国开学习网 《计算机文化基础》第一章 拓展延伸1：3D 显示的原理

3D 显示的原理

电影《阿凡达》的热映掀起了 3D 技术风暴，各大视听娱乐生产商竞相推出 3D 产品，而计算机厂商也顺势推出 3D 显示器。3D 视觉效果在以前主要是利用佩戴眼镜的方式来实现的，例如红蓝双色的滤色眼镜或偏光式眼镜，透过眼镜的滤光，让左眼和右眼看到两组不同的画面，从而产生双眼视差，画面在观看者的大脑进行图像的合成，这样就看到了 3D 的立体画面了，如图 1 所示。

图 1 偏光式眼镜呈像

不过，佩戴 3D 眼镜对许多人来说是个困扰，长时间观看屏幕容易眼睛疲劳，甚至会头晕，而且透过 3D 眼镜所看到的画面色彩也没那么鲜亮，因而裸眼 3D 便成了厂商们发展技术的方向。

裸眼 3D 是利用人两眼具有视差的特性，在不需要任何辅助设备的情况下，即可获得具有空间、深度的逼真立体画面。主要有以下三种技术：

（1） 光屏障式技术

这是在屏幕上社会很多细微的条纹阻挡光线通过，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”，也由此产生双眼视差，在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D 影像。该技术屏幕正前方的立体效果较好，但是可视范
围较小。

（2） 柱状透镜技术

这是在屏幕上设置圆柱状的凸透镜薄膜，透过不同的折射角度产生双眼视差，显示效果比光屏障式要好，但分辨率会根据柱状透镜视点数降低为原图像分辨率的数倍。

（3） 指向光源技术

这是使用两组 LED 光源分别朝左右眼快速交替投射不同画面，因而产生双眼视差，可视范围较小，但不会像前面两个技术会导致画面的分辨率和亮度降低。