3D电视的工作方式

经过:乔纳森·斯特里克兰(Jonathan Strickland)

不要让这些孩子欺骗您 - 吞咽3D眼镜不会提供最好的表演。看电影制作图片了解更多。
©istockphoto.com/laartist

电视像大多数技术一样,自首次亮相以来就已经发展。首先,有从黑白到彩色电视的开关。然后,制造商开始使用各种投影方法以较大格式提供电视。在过去的二十年中,我们已经看到LCD等离子体技术发展到您可以外出购买61英寸(约155厘米)的电视的地步,这只有几厘米厚。和高清电视(HDTV)为我们提供了如此充满活力和清晰的图片,几乎好像我们没有在看一系列像素一样。

那么电视技术的下一步是什么?现在,您实际上可以用屏幕替换墙壁并以高分辨率观看电影,我们从这里去哪里?答案可能最终到达您的脸前 - 或者至少似乎在那里。我们正在谈论3D电视。

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观众在1922年发行“爱的力量”时首先瞥见了3D技术。他们是否认为这是一件好奇的事情,而历史遗失了。但这开始了三维电影的周期性迷恋。

3-D中的下一个大型繁荣发生在1950年代。那个时代向世界介绍了数十个B电影,这些电影严重依赖奇怪的头。电影制片人希望找到吸引观众远离电视机并进入剧院的方法。他们的方案范围从在剧院座椅上安装振动板以模拟电击,再到电影期间的拉链线滑动充气骨架。相比之下,戴着一双愚蠢的眼镜很驯服。

3-D中出现了几次电视节目和特色菜。还有一个3-D DVD的市场。在大多数情况下,3-D对家庭娱乐业并没有产生重大影响。但是,如果2009年消费电子展上最受欢迎的一些展览是好的指标,那么我们很快可能会在不久的将来尝试触摸电视上的图像。

让我们进一步了解如何在三个维度上感知对象。

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在三维中看到

CES 2009的3-D电视“width=
消费电子展的这些与会者正在看三星3D电视。
伊桑·米勒/盖蒂图像

为什么您可以在现实世界中查看一个对象,并将其视为三维对象,但是如果您在一个上看到相同的对象电视屏幕看起来很平坦?发生了什么,3D技术如何解决问题?

这与我们专注于对象的方式有关。我们看到了东西,因为我们的眼睛吸收了从物品中反射出来的光。我们的大脑解释光线并在我们的脑海中创建一张图片。当一个物体很远时,向一只眼睛传播的光与另一只眼睛的光线平行。但是,随着对象越来越近,线不再是平行的 - 它们会融合,我们的眼睛转移以补偿。如果您尝试在鼻子前面看某些东西,您会看到这种效果 - 您将获得可爱的盘旋表情。

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当您专注于物体时,您的大脑会考虑到调整眼睛以专注于它所需的精力以及您的眼睛必须融合多少。这些信息一起允许您估计对象有多远。如果您的眼睛必须融合得很多,那么它就可以理解该物体靠近您。

秘密3-D电视和电影是,通过在两个不同的位置显示每只眼睛的同一图像,您可以欺骗您的大脑,以思考您要查看的平坦图像。但这也意味着收敛和焦点与对真实对象的操作方式不符。虽然您的眼睛可能会汇聚在您面前似乎是一个物体的两个图像上,但它们实际上是专注于更远的屏幕。这就是为什么如果您一次坐着看太多3D电影,您会感到眼睛疲劳的原因。

您如何显示两个仅是一个不同的图像?一切都在镜头中。

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被动眼镜

在3-D业务中,有两个主要类别3-D眼镜:被动和活跃。被动镜头依靠简单的技术,可能是您听到3-D眼镜一词时的想法。经典的3-D眼镜具有无向镜头。

Anaglyph眼镜使用两个不同的颜色镜头来过滤您在电视屏幕上查看的图像。使用的两种最常见的颜色是红色和蓝色。如果您要在没有眼镜的情况下查看屏幕,您会发现有两组图像彼此略微偏移。一个将有蓝色的色调,另一个会带有红色的色调。如果戴上眼镜,则应该看到一个似乎具有深度的图像。

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这里发生了什么事?红色镜头吸收来自您的所有红灯电视,取消红色的图像。蓝色镜头对蓝色图像也相同。红色镜头后面的眼睛只会看到蓝色图像,而蓝色镜头后面的眼睛看到红色的图像。因为每只眼睛只能看到一组图像,所以您的大脑将其解释为意味着两只眼睛都在看同一对象。但是,您的眼睛正汇合到与焦点不同的点 - 焦点将永远是您的电视屏幕。这就是产生深度幻想的原因。

如今,在偏光眼镜中可以找到电影院中更受欢迎的被动镜头。同样,如果您查看使用此技术的屏幕,您将看到多组图像。眼镜使用透镜,透明以某些角度投射的光波。每个镜头仅允许以兼容的方式通过极化。因此,每只眼睛都会在屏幕上看到一组图像。两极分化的镜头比仿古眼镜变得越来越受欢迎,因为眼镜不会使图像的颜色变形并提供更好的观众体验。但是使用两极分化技术非常困难家庭影院系统- 大多数方法都需要您首先用特殊的偏光胶片覆盖电视屏幕。

现在让我们看一下活动眼镜。

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活跃的眼镜和3D准备电视

在过去的几年中,工程师提出了一种在电影和电视机中创建三维图像的新方法。你仍然穿3-D眼镜使用这种方法,但他们不使用彩色镜头。该方法不会像Anaglyph眼镜那样损害图像的颜色质量。它也不需要您在电视屏幕上放置两极分化。它要做的就是控制您的每只眼睛都可以查看屏幕。

眼镜使用液晶显示器(LCD)技术成为观看体验的积极组成部分。它们具有红外(IR)传感器,可让它们无线连接到您的电视或显示器。当3-D内容出现在屏幕上时,图片在同一图像的两组之间交替。这两组与被动眼镜系统中的方式相似。但是这两套并未同时显示 - 它们以令人难以置信的速度打开和关闭。实际上,如果您不戴眼镜而看着屏幕,就好像同时有两组图像一样。

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玻璃中的LCD镜头在透明和不透明之间交替,因为图像在屏幕上交替。当右眼的图像出现在电视上时,左眼遮住了,反之亦然。这种情况如此之快,以至于您的头脑无法检测到闪烁的镜头。但是,由于它与屏幕上的内容完全定时,所以每只眼睛只看到一组双图像,如果您不戴眼镜,您会看到一组双重图像。

几年来,LCD和等离子体屏幕不是这种技术的好候选人。刷新率 - 电视替代屏幕上图像的速度太低,无法在没有观看者发现眼镜的闪烁的情况下工作。但是现在您可以找到具有令人难以置信的快速刷新速率的等离子体和LCD显示器。

刷新率只是电视预选赛的一部分,即准备3D。在下一节中了解更多信息。

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3-D准备好电视

三菱拉斯维电视台“width=
三菱Laservue HDTV具有标准的3-D端口 - 您可以在此电视上使用活动的3-D眼镜。
礼貌三菱电视

您不能使用标准电视,并期望活跃的眼镜可以正常工作。您必须有某种方法将屏幕上交替图像与LCD眼镜中的镜片。那就是立体同步信号连接器进来。这是一个标准化的连接器,带有三个引脚,可插入3D准备电视或监视器上的特殊端口。电缆的另一端插入红外发射器。发射极向您的活动发送信号3-D眼镜。这就是将LCD镜头与屏幕上的动作同步的原因。

该连接器使用晶体管横向器逻辑(TTL)操作。连接器上的一个引脚带有低压电。第二个销钉充当接地线。第三引脚带有立体声同步信号。

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有两种不同类型的3D活动眼镜,它们彼此不兼容。它们是3-D眼镜的E-D和ELSA风格。尽管两种样式的发射器都可以使用立体同步信号标准,但E-D眼镜只能与E-D发射极一起使用。虽然一双Elsa眼镜可以与E-D发射极同步,但眼镜无法正常执行。例如,当E-D发射极向左镜头发送信号时,Elsa眼镜将使左透镜不透明并导致右镜头清晰。

即使您有一台3D电视,发射器和一副活跃的眼镜,电视上的所有东西似乎都将是三维。内容提供商必须首先优化3D信号。虽然可以将现有镜头修改为3-D内容,但一些提供商更喜欢事先牢记3D的视频。目前,查看3-D内容的最简单方法是使用一台计算机将计算机连接到3-D准备就绪的电视HDMI电缆,然后将3-D内容从计算机传输到电视。将来,我们可能会看到更多的DVD播放器能够向电视发送3D信号,甚至可以将3D传输纳入有线和卫星服务。

凸耳显示

东芝乳胶3-D显示屏“width=
该东芝展示使用凸耳膜将光引导到观众的眼睛,从而产生3D效果。
AP照片/shinzuo kambayashi

尽管3-D技术令人印象深刻,但有些人仍然想要一种解决方案,不需要他们戴眼镜。已经有多次尝试创建能够将图像投影到三维空间的显示。有些涉及激光,一些项目图像在细雾或人造烟雾上,但这些方法并不常见或实用。

有一种方法可以创建三维图像,您可能会在大型会议期间在体育竞技场或酒店中看到这些图像。此方法依赖于带有凸膜膜的显示器。扁豆是在特殊电影的基本侧的微小镜头。屏幕显示同一图像的两组。镜片将光线从图像引导到您的眼睛 - 每只眼睛只看到一张图像。你的将图像放在一起,然后将其解释为三维图像。

该技术要求内容提供商创建特殊图像以使其效果起作用。他们必须将两组图像相连。如果要尝试在普通屏幕上查看视频供稿,您会看到模糊的双图像。

凸耳显示的另一个问题是,它取决于观众在一个最佳位置获得3D效果。如果您要从这些甜点之一向左或向右移动,屏幕上的图像将开始模糊。一旦您从一个甜点转移到另一个甜点,图像就会返回到凝聚力的图片。未来电视可能包括跟踪您位置的相机。电视将能够调整图像,以便您始终处于最佳状态。这是否适用于同一屏幕的多个观众,还有待观察。

有些人经历了类似的感觉晕车观看凸耳显示超过几分钟后。这可能是因为您的眼睛必须在处理焦点和融合之间的差异时要做额外的工作。但另一方面,您不必担心失去一双昂贵的活跃眼镜。

3-D电视会成为下一个大趋势吗?还是注定是每隔几十年回来的时尚?现在说还为时过早。但是该技术继续改善。下次棒球运动员朝相机撞到线路时,您可能不久就躲开了。

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更多信息

相关的方式如何进行文章兴发首页x

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