裸眼3D:要立体,不要眼镜
3 D视觉技术的下一步,是让人们摘掉那副麻烦的眼镜。目前它还没有很完美的解决方案,不过这并不能阻止它成为一个趋势。
当詹姆斯·卡梅隆花费了5亿美元的《阿凡达》在人们眼前引爆的时候,不仅成了威力巨大的3D视觉炸弹,可能也成了一个新兴技术的开始。
视觉刺激对于人类总是有天然的吸引力,另一方面他们却也可能对此更挑剔。拿3D电影来说,人们现在发现,在戴上3D眼镜之后往往需要牺牲画面的亮度,并且没有人愿意多戴一副眼镜。
“能否把眼镜拿掉”,不仅消费者会这么想,这也是那些技术和研发人员的想法,毕竟更易于使用、体验更好的技术才会有更广阔的市场。我们也可以重点提提那些原本就戴着眼镜的人,他们对此当然会举双手赞成。
在现阶段的3D视觉技术中,这副麻烦的眼镜还很有存在的必要。由于人的双眼之间约有6至8cm的距离,在观看同一个物体时,双眼相对于物体的角度不同,所接收的影像会产生轻微的差异。大脑正是根据这种视差的角度,判定出物体的远近,建立每个物体的相对距离,从而让人的视觉产生了天然的立体感。
3D眼镜很好地利用了这种原理。目前主流的3D眼镜,大部分采用了“偏振光”原理。它由横向和纵向的两片偏振镜片组成。此外3D影片在拍摄时,也会同时采用两个镜头来得到横向与纵向的偏振光。
所有这些准备都是为了银幕上的这一刻:横向的偏振光只能通过横向偏振镜片,纵向偏振光也只能通过纵向偏振镜片。它们之间的距离经过事先设计,一个人为制造的、在原本2D画面上的视觉差异就这么形成了,我们看到了一幅幅3D画面。
最先对此有所反应的是一些日本的手机公司,它们陷在激烈的市场竞争中已经太久了,急需一些能够吸引消费者兴趣的新玩意。
在《阿凡达》上映后第11个月,夏普发布了世界上第一款裸眼3D智能手机。这款拥有特殊屏幕的Android手机,允许消费者自由地在2D和3D效果上进行切换,同时手机内置了《洛克人》等多款支持3D显示的游戏。
游戏开发商也紧随而至。包括卡普空(Capcom)、柯纳米(Konami)、南梦宫(Namco)在内—它们已经称得上日本以及世界范围内极具知名度的几家游戏开发商,都宣布将推出支持3D显示的手机游戏。任天堂(Nintendo)更是在2011年年初发布了第一款裸眼3D游戏机:Nintendo 3DS。
这些公司现在还顾不上考虑太多问题,比如在小屏幕上表现3D会有多大的吸引力。它们只知道两件事:人们喜欢3D图像;如果为了看电影而戴上3D眼镜还算可以接受的话,那么恐怕没多少人会为了“3D手机”而专门随身携带一副眼镜。
新的概念就这样出现了,它被称为“裸眼3D”(Glasses-Free 3D)
探路的日本公司使用的是名为“视差屏障”(Parallax Barrier)的技术,由此实现裸眼3D的效果。它们在屏幕上设置了许多宽度只有数十微米的栅栏,阻挡了一些屏幕光线的通过。
人类的眼睛又一次被顺利欺骗了。在人的眼睛看来,左右眼被遮挡的部分并不相同,因此各自能看到不同的画面。只要将左右眼看到的画面交错排列,调整好距离和角度,就会形成立体的画面—至少是完整的画面。
这的确只是最初的试探之举。视觉屏障技术在现有的LCD液晶屏幕上就可以实现,因此无论是夏普还是LG,都可以直接利用原有的生产线,不需要太多新的投入。
市场却已经蠢蠢欲动,尤其是在电视机市场上。据行业调研机构DisplaySearch的一份报告统计,2011年3D显示屏出货量已经达到了5080万片,其中约有一半用于3D电视机,同比增长511%。到2012年结束时,会再增长90%,达到4600万台。
“在2009年之前,进入这个领域的厂商很少。但2009年之后,随着3D电影的普及,大的厂商几乎都进来。经过两三年,3D几乎已经成为了液晶电视的标准配置了。”朗辰科技CEO吴志平说。
与电影院一样,目前主流的3D电视仍然需要佩戴特殊的眼镜。因为与手机相比,视差屏障技术运用到家用电视上时,它的不足也随着产品尺寸被放大了。
光栅遮挡了部分光源、显示亮度偏暗,只是其中一个问题。为了产生立体效果,原本一体的画面被分割成左眼画面和右眼画面,造成分辨率也随之下降。最大的问题是“视点”太少,由于技术的限制,许多裸眼3D电视只有在特定的几个位置才能看到明显的3D效果,这太不讨用户喜欢了—除非他们都是《生活大爆炸》中的Sheldon ,习惯自我约束在固定的座位上看电视。