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電影設備，以便能夠與私人家庭影院系統競爭。這些越來(lái)越尖端的家庭影院系統擁有大尺寸的全高清電視屏幕、Blu-ray光盤(pán)播放器和多聲道環(huán)繞聲音響，讓越來(lái)越多的消費者不再去專(zhuān)業(yè)電影院。

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

縱觀(guān)歷史，盡管曾數次嘗試將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(guān)眾的左眼和右眼提供兩個(gè)輕微偏移的圖像來(lái)重建對真實(shí)生活的觀(guān)賞體驗，讓觀(guān)眾恍若親臨其境。這種技術(shù)稱(chēng)為立體3D成像。這可以通過(guò)使用兩臺相距較近的攝像機錄制場(chǎng)景來(lái)實(shí)現。實(shí)際上，這兩臺攝像機并排安裝在一套設備上或使用組合的單外殼雙鏡頭攝像系統。

1.2 技術(shù)原理—使用偏光眼鏡的立體視法

現代化的高級方法是利用偏振現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(lèi)型的偏光鏡：直線(xiàn)型和環(huán)線(xiàn)型。直線(xiàn)型偏光鏡要求觀(guān)眾的頭部完全保持水平，以避免無(wú)意識的混合左右圖像。環(huán)線(xiàn)型偏光鏡并不存在此種缺點(diǎn)技術(shù)原理—使用快門(mén)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(mén)眼鏡可交互顯示左右眼的圖像，因而可將其用于為相應的眼睛提供圖像。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)。因為快門(mén)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)的幀頻運行，從而產(chǎn)生每只眼睛50Hz或60Hz的幀頻。實(shí)際上，準3DLCD屏幕甚至以該幀頻的兩倍(200/240Hz)運行，以確?？山邮艿?D性能。

2 3D與哪些應用有關(guān)

3D會(huì )給觀(guān)眾帶來(lái)非常逼真且完美的觀(guān)看體驗。與傳統的2D相比，它能令觀(guān)眾更加沉醉于節目素材中。因此，3D適合任何類(lèi)型的節目素材，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、自然紀錄片都是佳例。另一方面，3D的附加價(jià)值將在談話(huà)節目或新聞廣播等素材中受到限制。

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

當人們確實(shí)專(zhuān)注于所觀(guān)看的內容，以及所播內容是他們很可能從頭看到尾的電視節目時(shí)，他們就較專(zhuān)心地觀(guān)看電視。這可以稱(chēng)為“事件觀(guān)看”。

3D觀(guān)看可能被限制為“事件觀(guān)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(xiàn)明亮的觀(guān)看環(huán)境中，3D觀(guān)看效果并不理想。該理由支持對3D“事件觀(guān)看”的關(guān)注。

在游戲方面，3D堪稱(chēng)完美。游戲者已經(jīng)習慣了戴耳機(雙耳式耳機)，所以眼鏡不是大問(wèn)題。并且由于一個(gè)用戶(hù)/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備到消費電子產(chǎn)品的整個(gè)節目供應鏈的結構。

3.1 節目制作

3D素材的制作并不簡(jiǎn)單。從攝影師到導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(pán)

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

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

Blu-ray光盤(pán)播放器3D還需要新的Blu-ray光盤(pán)播放器。

3.3 HDMI標準

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標準而制定。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3D加以運用，以在不久的將來(lái)通過(guò)使用特殊機頂盒的訂閱服務(wù)和付費電視以及在稍后階段，通過(guò)需要新3D兼容的數字接收器的普通廣播，促進(jìn)3D素材面向客戶(hù)的傳輸。

3.5 電視中的視頻處理

對于電視機而言，還需要技術(shù)變革?，F有產(chǎn)品無(wú)法處理3D。已銷(xiāo)售的電視機的改進(jìn)解決方案在市場(chǎng)上無(wú)法使用，因為這需要全新的電視引擎(以及屏幕)。

需要對下一代型號實(shí)施必要的變革。即將更改視頻機箱(圖像處理引擎)，這對實(shí)現3D信號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3D等離子顯示器。這包括開(kāi)發(fā)能夠獨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(cháng)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(guān)看性能的唯一系統需要用戶(hù)戴上特殊眼鏡。為了避免改變屏幕的光學(xué)部分，大多數供消費者使用的準3D電視將使用主動(dòng)式快門(mén)眼鏡，這種眼鏡使用某種形式的鏈接(例如紅外線(xiàn)、藍牙，甚至簡(jiǎn)單的電線(xiàn))，從而實(shí)現與電視同步。

4 現在是否已有3D節目素材可用?

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

預計在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(pán)，開(kāi)始3D素材的滲透，而無(wú)需安裝基本的BD播放器。