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今天开篇来讨论一下关于33D的那些事......错了，是3D的那些事 《3D原理：为什么我们能看到3D》 “3D的初体验” 记得小时候，差不多20多年前了，我父亲带我看了人生中第一部3D电影，内容应该是讲佐罗的，但是很遗憾，现在完全搜索不到相关的信息。我印象非常深刻的是当佐罗一剑刺向银幕外的时候，吓得全场的小心肝都在噗噗地跳，那种3D的效果，就像是脑门都要被刺穿了的感觉。然后当时除了这一部电影之外，其他的3D都是一些科教娱乐的短片，也就没有什么特别的回忆了。 “3D的再体验” 还是小时候，差不多20年前，父亲有个朋友从日本回来，带给我一本关于恐龙的杂志，应该是连载的那种。杂志里还附送了一板立体拼图，可以拼出一个立体的恐龙脑袋，应该是连续买该本杂志的话，可能拼出整条霸王龙，当然，这个对我来说就是不可能了。不过书里面还有比恐龙模型更吸引我的地方，就是书中自带一副红蓝眼镜，而中页有两副3D图画，分别是霸王龙以及剑龙，当使用红蓝眼镜看这两只恐龙的话，立体感跃然纸上，每只恐龙似乎都活了过来，伸手就可以摸到。尤其是剑龙身上的那一根根刺，全部都伸出了杂志之外。对于当时并不了解3D原理的我，这简直就是天书啊，带去学校里与我的小伙伴分享之时，在班级里地位也是直线上升，哇卡卡卡卡卡。 直到后来接触了更多的3D影像，也了解了3D的原理，才知道其实3D并没有想象中那么复杂，原理还是相当简单的。用一句话来解释3D就是——“左右眼看到的物体面不一样”。举个简单的例子，你拿一个1元的硬币，垂直的放在双眼中间，离开大概10cm即可。然后分别闭上左右眼去观察，你会看到一只眼睛看到的是正面，而另一只眼睛看到的是背面，当同时睁开眼睛的时候，硬币就变成3D立体的了。也就是说，当你用一只眼睛看世界的时候，世界是2D的，完全没有景深。只有用两只眼睛同时去看世界，世界才是立体的。在原始的2D电影或者电视中，你不可能在同一个画面中又看到硬币的正面，也看到硬币的反面，所以注定了这样的电影、电视只能是2D的。下面的这一幅画就可以很容易地理解这个观点。
《3D成像——眼镜篇》 3D眼镜的种类有很多，但是目的都只有一个，就是要让左眼跟右眼看到的图像不一样，以此来产生3D效果。 一、色分法 色分法是最早出现的也是最廉价的3D解决方案，几乎不用更新任何设备，只需要简单地使用红色、蓝色或者绿色的滤光镜片就能实现3D的效果。早起的红蓝影片在拍摄时，需要使用左右两个摄像机并且为它们分别加上红色和蓝色的滤光镜，这样两个镜头中的画面就会产生颜色差异。后来视频编辑工具可以再后期对视频进行色彩处理，所以红蓝3D影片已经不需要在摄像机前添加滤光镜了。在观看影像时用户需要戴上一个红蓝滤光眼镜，此时希望发射到左眼的画面已经预先剔除掉了红色像素，当它通过左眼的红色镜片时红色会被补全，得到正常彩色的画面，而这个画面在通过右眼的蓝色镜片时大部分会被过滤掉，用户只能看到非常昏暗的画面，这种画面很容易被大脑忽略掉。反之，希望右眼看到的画面也会进行类似的去色处理。 色分法的原理可以参看下图。
如果你手上刚好有一副红绿眼镜，那么就福利一下吧。
红绿成像的原理决定了这是一种极为低廉的解决方案，任何人在家里就能观看到3D，网上大量的红绿片源，无论是老的显像管电视机，还是新的LED电视，甚至是投影机，都可以顺利地播放这样的片源，我们需要做的，就是买一付相应的红蓝或者红绿眼镜，带上以后就可以享受3D了，几乎是0成本。当然，廉价的方案一定有其牺牲的地方，对于分色法来说，颜色的过滤会出现无法避免的偏色，这让画面效果大打折扣，同时就算真的颜色过滤得很干净，画面也无法还原到电影本身的真实色彩。笔者用过过滤最好的红蓝眼镜是以前讯景的显卡里送的原装眼镜，使用显卡的红蓝3D功能时，颜色可以过滤的非常干净，非淘宝那些眼镜可以比拟。 看到淘宝的月销量，就可以知道红蓝3D的市场还是机器广泛的
不过看看评价，反响太好的很多。虽然我觉得很多评价的人是因为不明白3D原理才会给出那么小白的评价。
如果你用的是Nvidia的显卡，并且可以开启3D Vision的功能，在设置界面打开3D Vision，然后运行一款支持3D显示的游戏（基本上现在的绝大部分3D游戏都支持），在显卡的3D显示方式里，选择红蓝显示模式，再进入游戏后就会发现游戏会出现红蓝重影，戴上红蓝眼镜后就可以看到3D效果了。
二、光分法 光分法主要是光的偏振性来解决左右眼显示不同内容的方案。目前绝大部分3D影院以及国内不少“不闪式”3D电视都是采用这种方式。偏振的原理我相信大部分玩摄影的值友都应该知道，偏振片在摄影领域还是有很大的用处的。光其实就是由互相垂直的电场和磁场形成的一种电磁波，自然光是很多电磁波的混合物，它在各个方向的振动是均匀的。当它以特定的角度（布儒斯特角）经过非金属表面后反射形成的眩光是偏振光。偏离了这个角度，就会有部分非偏振光混杂在偏振光里。部分偏振光是有程度的，偏离的角度越大，偏振光的成分越少，最终成为非偏振光。
有了偏振光，有时会给我们摄影带来不利，玻璃表面的反射光，使我们拍摄不到玻璃橱窗里面的东西，水面的反射光使我们拍摄不到水中的鱼。当我们在镜头前增加了偏振片以后，可以通过旋转偏振片，来调节允许光通过的偏振角度，这样可以过滤掉很多反射光，如下图所示。
但利用偏振光的这种特性正好满足立体电影的需求——让左右眼看到完全不同的画面。通过给两个投影机加装偏振片，让投影机投射出互相垂直的完全偏振光波，然后观众通过特定的偏振眼镜，就能让左右眼看到各自不同的画面而互不干涉。偏振放映技术目前在3D电影院中较为常见，在早期放映立体电影时，也曾经使用过偏振眼镜。但确切的说，那时使用的眼镜应该叫线偏振眼镜。而现在普遍使用的圆偏振技术是在线偏振的基础上发展的，原理基本一致，但它在观看效果上比线偏振有了质的飞跃。以前我们在使用线偏振眼镜看立体电影时，应始终保持眼镜处于水平状态，使水平偏振镜片看到水平偏振方向的图像，而垂直偏振镜片看到垂直偏振方向的图像。如果眼镜略有偏转，垂直偏振镜片就会看见一部分水平方向的图像，水平偏振镜片也会看见一部分垂直方向的图像，左、右眼就会看到明显的重影。
而圆偏振光偏振方向是有规律的旋转着的，它可分为左旋偏振光和右旋偏振光，它们相互间的干扰非常小，它的通光特性和阻光特性基本不受旋转角度的影像。现在看偏振形式的3D电影时，观众佩戴的偏振眼镜片一个是左旋偏振片，另一个是右旋偏振片，也就是说观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不同画面，通过人的视觉系统产生立体感。Real-D和IMAX的3D放映辅助系统主要采用的就是这种技术。
再聊一下目前市面上所谓的“不闪式”3D电视，原理是电视机完整的1080p像素，拆分为奇数行与偶数行两组画面，奇数行与偶数行像素上方分别镀上了偏振薄膜（偏振方向垂直），这样人眼带上偏振眼镜后，左眼将只能看到奇数行的像素，右眼将只能看到偶数行的像素。
由于奇数行与偶数行的画面有一定的位移差，大脑看到合成后的图像就会产生立体感。这样人脑通过左右眼合成的虚拟图像将会接近与1080p的水平，但当图像高速运动时，会不可避免的产生交错感，这种感觉不可能通过软件后期处理来消除。隔行交错偏振式3D最终的显示效果，始终会有交错感。
最后，总结一下光分法。 优点：偏振式3D技术的色彩损失非常小，色彩显示更为准确，更接近其原始值。鉴于眼镜的透镜本身几乎没有任何颜色，对用于偏振光系统的节目内容进行色彩纠正也更为容易。尤其是肤色，在一个偏振光系统中，看上去更为真实可信。偏振式3D技术的3D效果也比较突出，立体感觉真实。偏振式3D眼镜成本低、佩戴舒适、无大小限制、无电子元件无辐射等优点。 缺点：水平方向分辨率减半、亮度损失。因偏光原理，这种技术会使画面水平方向分辨率减半，很难实现真正的全高清分辨率3D影像，同时画面亮度因偏振光原理受到损失，所以偏振式3D技术对显示设备的要求较高。另外，偏振式3D技术成本较高。因为偏振式3D技术对显示面板有特殊要求，不想主动快门式技术只要屏幕刷新率达到120Hz就可以导入，必须在面板外层加装偏光层，所以造成面板成本增加。 三、时分法 说时分法可能很多人不明白，但是说“快门式”3D眼镜，可能很多人就都听说过。简单地说就是屏幕上会轮流显示两只眼睛索要看到的画面，而用户佩戴的3D眼镜则像两面百叶窗，可以在透明和不透明两种状态间转换。眼镜与显示设备间采用无线信号进行同步，例如播放左眼画面时，左眼的镜片透明而右眼的镜片不透明，这样交替进行，大脑就会借助视觉暂留在两只眼睛上分别拼成连贯的影像。下面这幅图可以很清楚的展示“快门式”3D眼镜的工作原理。
讲到“快门式”3D，不得不提一下一款古老的产品——红网3D眼镜，在NVIDIA动辄上千的3D眼镜面前，300+的红网眼镜就显得亲民了很多，是很多DS们的不二选择。红网眼镜一套带一个有线眼镜，一个准无线眼镜，为啥是准无线呢？因为眼镜上面有根连线，连在一个接收器上，接收器可以别在衣服上，跟红网眼镜发射器之间是无线的。发射器上面有两个按钮，一个是立体方式选择按钮，一个是左右画面互换按钮。还有一个指示灯，还有两个有线眼镜插孔。无线传输使用的是红外，这是控制成本的无奈选择，也就导致传输距离非常近。可惜后来红网眼镜缺乏技术支持，慢慢淡出了3D这个舞台。
接着就是广大游戏迷们的首选——Nvidia 3D Vision。NVIDIA的3D Vision技术就是通过特殊的眼镜，在超高速状态下，通过LCD通电后将镜片调成不透光的黑色，来分别遮蔽人的左右眼，让两只眼睛看到两张角度不同的画面。这样快速的切换就保证了到达左右眼是有细微差别的图像。简单的理解就是NVIDIA让GeForce显卡在计算游戏（影片效果是通过双摄像头实现的）时将每一帧计算出两个不同的画面，显示在显示器上，然后通过3D Vision眼镜让左右眼分别看到不同的画面，从而给人眼以错觉，让我们的眼睛误认为看到了一个“三维”的物体，从而实现立体成像技术的。也就是说，在整个显示过程当中，显示器要以非常高的频率轮换地传送左右眼图像，而与此同时3D Vision眼镜也以同样高的速度开关左右眼的液晶屏，让人眼看到不同画面。当然，实现这一功能的前提是您的显示器也要能够支持如此高的刷新速度，因此，你的显示器的刷新率越高越好。一般来说，最少要达到120Hz以上，这样，分到每只眼睛上的刷新率就能够达到60Hz，以至于不太晃眼。
Nvidia 3D Vision目前已经出到第二代了，相比第一代，只是更轻，更通透，传输距离更远而已。相比目前其他的3D解决方案，Nvidia 3D Vision的成本实在是高了点。笔者曾经买过其一代的产品，现在已经不记得放在哪里积灰了。但是Nvidia 3D Vision的出现以及大量的宣传，让众多游戏迷们能真正地感受到，什么才是“3D”游戏，以前的3D游戏只是3D建模而已，而现在的“3D”游戏，是真正视觉上的3D。
主动快门式3D电视机也是目前电视市场的主流，通过简单地将电视机刷新率提高到120Hz，然后奇数帧播放左眼画面，偶数帧播放右眼画面，这样左右眼各得到了60Hz的标准画面。同样通过“快门式”3D眼镜，将画面进行过滤，最后在大脑中合成出立体的图像。以往这类电视最大的弱点就是快门式眼镜成本比较高，而且需要充电，重量肯定比偏振式的眼镜要重，但是随着现在技术的发展，眼镜也越来越便宜，基本上控制在300-400左右，而国产山寨的更是在100以内，在这样的趋势下，现在买个电视如果不带3D功能的，还真不好意思跟邻居打招呼。
最后要说的就是DLP的3D投影，DLP Link是一种内置于DLP 3D Ready投影机的同步系统，通过这种独特的连接方式可使DLP投影机能够无缝发送3D数据，有源眼镜能够连接投影仪，无需任何专用的发射器或第三方传输设备。同时，由于DLP成像芯片十分快速，它能够一次性将两个图像投影到屏幕上，从而创建通过有源眼镜看到的3D图像。这种独特的传输技术淘汰了数据发射器，使您无需安装和定位发射器，从而节省时间和金钱，并能快速轻松地设置DLP 3D Ready投影仪。笔者在家里看3D就是用的DLP投影机，而通用的DLP眼镜现在也已经卖到200以内，价格算是可以接受的。
最后总结一下时分法的优缺点。 优点：不需要贴偏光膜，可以杜绝画面的损失，可视角度不受限制，前后，左右，上下任何角度都能随意观看，更换角度对3D效果的损失较少。 缺点：会受日光灯的影响，受同步信号的影响，如果同步信号接受不好或者丢失，会影响观看，另外，因为快门式地闪烁，会存在亮度的衰减，而且眼镜必须是带电源以及控制芯片，相对会重一些。 上篇的介绍到这边就完结了，基本上常用的3D播放方式大家都有了一个普遍的了解。至于怎么选择合适的3D设备因人而异，如果不嫌眼镜充电麻烦的话，最好使用时分法的电视，如果是办公室的培训室需要给很多人观看，那么用光分法的电视会大大节省眼镜的成本，且不用考虑眼镜的接受距离。至于具体推荐的型号，笔者就不多说了，小编也不要来勉强笔者，这个让专门推荐电视跟投影的大人来吧，笔者力不从心啊。 下篇预告——主要会包括裸眼3D，3D的捕获设备以及一些特殊的3D装置，尽请期待。 最后来一张不需要眼镜的3D图，至于原理，大家猜呢？
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