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裸眼3D的熱潮再臨 是否重蹈3D電視覆轍?

最近隨著一批裸眼3D設備的發布與展示,包括Meta牽頭,蘋果加入的VR/AR產業,又一次引起了行業內…

最近隨著一批裸眼3D設備的發布與展示,包括Meta牽頭,蘋果加入的VR/AR產業,又一次引起了行業內外的廣泛關注。

電視英語叫“TV”,全程Television,其中“tele”就是遠的意思,而“vision”就是視覺、景物的意思。所以說電視,就是為了看到千里之外的景物。眾所周知,電視是通過視覺暫留的原理,讓一幅一幅靜止的圖案在人眼中動起來的,解決了從靜到動的問題。不過除了從靜到動的差別,電視和現實景物最大的區別在于現實是三維的,而電視是平面的。

那如何讓電視從二次元變成三次元現充,人們也想了很多辦法。

其實人能看到3D景象的原理很簡單:人眼看到的圖像其實也是平面的,但人有左右兩只眼睛,兩眼看到的物體間透視關系存在著微小的差別,學名叫視差,人腦就根據這之間物體透視的差別,將二維圖像處理成三維的。

而我們看到的屏幕內容,是由攝像機拍攝的,攝像機的單個鏡頭拍攝下的景象透視關系是固定的,因此我們的眼鏡和腦子也沒辦法還原出三維畫面。

那么想要實現3D顯示,辦法也很簡單,只要還原出兩眼的視差效果,也就是讓兩眼接收到不同的圖像就可以了。無論是3D眼鏡還是裸眼3D,最本質的原理都是這個。

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  3D眼鏡大家接觸的最多的應當就是在電影院了。3D電影其實是利用了光的偏振現象,也就這里就不展開講了,總之,3D電影是把左右眼的畫面重疊在一起,由于它們之前存在視差,所以裸眼看3D電影,畫面是重影的。而3D眼鏡在左右眼分別是不同角度的偏振片,當我們戴上眼鏡的時候,左右眼只會接收到對應的圖像,在大腦中就構建出了立體圖像。最早的紅藍3D,其實也是類似的原理,只不過是用濾色片而不是偏振片。

3D電影采用的偏光眼鏡結構簡單,成本低,而且佩戴體驗也比較舒適,所以這項技術一直沿用至今,這也是為什么《阿凡達》過了十幾年依然是效果最好的3D電影之一,就是因為這項技術本身已經相當成熟,衡量3D效果主要依靠的是拍攝和制作的精細度。

不過偏光式3D也有缺點,首先就是亮度的損失,由于3D投影在投影機和眼睛上有兩組偏振片,根據RealD公司的計算,觀眾只能接收到投影機發出的35%左右的光線,如果放映機本身亮度就不高的話,可想而知圖像的亮度就會比較糟糕了。所以現在的電影院很多用雙機分別投射左右眼的畫面,可以有效提升亮度。

另外,偏光3D對于觀看角度要求很高,因為只要視角稍微變動,就會影響光線偏振的效果,進而減弱3D效果。不過對于商業場景也就是電影院來說,固定的座位和黑暗的影廳讓偏光3D的缺點沒有那么明顯,不過對于家用電視場景來說,偏光式3D不僅放大了這兩個缺點,還帶來了一個更為致命的問題:電視是同時顯示左右兩幅畫面的,相當于把左右眼畫面以隔行掃描的方式顯示,這讓3D畫面的分辨率直接減半,嚴重影響圖像的清晰度。

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  因此電視上占主流的其實是另一種3D眼鏡,即快門式3D眼鏡。簡單地說,快門式3D眼鏡的鏡片是兩塊小液晶屏,電視交替顯示左右眼畫面的同時控制鏡片以相同頻率開閉,讓眼睛接收到對應的畫面??扉T式3D亮度和分辨率高,但是眼鏡結構復雜比較笨重,同時快速閃爍的鏡片也容易造成眼睛的干澀疲勞。

3D電視在2010年左右一度蔚然成風,但如今已成為明日黃花。導致3D電視式微的原因有很多,例如畫質始終存在局限,偏光式受角度影響大,而快門式則容易因同步問題出現左右眼內容的干擾;佩戴眼鏡對于用戶較為不便;成本更高等等。另外,3D電視要求電視刷新率至少達到120Hz,才能輸出60幀的3D視頻,這與今天高刷新率內容的需求也是背道而馳。

相比之下,裸眼3D對用戶來說不僅更加舒適,而且聽起來也更具有科幻色彩。但其實裸眼3D并不是一個新興事物,事實上,裸眼3D技術問世的時間,也正是上次3D電視大潮的2010年左右。當時三星主推快門式3D、LG主推偏光式3D,而東芝則在2010年發布了裸眼3D電視,并在其后陸續推出了裸眼3D筆記本等產品。

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  裸眼3D的原理更接近于偏光式3D,簡單來說,就是將3D眼鏡的偏光片貼到了屏幕上,當打開3D是,通過光柵遮擋或者透鏡折射的方式,讓觀眾的左右眼觀看到不同的畫面。

第一個大規模普及的裸眼3D設備當數任天堂的3DS掌機,它就是用豎向光柵實現裸眼3D的效果。不過實體的光柵只能實現物理遮擋,意味著玩家觀看的角度同樣不能偏離太多。

不過裸眼3D也并未實現普及,3DS生涯末期,不僅第三方廠商普遍停止了3D游戲的制作,任天堂自己也逐漸淡出,甚至推出了不支持裸眼3D的2DS系列掌機,下一代Switch也并未搭載裸眼3D功能。這至少說明,3D設備的曇花一現,并不能簡單地用“內容不足”來解釋,畢竟任天堂第一方就能夠產出具有強大影響力的內容。

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  不久努比亞發布的裸眼3D平板,可以說又掀起了關于裸眼3D討論的熱潮。但歸根結底,仍然難以擺脫3D顯示最棘手的兩個問題,一是相對固定的觀影位置,另外就是對顯示畫質的影響。至于裸眼3D在2023年的爆發能否破局,留待我們下回分解。

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