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张素兵:3DTV健康影响及技术性能指标研究探讨

文章来源:www.c3dworld.com 作者:张素兵 发布时间:2011年02月28日 点击数: 字号:

  3DTV产业发展现状

  中国3DTV产业已经启动,发展速度已经超出预期。

  首先3D内容越来越多。据统计,2010年,仅好莱坞就有将近40部3D电影上映,国内很多制片人也将目光瞄向了3D。与此同时,2D转3D技术的成功,直接打破了3D内容缺乏的局面,使得3DTV市场比预期要高的多。在广播电视方面,美、日、韩、英等国家都已有3D频道试运营,国内也有很多电视台正在积极筹备,比如天津电视台等,预计很快将会投入。

  其次,相比电视台等运营商而言,3D电视产业的发展已经走在了前列。目前中国市场上,除了外资品牌索尼、三星、松下、LG、夏普等外,国内主流彩电生产商长虹、TCL、康佳、海信、创维、海尔、熊猫等彩电厂商的3D电视已经上市或准备上市。从相关3D企业的角度看,都已经积极投入到了3D浪潮中。

  第三,产业界对3DTV期望巨大。

  根据市场预测机构调研的数据,2011年中国3DTV的市场将达到200万台,2012年将达到600万台,而到2013年将会达到将近1200万台,将会呈现出几何爆炸式增长速度。而等离子3DTV将会占到近一半的市场份额。

  3DTV当前存在的问题 

  中国3DTV产业的发展势头在全球将会成为一个亮点,同时也是一个焦点。由于缺乏统一的标准规范以及面临的人体健康因素,产业的发展会受到一定的限制。具体而言,目前的制约因素有如下几点:

  第一,技术方式多,标准难以统一。

  主动式、被动式;光分式、色分式;戴眼镜观看、裸眼观看;标准繁多,暂时无法统一;

  3D电视内容缺乏,制约3D电视的销售;

  与2D电视内容相比,3D电视内容缺乏,暂时是3DTV发展的最大瓶颈;

  价格较昂贵,大众消费者暂且无法承受,拍摄设备、显示设备、眼睛等设备价格昂贵;

  观看舒适性问题,长时间观看容易导致眼疲劳,需要给出科学的研究结果,消除消费者的疑虑;

  第二,3D的健康问题。

  部分观众在观看3D电影/电视后表示有疲劳、头疼、眩晕等症状,现在引起以上问题的原因还没有研究清楚,已有的研究认为,可能的原因主要有:

  1、“双眼分视”造成视觉疲劳:3D显示通过“双眼分视”的原理合成3D影像,事物的不真实感会导致眩晕等不适;

  信号错乱导致疲劳:观看3D影像时,眼睛传递给大脑的信息是观看者在运动,而肌肉传递的信号是静止的,长时间会导致信号错乱,引起疲劳;

  焦点频繁变化导致疲劳:观看时眼镜的聚焦频繁变化,观众需要大量进行视觉切换,从而导致疲劳。

  3DTV健康影响因素及技术指标探讨

  对于3DTV健康影响因素,公众对此有所误解,将所有的健康因素都不自觉地归之于硬件显示设备。我们先来看看国外相关机构的最新研究成果。

  1、美国加州大学伯克利分校教授Martin Banks的主要结论是:

  (1)视觉辐辏-调节冲突在某些情况下会导致疲劳、头痛等;

  (2)适当的观赏条件有助于避免大部分的问题,如坐在对准屏幕中心、且在较远的距离观看;

  (3)以3D场景都是在屏幕前方呈现的方式来拍摄3D影片,从而将辐辏-调节差异最小化;

  2、Insight Media总裁Chinnock的主要结论是:

  (1)在几乎所有的观看不适应案例中,基本同3D显示器本身、3D眼镜无关,而是同3D内容的拍摄、后期制作有关;

  (2)日本经产省倡导:影像制作者不要只做过于强调立体感的图像,从而建立能让观众舒适享受3D影像的环境。

  我们在实际研究中发现,虽然3D内容本身是影响3D健康的主要因素之一,但在建立3D产品评价体系时需综合考虑:

  (1)3D内容制作的技术要求;

  (2)3D的观看条件要求,如观看距离、观看位置、观看角度等;

  (3)3D显示产品本身的技术指标

  (4)3D眼镜的技术要求,好的眼镜将会带来更好的观看舒适性。

  依托国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心,我们仅针对3D显示产品本身搭建了初步的测试评价平台,初步开展了测试评价工作,具体内容包括了Crosstalk:3DTV最重要的参数、眼亮度及亮度差、亮度均匀性、通断比、对比度、色域覆盖率以及清晰度等几个方面。

  (1)Crosstalk  

  3D的原理是使得左右眼获得不同的图像,从而在人的大脑里形成虚拟的3D图像,所以3D电视要使得左眼只能看到左眼的图像,而右眼只能看到右眼的图像,而实际上由于技术原因,3D电视机并不能完全符合上述要求,造成了左右眼的相互干扰,左右眼交叉干扰指标就是用来衡量左右眼交叉干扰的程度。

  (2)左右眼3D亮度及亮度差 

  3D亮度是指3D电视机屏幕的亮度,分别测量左眼和右眼的亮度;由于屏幕显示或3D眼镜等原因可能造成左右眼获得的亮度不一致,左右眼亮度差指标体现出左右眼亮度的不一致程度。

  (3)3D通断比

  该指标类似于2D电视的通断比指标,测试方法也大致相同,用来衡量3D图像的动态对比度情况,左眼和右眼分别测量。 

  (4)3D对比度

  该指标类似于2D电视的对比度指标,测试方法也大致相同,用来衡量3D图像的对比度情况,左眼和右眼分别测量。 

  3D亮度均匀

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