商都選擇了比電影屏幕小的手機、游戲機屏幕,仍然有很多技術性難題沒有被攻克——例如分辨率低、僅有特定角度能夠呈現3D效果等。早期研發的裸眼3D電視只是增加了生產成本,加上可看裸眼3d片源太少而銷聲匿跡。
飛利浦的裸眼3D電視最終沒有得到市場認可
3D電視分為眼鏡式3D和裸眼3D,而裸眼3D是3D電視發展方向,但3D電視有其不可避免的缺陷:視疲勞。人們自然狀態下看到事物,是通過進入左右眼兩個不同畫面的差異經大腦融合成一個畫面而產生立體感的。3D電視正是利用了這個原理,播放經過特殊處理的畫面,再由3D眼鏡模擬人眼成像原理。
但自然狀態看事物時,人們看到注視點清晰、背景事物都是模糊的,而3D電視雖然模擬了人眼的成像原理,但并沒有考慮到人眼對注視物模糊程度差異的調節,導致電視的3D畫面不分遠近呈現出的都是清晰的,從而刺激眼睛容易產生視疲勞。
在電視領域,人們更關注分辨率的提升,鮮明的顏色及更出眾的細節。即使選擇了3D電視,人們大多也不愿在家觀看3D電影,一方面,電視尺寸相對電影熒幕更小,另外家中的光線并非是為電影放映而設計,沉浸感和立體感都相對較差,很快就會感到疲勞和無趣。
裸眼3D的成像技術:
從技術上來看,裸眼式3D不外乎四種模式:光屏障式也就是常說的光柵式、柱狀透鏡技術、指向光源以及直接成像四種,3D全息投影也屬于直接成像的一種。目前主流的模式為前兩種,光屏障式技術和柱狀透鏡技術。
一、光屏障式技術
光屏障式3D技術的實現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。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”。通過將左眼和右眼的可視畫面分開,使觀者看到3D影像。
單從字面上似乎很難理解在屏幕前加個“屏障”為什么會達到3D的效果,讓我們先欣賞幾幅有意思的3D組圖。
屏幕中間會有一條至幾條的白線,這就相當于立在屏幕前的“視差障壁”,視覺通過這道屏障的對比從而造成立體的效果。
二、柱狀透鏡技術
這種3D顯示器在顯示屏前增加了一個多透鏡屏,用一排垂直排列的柱面透鏡控制左右圖像的射向,使右眼圖像聚焦于觀看者右眼,左眼圖像聚焦于觀看者左眼,從而讓觀看者在不同角度看到不同的影像,產生立體幻像。
目前廠商已經可以把透鏡的截面做到微米級,使得條紋狀立體圖像更加精細。因此這種技術廣泛用于高清晰的3D數字電視、3D手機、3D大屏幕顯示等。值得一提的,蘋果公司在2016年7月21日申請了裸眼3D技術的專利,而同年9月8日發布的iPhone 7系列手機并沒有配備此技術,那么猜想一下今年蘋果十周年的iPhone 8會不會擁有此項技術呢?
小結:
雖然人們早已不能滿足二維的平面顯示,但一直以來諸如技術缺陷等問題一直制約著裸眼3D的發展。本次JDI聯手日本NHK打造的8K裸眼3D顯示產品,打破了諸多技術上的限制,與8K相結合或許為未來的電視市場開辟了新的道路。