多角度全方位审视3D电视

引言

近年来，电影行业一直大力投资3D电影设备，以便能够与私人家庭影院系统竞争。这些越来越尖端的家庭影院系统拥有大尺寸的全高清电视屏幕、Blu-ray光盘播放器和多声道环绕声音响，让越来越多的消费者不再去专业电影院。

但是，毫无疑问，最终3D技术也将渗透到消费电子行业的家庭影院、游戏甚至是普通电视应用。

纵观历史，尽管曾数次尝试将3D技术引进电影行业，但都以失败告终。不过，现在成功推出3D电影、3D游戏和3D电视的所有必要因素似乎都已具备。

1 3D的概念及其工作原理?

1.1 3D电视

3D的原理是通过为观众的左眼和右眼提供两个轻微偏移的图像来重建对真实生活的观赏体验，让观众恍若亲临其境。这种技术称为立体3D成像。这可以通过使用两台相距较近的摄像机录制场景来实现。实际上，这两台摄像机并排安装在一套设备上或使用组合的单外壳双镜头摄像系统。

1.2 技术原理—使用偏光眼镜的立体视法

现代化的高级方法是利用偏振现象分离左眼和右眼的图像。

在这种情况下，两个图像将以相反的偏振同时或按顺序重新产生于屏幕上。只需使用偏光眼镜就可以再次分离混合的图像。这种眼镜为被动式眼镜，其不需要电池，因此非常便宜。

可以使用两种类型的偏光镜：直线型和环线型。直线型偏光镜要求观众的头部完全保持水平，以避免无意识的混合左右图像。环线型偏光镜并不存在此种缺点技术原理—使用快门眼镜的立体视法：

这种方法多用于最近的产品展示中，并且期望用于正在推出的几乎所有消费3D电视产品中，该方法以恒定的速度按顺序(依次)为左右眼显示图像，而不使用偏振。

快门眼镜可交互显示左右眼的图像，因而可将其用于为相应的眼睛提供图像。这种眼镜为主动式眼镜，即其需要电池，也需要与屏幕同步，以确保左右镜片在正确的时间打开。因为快门眼镜仅每隔一帧为每只眼睛提供一次图像，所以有效的帧频将是屏幕帧频的一半。

为了确保图像没有闪烁，屏幕必须至少以100Hz(如欧洲)或120Hz(如美国)的帧频运行，从而产生每只眼睛50Hz或60Hz的帧频。实际上，准3DLCD屏幕甚至以该帧频的两倍(200/240Hz)运行，以确保可接受的3D性能。

2 3D与哪些应用有关

3D会给观众带来非常逼真且完美的观看体验。与传统的2D相比，它能令观众更加沉醉于节目素材中。因此，3D适合任何类型的节目素材，这些素材将受益于非凡的感官享受以及确如“身临其境”般的幻觉。电影、体育、自然纪录片都是佳例。另一方面，3D的附加价值将在谈话节目或新闻广播等素材中受到限制。

由于节目素材不同，人们观看电视的方式也有所不同。在某些情况下，人们边观看电视，边从事其他活动，例如准备食物、清理房间，甚至是与家人或朋友谈话。这可被定性为“休闲观看”。

当人们确实专注于所观看的内容，以及所播内容是他们很可能从头看到尾的电视节目时，他们就较专心地观看电视。这可以称为“事件观看”。

3D观看可能被限制为“事件观看”的主要原因是其需戴上眼镜方可获得3D效果。人们不会愿意在屏幕和所参与的活动之间转换注意力时戴上和摘下眼镜。

在第一代3D电视产品的3D模式中感觉到的图像亮度明显比2D模式中的低。因此，在光线明亮的观看环境中，3D观看效果并不理想。该理由支持对3D“事件观看”的关注。

在游戏方面，3D堪称完美。游戏者已经习惯了戴耳机(双耳式耳机)，所以眼镜不是大问题。并且由于一个用户/一个屏幕近距离游戏，所以甚至最新推出的自动立体3D屏幕(不需要眼镜)已足够使用，并且可能越来越流行。

3 3D电视需要什么?

3D电视需要修改从录制和编辑设备到消费电子产品的整个节目供应链的结构。

3.1 节目制作

3D素材的制作并不简单。从摄影师到导演都需要全新的技术。难题是如何提供一种平衡的3D效果，而不过分夸大这种效果。

3.2 Blu-ray光盘

2009年12月，Blu-ray光盘标准得以修订，以便能够播放具有3D素材的特殊Blu-ray光盘。

这为电影行业开始制作3D电影字幕铺平了道路，对3D的成功非常关键。

Blu-ray光盘播放器3D还需要新的Blu-ray光盘播放器。

3.3 HDMI标准

还须为Blu-ray播放器和电视之间的HDMI连接定义特殊的传输格式。这些都基于HDMI1.4a标准而制定。但是，即使使用HDMI1.3，也可以支持某些3D传输格式。

3.4 广播

广播行业也致力于对3D加以运用，以在不久的将来通过使用特殊机顶盒的订阅服务和付费电视以及在稍后阶段，通过需要新3D兼容的数字接收器的普通广播，促进3D素材面向客户的传输。

3.5 电视中的视频处理

对于电视机而言，还需要技术变革。现有产品无法处理3D。已销售的电视机的改进解决方案在市场上无法使用，因为这需要全新的电视引擎(以及屏幕)。

需要对下一代型号实施必要的变革。即将更改视频机箱(图像处理引擎)，这对实现3D信号的输入和左右眼图像的分离及个别处理尤为必要。这些变革将涉及硬件和软件。

3.6 屏幕技术

显示器行业正致力于制作下一代LCD和准3D等离子显示器。这包括开发能够独立为每只眼睛传输左右眼图像的技术。这种技术的必要条件是最近为LCD(200/240Hz)和等离子(600Hz)推出的高帧频显示技术的实用性。

3.7 眼镜

目前，提供可接受的3D观看性能的唯一系统需要用户戴上特殊眼镜。为了避免改变屏幕的光学部分，大多数供消费者使用的准3D电视将使用主动式快门眼镜，这种眼镜使用某种形式的链接(例如红外线、蓝牙，甚至简单的电线)，从而实现与电视同步。

4 现在是否已有3D节目素材可用?

若要享受3D体验，画面素材需要以3D录制，或者使用“阿凡达”等电影中的动画场景，这必须用电脑以3D形式生成。这意味着，就像使用任何新音频或视频播放格式一样，必须在消费者愿意投资该技术前制作足够的节目素材。

预计在2011年会有大约200部电影和100个游戏。电影和游戏行业可以从中选择，然后以兼容的2D磁轨制作光盘，开始3D素材的渗透，而无需安装基本的BD播放器。