颜少明:3D视像必须遵守中央眼的游戏规则
如今,人类已进入了3D时代,迎来了世界立体视像发展的第三次高潮,它将使全球数十亿普通人享受3D饕餮的盛宴。
3D电影《阿凡达》上演在中国乃至世界产生的震撼,昭示了3D技术、3D文化、3D产业、3D经济具有强大的生命力,它的社会效益,经济效益和开发潜能不可估量。 3D时代必将大大促进医学科学的飞跃发展。
立体视觉基础理论研究的新概念
近一个多世纪以来,立体视觉科学经历了心理物理、神经生理、计算机视觉三大领域研究,取得了蓬勃发展和飞速进步。当今,立体视觉又融入到一个更前沿的认知科学领域,标志着立体视觉研究进入了一个新阶段,经典的理论面临挑战。
现代认知科学研究认为,视觉是一个庞大复杂涌现性网络化非线性的信息处理系统,是大脑信息处理的范式。
视觉是大脑派生的智能,视觉有两大最重要职能:一是解读被感知的目标是何物(What);二是感知目标在何处(Where),用两个“W”来描述。第一个“W”称形觉,是感知目标大小形状细节和颜色特征的二维功能,属单眼特性。第二个“W”是识别目标的空间特性功能,即立体视觉,又称三维视觉、空间视觉、深度视觉,它们在大脑有独立的处理系统。
2D与3D信息独立处理系统
立体视觉是集视网膜感传,眼球运动和中枢分析为一体,属双眼整体特性。在大脑双眼一体化,你中有我,我中有你,信息共享,优势互补,在大脑自组织地构建成虚拟的第三眼即中央眼 (Cyclopean eye)。中央眼是两眼共同体的元素符号,是两眼信息一体化输出的终端,是两眼整合的操控系统。中央眼的信息来自双眼,又高于双眼,其功能质量升华,1+1﹥2,获得精准标识目标物的空间关系与空间特性,从而真实再现三维物理视空间。
立体视是中央眼的表象,立体视觉是被中央眼所定义的,它是中央眼的专利,是中央眼的同义词,是一项高端的视觉功能。Julesz 将立体视的定位提升到中央眼感知的高度,创立中央眼感知理论的新概念。
中央眼3D感知
现在,3D技术应用已发展成为一门新兴学科,在科技领域举足轻重,是国家综合实力的重要标志之一,在航空航天、国防、医学、遥感、气象、机器人、人工智能等领域广泛应用,特别是它在传媒领域爆发出划时代革命性的飞跃,把人类带入了3D信息的新时代。
医学健康是3D视像产品质量不可或缺的重要标准
观看3D版《阿凡达》引起的不适感:据报道,约有1/3的人发生眼酸、眼胀、眼痛、眼累、重影,以及头晕、头胀、头疼、恶心、倦怠、青光眼发作等。
台湾中国时报报道,新竹县郭姓男子(有高血压病史)观看3D版《阿凡达》过程中身体突感不适,被救护车送医,后转送台北荣总加护病房,14日后因脑干出血并发肺炎抢救无效死亡。这起看3D电影引发的死亡案在新竹医界引起震撼。
现在世界各国对《阿凡达》诱发的眼部及全身不适反应强烈,对3D产品质量提出了质疑和挑战。随着立体显示器技术发展,3D电子数字化产品像雨后春笋纷纷问世,各种各样3D产品功能的展现都必须经双眼视网膜感传,眼球协同运动,最后由中央眼的硬件系统完成。3D影视即中央眼游戏,是对中央眼的考量。
正常人交叉视差和非交叉视差各为100´,分别构成融合区的前界和后界,内融合力为25Δ-35Δ,外融合力为8Δ-16Δ,上下融合力1Δ-2Δ,内外旋转融合力为6Δ,两眼大小像差<10%,中央眼抗噪声、抗干扰的可塑性生理功能是有限的。
国内外3D电影的编导包括卡梅隆在内,通常只注重追求视觉冲动的娱乐效果,对中央眼的游戏规则缺乏了解,未考虑和重视中央眼生理功能所能承受的极限,忽视了它对视觉生理、视觉心理和视觉健康的影响,没有把医学健康条件列入质量评估体系,这是现行国内外3D视像产品质量一大失误。
饕餮美味佳肴≠健康美食,没有量化的医学健康标准,不能算是优秀的3D大片,视觉健康是3D质量评价不可或缺的重要标准,它是一个应该引起高度重视和亟待研究解决的重要课题,否则将会影响3D产业战略的发展。
要重视对3D视频终端征候群的研究
从眼科临床医学和视觉学科而论,观看3D电影发生的系列症状,已构成一种独立的眼病,可称为3D视频终端征候群(3D Video Terminal Syndrome,3DV.T.S)。它与双眼视觉、眼球运动、大