论文部分内容阅读
【摘 要】现在3D电视已经成为主流电视的标准配置。在裸眼3D电视没有普及的今天，3D眼镜是普通用户观看3D视频内容的必须配件。但是目前的3D眼镜存在着一些问题，不利于3D电视乃至3D产业的发展。本文将从对3D眼镜所遇问题入手，探讨3D眼镜的改进与发展。
【关键词】主动式 偏光式 3D眼镜
【中图分类号】R77【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0046-02
I，3D眼镜技术
在眼镜式 3D 技术中，我们又可以细分出三种主要的类型：色差式、偏光式和主动快门式，也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。
a. 色差式 3D 技术
色差式3D 技术，英文为Anaglyphic 3D，配合使用的是被动式红-蓝（或者红-绿、红-青）滤色3D 眼镜。这种技术历史最为悠久，成像原理简单，实现成本相当低廉，眼镜成本仅为几块钱，但是3D 画面效果也是最差的。
目前色差式3D技术已经基本被淘汰。
b. 偏光式 3D 技术
偏光式 3D 技术也叫偏振式3D 技术，英文为Polarization 3D，配合使用的是被动式偏光眼镜。偏光式3D 技术的图像效果比色差式好，而且眼镜成本也不算太高，目前比较多电影院采用的也是该类技术，不过对显示设备的亮度要求较高。
偏光式3D 眼镜是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，先通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D 眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。偏光式3D 眼镜，相互垂直方向的镜片叠加，完全不透光. 不过这种技术会使画面分辨率减半，很难实现真正的全高清3D 影像，而且画面亮度也会被大大降低。在液晶电视上，应用偏光式3D技术要求电视具备240Hz 以上刷新率。
c. 主动快门式3D 技术
主动快门式3D 技术，英文为Active Shutter 3D，配合主动式快门3D 眼镜使用。这种3D 技术在电视和投影机上面应用得最为广泛，资源相对较多，而且图像效果出色，受到很多厂商推崇和采用，不过其匹配的3D 眼镜价格较高。
主动快门式 3D 技术原理
主动快门式 3D 主要是通过提高画面的刷新率来实现3D 效果的，通过把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时红外信号发射器将同步控制快门式3D 眼镜的左右镜片开关，使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率，很轻松地让用户享受到真正的全高清3D 效果，而且不会造成画面亮度降低。
一般情况下，3D 液晶电视屏幕刷新频率必须达到120Hz 以上，也就是让左、右眼均接收到频率在60Hz 以上的图像，才能保证用户看到连续而不闪烁的3D 图像效果。目前，包括三星、松下、创维等品牌推出的3D电视，都是采用主动快门式3D 技术
II， 3D眼镜所面临的问题
a. 主动快门式眼镜
1. 价格昂贵
由于快门式3D眼镜的结构相对偏光式来说复杂的多，同时需要在眼镜内配置电池，电路，同步接收器等，所以成本相对较高。这对于购买了主动式3D电视的用户来说，是一笔不小的开支。
以索尼电视的TDG-BR250主动式3D眼镜为例，该眼镜零售价格达到了350元一副。以普通一家三口为例，如果需要一家人坐在一起观看3D影片，则需要3付眼镜。如果购买电视时没有任何附送的3D眼镜，则用户需要付出千元的代价，才能观看一部3D影片。这样的成本对于多数家庭来说，是不能够接受的。
2. 舒适性欠佳
2.1 重量
由于主动式3D眼镜的技术结构复杂，造成整个眼镜的重量远超偏光式眼镜。以索尼TDG-BR250眼镜为例，再装入电池后，全重达到了60克，这样的重量并不适合长时间佩戴。
2.2 近视患者
对于近视患者而言，本身必须佩戴镜框眼镜。而如果需要观看3D内容，则必须在鼻梁上再带上一副60克的3D眼镜。对于任何一个人来说，在鼻梁上同时架上两副眼镜，都不会感觉到好受。而影片一般至少一个半小时，这对于用户的体验而言，是很差的。
2.3 镜架尺寸
配过眼镜的人都知道，每个人的脸型都不同，从而配镜必须根据自身脸型来选择适当的镜架。但是3D眼镜作为一种通用配件，不可能做到每一个用户的脸型匹配，就会造成一些用户佩戴时的不适。
3.电池
为了和电视进行画面的同步，主动式眼镜必须需要电源的驱动。以TDG-BR250为例，眼镜内置3V可充电锂电池。但是用户并不能确切的掌握电池的具体电量。于是用户经常会遇到这样的问题：
想要看片子，却发现眼镜没电，于是观影计划泡汤。必须等待充电完成；
看片子看到一半，电力不足，于是不得不充电，但观看体验被完全破坏；
看完电影，不知道电量还有多少，是否充电变成难题。用户担心未完全用完就充电，对电池寿命不利。
b.偏光式3D眼镜
1.制作粗糙
偏光式3D眼镜原理简单，生产简单。但电视厂商为了解决成本，放松对于眼镜质量的要求，造成产品观影效果的折扣。目前偏光式3D眼镜的成本在5～10元不等。
2.偏暗
由于偏光式3D技术本身的局限性，造成用户观看3D影片时，会感觉到画面整体偏暗，而这种情况在白天观影时更加明显。而调高电视亮度，则会造成画质的失真，整体画质泛白。
3.分辨率
由于偏光式3D技术本身的局限性，观看者看到的3D内容分辨率只有实际的一半。这在小尺寸电视上的影响相对较小，但到了46寸以上的电视，则会明显感觉到差别。而如果用户的片源本身分辨率不高的话，那么观看体验会非常差。 4.镜架尺寸
由于偏光式3D眼镜的低成本，造成整体镜架结构非常简单。而这对于用户佩戴来说，虽然重量上是轻了，但是舒适性上则无法得到保证。
III， 3D眼镜的未来
由于以上的种种原因，3D眼镜成为了用户更好、更多体验3D内容的障碍。那么我们如何来改进提高3D眼镜呢？
a. 主动快门式眼镜
1.降低成本
目前的快门式眼镜成本昂贵。不利于用户的普及。采用更简洁的电路设计，更低成本的眼镜材料，对用户来说，是件好事。而成本的降低，对于厂商而言，可以随机附送更多的眼镜，这样对于用户来说，也是更多的实惠。
2.降低重量
重量是快门式眼镜的命门。采用更轻便的材料、更简洁的设计是提高重量的关键。同时考虑到眼镜本身的高成本，不能使用过于昂贵的材料。
3.可调节镜架
宽度可调的镜架是解决不同用户需求的好办法。用户不适的主要原因是用户的脸部宽度不同。而鼻梁处距离可调的镜架是实现用户舒适的好办法。
4.电池
电量的显示是解决用户困扰的关键。但是眼镜上实现这个功能，意味着高成本。那么为什么不能在电视上显示呢？当用户开启快门式眼镜时，电视上自动显示目前电池电量；而当用户关闭眼镜时，电视上也将显示目前电量。如电量不足，提示用户及时进行充电。同时电视不但需提示电量，更应提示此眼镜电量对应的大致观看时间，以方便用户做具体判断。
b. 偏光式3D眼镜
对于偏光式眼镜而言，适当的增加成本，把眼镜制作的更好一点，是比较实际的做法。而对于其他方面的局限性，则有待技术方面的发展。
以上的这些改进方法，并不能从根本上提高用户体验。而随着技术的发展，真正的解决办法是裸眼3D电视的出现。到了那个时候，人们将彻底抛开3D眼镜，更舒适直观的体验3D内容的精彩。而这一天，很快就将到来。
参考文献
[1] 片源匮乏、另购眼镜 3D电视功能几乎成摆设.中国经济网。20130201
[2] 3D电视遭冷落 实用性不足是主因.中国日报网。 20130123
[3] 裸眼3D电视量产备受期待.网易新闻。 20121205
[4] 发展3DTV需解决的技术及其应用趋势. 张兆杨，安平，张之江，沈礼权。 [期刊论文]-电视技术2010，34（6）
【关键词】主动式 偏光式 3D眼镜
【中图分类号】R77【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0046-02
I，3D眼镜技术
在眼镜式 3D 技术中，我们又可以细分出三种主要的类型：色差式、偏光式和主动快门式，也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。
a. 色差式 3D 技术
色差式3D 技术，英文为Anaglyphic 3D，配合使用的是被动式红-蓝（或者红-绿、红-青）滤色3D 眼镜。这种技术历史最为悠久，成像原理简单，实现成本相当低廉，眼镜成本仅为几块钱，但是3D 画面效果也是最差的。
目前色差式3D技术已经基本被淘汰。
b. 偏光式 3D 技术
偏光式 3D 技术也叫偏振式3D 技术，英文为Polarization 3D，配合使用的是被动式偏光眼镜。偏光式3D 技术的图像效果比色差式好，而且眼镜成本也不算太高，目前比较多电影院采用的也是该类技术，不过对显示设备的亮度要求较高。
偏光式3D 眼镜是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，先通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D 眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。偏光式3D 眼镜，相互垂直方向的镜片叠加，完全不透光. 不过这种技术会使画面分辨率减半，很难实现真正的全高清3D 影像，而且画面亮度也会被大大降低。在液晶电视上，应用偏光式3D技术要求电视具备240Hz 以上刷新率。
c. 主动快门式3D 技术
主动快门式3D 技术，英文为Active Shutter 3D，配合主动式快门3D 眼镜使用。这种3D 技术在电视和投影机上面应用得最为广泛，资源相对较多，而且图像效果出色，受到很多厂商推崇和采用，不过其匹配的3D 眼镜价格较高。
主动快门式 3D 技术原理
主动快门式 3D 主要是通过提高画面的刷新率来实现3D 效果的，通过把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时红外信号发射器将同步控制快门式3D 眼镜的左右镜片开关，使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率，很轻松地让用户享受到真正的全高清3D 效果，而且不会造成画面亮度降低。
一般情况下，3D 液晶电视屏幕刷新频率必须达到120Hz 以上，也就是让左、右眼均接收到频率在60Hz 以上的图像，才能保证用户看到连续而不闪烁的3D 图像效果。目前，包括三星、松下、创维等品牌推出的3D电视，都是采用主动快门式3D 技术
II， 3D眼镜所面临的问题
a. 主动快门式眼镜
1. 价格昂贵
由于快门式3D眼镜的结构相对偏光式来说复杂的多，同时需要在眼镜内配置电池，电路，同步接收器等，所以成本相对较高。这对于购买了主动式3D电视的用户来说，是一笔不小的开支。
以索尼电视的TDG-BR250主动式3D眼镜为例，该眼镜零售价格达到了350元一副。以普通一家三口为例，如果需要一家人坐在一起观看3D影片，则需要3付眼镜。如果购买电视时没有任何附送的3D眼镜，则用户需要付出千元的代价，才能观看一部3D影片。这样的成本对于多数家庭来说，是不能够接受的。
2. 舒适性欠佳
2.1 重量
由于主动式3D眼镜的技术结构复杂，造成整个眼镜的重量远超偏光式眼镜。以索尼TDG-BR250眼镜为例，再装入电池后，全重达到了60克，这样的重量并不适合长时间佩戴。
2.2 近视患者
对于近视患者而言，本身必须佩戴镜框眼镜。而如果需要观看3D内容，则必须在鼻梁上再带上一副60克的3D眼镜。对于任何一个人来说，在鼻梁上同时架上两副眼镜，都不会感觉到好受。而影片一般至少一个半小时，这对于用户的体验而言，是很差的。
2.3 镜架尺寸
配过眼镜的人都知道，每个人的脸型都不同，从而配镜必须根据自身脸型来选择适当的镜架。但是3D眼镜作为一种通用配件，不可能做到每一个用户的脸型匹配，就会造成一些用户佩戴时的不适。
3.电池
为了和电视进行画面的同步，主动式眼镜必须需要电源的驱动。以TDG-BR250为例，眼镜内置3V可充电锂电池。但是用户并不能确切的掌握电池的具体电量。于是用户经常会遇到这样的问题：
想要看片子，却发现眼镜没电，于是观影计划泡汤。必须等待充电完成；
看片子看到一半，电力不足，于是不得不充电，但观看体验被完全破坏；
看完电影，不知道电量还有多少，是否充电变成难题。用户担心未完全用完就充电，对电池寿命不利。
b.偏光式3D眼镜
1.制作粗糙
偏光式3D眼镜原理简单，生产简单。但电视厂商为了解决成本，放松对于眼镜质量的要求，造成产品观影效果的折扣。目前偏光式3D眼镜的成本在5～10元不等。
2.偏暗
由于偏光式3D技术本身的局限性，造成用户观看3D影片时，会感觉到画面整体偏暗，而这种情况在白天观影时更加明显。而调高电视亮度，则会造成画质的失真，整体画质泛白。
3.分辨率
由于偏光式3D技术本身的局限性，观看者看到的3D内容分辨率只有实际的一半。这在小尺寸电视上的影响相对较小，但到了46寸以上的电视，则会明显感觉到差别。而如果用户的片源本身分辨率不高的话，那么观看体验会非常差。 4.镜架尺寸
由于偏光式3D眼镜的低成本，造成整体镜架结构非常简单。而这对于用户佩戴来说，虽然重量上是轻了，但是舒适性上则无法得到保证。
III， 3D眼镜的未来
由于以上的种种原因，3D眼镜成为了用户更好、更多体验3D内容的障碍。那么我们如何来改进提高3D眼镜呢？
a. 主动快门式眼镜
1.降低成本
目前的快门式眼镜成本昂贵。不利于用户的普及。采用更简洁的电路设计，更低成本的眼镜材料，对用户来说，是件好事。而成本的降低，对于厂商而言，可以随机附送更多的眼镜，这样对于用户来说，也是更多的实惠。
2.降低重量
重量是快门式眼镜的命门。采用更轻便的材料、更简洁的设计是提高重量的关键。同时考虑到眼镜本身的高成本，不能使用过于昂贵的材料。
3.可调节镜架
宽度可调的镜架是解决不同用户需求的好办法。用户不适的主要原因是用户的脸部宽度不同。而鼻梁处距离可调的镜架是实现用户舒适的好办法。
4.电池
电量的显示是解决用户困扰的关键。但是眼镜上实现这个功能，意味着高成本。那么为什么不能在电视上显示呢？当用户开启快门式眼镜时，电视上自动显示目前电池电量；而当用户关闭眼镜时，电视上也将显示目前电量。如电量不足，提示用户及时进行充电。同时电视不但需提示电量，更应提示此眼镜电量对应的大致观看时间，以方便用户做具体判断。
b. 偏光式3D眼镜
对于偏光式眼镜而言，适当的增加成本，把眼镜制作的更好一点，是比较实际的做法。而对于其他方面的局限性，则有待技术方面的发展。
以上的这些改进方法，并不能从根本上提高用户体验。而随着技术的发展，真正的解决办法是裸眼3D电视的出现。到了那个时候，人们将彻底抛开3D眼镜，更舒适直观的体验3D内容的精彩。而这一天，很快就将到来。
参考文献
[1] 片源匮乏、另购眼镜 3D电视功能几乎成摆设.中国经济网。20130201
[2] 3D电视遭冷落 实用性不足是主因.中国日报网。 20130123
[3] 裸眼3D电视量产备受期待.网易新闻。 20121205
[4] 发展3DTV需解决的技术及其应用趋势. 张兆杨，安平，张之江，沈礼权。 [期刊论文]-电视技术2010，34（6）