偏振式3D顯示技術原理及優缺點分析
發布時間:2010-11-15 來源:21IC
中心議題:
被動眼睛式3D技術的主要代表就是偏振式,當然還有其他如紅藍式、紅綠式等,不過因為3D效果太差以及色彩損失太嚴重,已經被淘汰。偏振式3D技術也叫偏光式3D技術、時分法3D技術,英文為PolarizaTIon3D,配合使用的是被動式偏振3D眼鏡。
偏振式3D是利用光線有“振動方向”的de原yuan理li來lai分fen解jie原yuan始shi圖tu像xiang的de,通tong過guo在zai顯xian示shi屏ping幕mu上shang加jia放fang偏pian光guang板ban,可ke以yi向xiang觀guan看kan者zhe輸shu送song兩liang幅fu偏pian振zhen方fang向xiang不bu同tong的de兩liang幅fu畫hua麵mian,當dang畫hua麵mian經jing過guo偏pian振zhen眼yan睛jing時shi,由you於yu偏pian振zhen式shi眼yan睛jing的de每mei隻zhi鏡jing片pian隻zhi能neng接jie受shou一yi個ge偏pian振zhen方fang向xiang的de畫hua麵mian,這zhe樣yang人ren的de左zuo右you眼yan就jiu能neng接jie收shou兩liang組zu畫hua麵mian,再zai經jing過guo大da腦nao合he成cheng立li體ti影ying像xiang。
原理
為什麼帶上偏振眼睛後能使左右眼看到完全不同的圖像?這確實不太容易理解,關於偏振光和偏振眼睛的原理,這裏僅作簡要介紹。

光guang其qi實shi就jiu是shi由you互hu相xiang垂chui直zhi的de電dian場chang和he磁ci場chang形xing成cheng的de一yi種zhong電dian磁ci波bo,自zi然ran光guang是shi很hen多duo電dian磁ci波bo的de混hun合he物wu,它ta在zai各ge個ge方fang向xiang的de振zhen動dong是shi均jun勻yun的de。當dang它ta以yi特te定ding的de角jiao度du(布儒斯特角)jingguofeijinshubiaomianhoufanshexingchengdexuanguangshipianzhenguang。pianlilezhegejiaodu,jiuhuiyoubufenfeipianzhenguanghunzazaipianzhenguangli。bufenpianzhenguangshiyouchengdude,pianlidejiaoduyueda,pianzhenguangdechengfenyueshao,zuizhongchengweifeipianzhenguang。youlepianzhenguang,youshihuigeiwomenzhaoxiangdailaibuli,bolibiaomiandefansheguang,shiwomenpaishebudaobolichuchuanglimiandedongxi,shuimiandefansheguangshiwomenpaishebudaoshuizhongdeyu。

但利用偏振光的這種特性正好滿足立體電影的需求——rangzuoyouyankandaowanquanbutongdehuamian。tongguogeilianggetouyingjijiazhuangpianzhenpian,rangtouyingjitoushechuhuxiangchuizhidewanquanpianzhenguangbo,ranhouguanzhongtongguotedingdepianzhenyanjing,jiunengrangzuoyouyankandaogezibutongdehuamianerhubuganshe。
偏振放映技術目前在3D電(dian)影(ying)院(yuan)中(zhong)較(jiao)為(wei)常(chang)見(jian),在(zai)早(zao)期(qi)放(fang)映(ying)立(li)體(ti)電(dian)影(ying)時(shi),也(ye)曾(zeng)經(jing)使(shi)用(yong)過(guo)偏(pian)振(zhen)眼(yan)鏡(jing)。但(dan)確(que)切(qie)的(de)說(shuo),那(na)時(shi)使(shi)用(yong)的(de)眼(yan)鏡(jing)應(ying)該(gai)叫(jiao)線(xian)偏(pian)振(zhen)眼(yan)鏡(jing)。而(er)現(xian)在(zai)普(pu)遍(bian)使(shi)用(yong)的(de)圓(yuan)偏(pian)振(zhen)技(ji)術(shu)是(shi)在(zai)線(xian)偏(pian)振(zhen)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)的(de),原(yuan)理(li)基(ji)本(ben)一(yi)致(zhi),但(dan)它(ta)在(zai)觀(guan)看(kan)效(xiao)果(guo)上(shang)比(bi)線(xian)偏(pian)振(zhen)有(you)了(le)質(zhi)的(de)飛(fei)躍(yue)。
yiqianwomenzaishiyongxianpianzhenyanjingkanlitidianyingshi,yingshizhongbaochiyanjingchuyushuipingzhuangtai,shishuipingpianzhenjingpiankandaoshuipingpianzhenfangxiangdetuxiang,erchuizhipianzhenjingpiankandaochuizhipianzhenfangxiangdetuxiang。ruguoyanjinglveyoupianzhuan,chuizhipianzhenjingpianjiuhuikanjianyibufenshuipingfangxiangdetuxiang,shuipingpianzhenjingpianyehuikanjianyibufenchuizhifangxiangdetuxiang,zuo、右眼就會看到明顯的重影。

左旋和右旋偏振光波示意
eryuanpianzhenguangpianzhenfangxiangshiyouguilvdexuanzhuanzhede,takefenweizuoxuanpianzhenguangheyouxuanpianzhenguang,tamenxianghujiandeganraofeichangxiao,tadetongguangtexinghezuguangtexingjibenbushouxuanzhuanjiaodudeyingxiang。xianzaikanpianzhenxingshide3D電dian影ying時shi,觀guan眾zhong佩pei戴dai的de偏pian振zhen眼yan鏡jing片pian一yi個ge是shi左zuo旋xuan偏pian振zhen片pian,另ling一yi個ge是shi右you旋xuan偏pian振zhen片pian,也ye就jiu是shi說shuo觀guan眾zhong的de左zuo右you眼yan分fen別bie看kan到dao的de是shi左zuo旋xuan偏pian振zhen光guang和he右you旋xuan偏pian振zhen光guang帶dai來lai的de不bu同tong畫hua麵mian,通tong過guo人ren的de視shi覺jiao係xi統tong產chan生sheng立li體ti感gan。Real-D和Masterimage的3D放映輔助係統主要采用的就是這種技術。
優缺點
偏振式3D技術的色彩損失是最小的,色彩顯示更為準確,更接近其原始值。鑒於眼鏡的透鏡本ben身shen幾ji乎hu沒mei有you任ren何he顏yan色se,對dui用yong於yu偏pian振zhen光guang係xi統tong的de節jie目mu內nei容rong進jin行xing色se彩cai糾jiu正zheng也ye更geng為wei容rong易yi。尤you其qi是shi膚fu色se,在zai一yi個ge偏pian振zhen光guang係xi統tong中zhong,看kan上shang去qu更geng為wei真zhen實shi可ke信xin。偏pian振zhen式shi3D技術的3D效果也比較突出,立體感覺真實。
觀看角度大,偏振式3D技術不會像主動快門式技術一樣隻能水平觀看3D影像,由於偏振光線的特性,左眼圖像被右眼看到的情況幾乎不可能發生,
所以偏振式3D眼睛傾斜到一定角度依然能顯示高質量的3D畫麵,比如可以斜靠在沙發上看3D電視。
偏振式3D技術還有眼鏡成本低、佩戴舒適、無大小限製、無電子元件無輻射等優點。偏振式3D眼yan鏡jing隻zhi是shi在zai普pu通tong眼yan鏡jing的de表biao層ceng鍍du上shang偏pian光guang層ceng,成cheng本ben非fei常chang低di廉lian,而er且qie鏡jing片pian可ke大da可ke小xiao,眼yan鏡jing輕qing便bian佩pei戴dai舒shu適shi,原yuan來lai戴dai眼yan鏡jing的de朋peng友you也ye可ke以yi使shi用yong,眼yan鏡jing邊bian緣yuan色se彩cai均jun勻yun,不bu會hui因yin為wei鏡jing片pian太tai小xiao看kan到dao眼yan鏡jing的de黑hei框kuang。同tong時shi偏pian振zhen式shi3D眼鏡不含電子元件,無輻射,更加健康環保。
偏振式3D技術也有它的缺點,首先是水平方向分辨率減半、亮度損失。因偏光原理,這種技術會使畫麵水平方向分辨率減半,很難實現真正的全高清分辨率3D影像,同時畫麵亮度因偏振光原理受到損失,所以偏振式3D技術對顯示設備的要求較高。
其次,偏振式3D技術成本較高。因為偏振式3D技術對顯示麵板有特殊要求,不想主動快門式技術隻要屏幕刷新率達到120Hz就可以導入,必須在麵板外層加裝偏光層,所以造成麵板成本增加。
因偏振式3D技術的特點,目前主要應用於電影院等觀看人數較多的公共場所,而3D平板電視主要采用主動快門式3D技術。目前以三星、索尼等為代表廠商推出的3D電視都是使用主動快門式技術。偏振式3D電視目前隻有TCL和LG各有一款產品,但是隨著台灣液晶麵板大廠友達光電宣布量產65英寸的偏光式3D液晶麵板,部分電視廠商躍躍欲試,如果解決目前偏振式技術存在的問題,未來偏振式3D技術必將成為主流。
- 偏振式3D顯示技術原理
- 偏振式3D顯示技術的優缺點分析
- 使用圓偏振光偏振方向
被動眼睛式3D技術的主要代表就是偏振式,當然還有其他如紅藍式、紅綠式等,不過因為3D效果太差以及色彩損失太嚴重,已經被淘汰。偏振式3D技術也叫偏光式3D技術、時分法3D技術,英文為PolarizaTIon3D,配合使用的是被動式偏振3D眼鏡。
偏振式3D是利用光線有“振動方向”的de原yuan理li來lai分fen解jie原yuan始shi圖tu像xiang的de,通tong過guo在zai顯xian示shi屏ping幕mu上shang加jia放fang偏pian光guang板ban,可ke以yi向xiang觀guan看kan者zhe輸shu送song兩liang幅fu偏pian振zhen方fang向xiang不bu同tong的de兩liang幅fu畫hua麵mian,當dang畫hua麵mian經jing過guo偏pian振zhen眼yan睛jing時shi,由you於yu偏pian振zhen式shi眼yan睛jing的de每mei隻zhi鏡jing片pian隻zhi能neng接jie受shou一yi個ge偏pian振zhen方fang向xiang的de畫hua麵mian,這zhe樣yang人ren的de左zuo右you眼yan就jiu能neng接jie收shou兩liang組zu畫hua麵mian,再zai經jing過guo大da腦nao合he成cheng立li體ti影ying像xiang。
原理
為什麼帶上偏振眼睛後能使左右眼看到完全不同的圖像?這確實不太容易理解,關於偏振光和偏振眼睛的原理,這裏僅作簡要介紹。

光guang其qi實shi就jiu是shi由you互hu相xiang垂chui直zhi的de電dian場chang和he磁ci場chang形xing成cheng的de一yi種zhong電dian磁ci波bo,自zi然ran光guang是shi很hen多duo電dian磁ci波bo的de混hun合he物wu,它ta在zai各ge個ge方fang向xiang的de振zhen動dong是shi均jun勻yun的de。當dang它ta以yi特te定ding的de角jiao度du(布儒斯特角)jingguofeijinshubiaomianhoufanshexingchengdexuanguangshipianzhenguang。pianlilezhegejiaodu,jiuhuiyoubufenfeipianzhenguanghunzazaipianzhenguangli。bufenpianzhenguangshiyouchengdude,pianlidejiaoduyueda,pianzhenguangdechengfenyueshao,zuizhongchengweifeipianzhenguang。youlepianzhenguang,youshihuigeiwomenzhaoxiangdailaibuli,bolibiaomiandefansheguang,shiwomenpaishebudaobolichuchuanglimiandedongxi,shuimiandefansheguangshiwomenpaishebudaoshuizhongdeyu。

但利用偏振光的這種特性正好滿足立體電影的需求——rangzuoyouyankandaowanquanbutongdehuamian。tongguogeilianggetouyingjijiazhuangpianzhenpian,rangtouyingjitoushechuhuxiangchuizhidewanquanpianzhenguangbo,ranhouguanzhongtongguotedingdepianzhenyanjing,jiunengrangzuoyouyankandaogezibutongdehuamianerhubuganshe。
偏振放映技術目前在3D電(dian)影(ying)院(yuan)中(zhong)較(jiao)為(wei)常(chang)見(jian),在(zai)早(zao)期(qi)放(fang)映(ying)立(li)體(ti)電(dian)影(ying)時(shi),也(ye)曾(zeng)經(jing)使(shi)用(yong)過(guo)偏(pian)振(zhen)眼(yan)鏡(jing)。但(dan)確(que)切(qie)的(de)說(shuo),那(na)時(shi)使(shi)用(yong)的(de)眼(yan)鏡(jing)應(ying)該(gai)叫(jiao)線(xian)偏(pian)振(zhen)眼(yan)鏡(jing)。而(er)現(xian)在(zai)普(pu)遍(bian)使(shi)用(yong)的(de)圓(yuan)偏(pian)振(zhen)技(ji)術(shu)是(shi)在(zai)線(xian)偏(pian)振(zhen)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)的(de),原(yuan)理(li)基(ji)本(ben)一(yi)致(zhi),但(dan)它(ta)在(zai)觀(guan)看(kan)效(xiao)果(guo)上(shang)比(bi)線(xian)偏(pian)振(zhen)有(you)了(le)質(zhi)的(de)飛(fei)躍(yue)。
yiqianwomenzaishiyongxianpianzhenyanjingkanlitidianyingshi,yingshizhongbaochiyanjingchuyushuipingzhuangtai,shishuipingpianzhenjingpiankandaoshuipingpianzhenfangxiangdetuxiang,erchuizhipianzhenjingpiankandaochuizhipianzhenfangxiangdetuxiang。ruguoyanjinglveyoupianzhuan,chuizhipianzhenjingpianjiuhuikanjianyibufenshuipingfangxiangdetuxiang,shuipingpianzhenjingpianyehuikanjianyibufenchuizhifangxiangdetuxiang,zuo、右眼就會看到明顯的重影。

左旋和右旋偏振光波示意
eryuanpianzhenguangpianzhenfangxiangshiyouguilvdexuanzhuanzhede,takefenweizuoxuanpianzhenguangheyouxuanpianzhenguang,tamenxianghujiandeganraofeichangxiao,tadetongguangtexinghezuguangtexingjibenbushouxuanzhuanjiaodudeyingxiang。xianzaikanpianzhenxingshide3D電dian影ying時shi,觀guan眾zhong佩pei戴dai的de偏pian振zhen眼yan鏡jing片pian一yi個ge是shi左zuo旋xuan偏pian振zhen片pian,另ling一yi個ge是shi右you旋xuan偏pian振zhen片pian,也ye就jiu是shi說shuo觀guan眾zhong的de左zuo右you眼yan分fen別bie看kan到dao的de是shi左zuo旋xuan偏pian振zhen光guang和he右you旋xuan偏pian振zhen光guang帶dai來lai的de不bu同tong畫hua麵mian,通tong過guo人ren的de視shi覺jiao係xi統tong產chan生sheng立li體ti感gan。Real-D和Masterimage的3D放映輔助係統主要采用的就是這種技術。
優缺點
偏振式3D技術的色彩損失是最小的,色彩顯示更為準確,更接近其原始值。鑒於眼鏡的透鏡本ben身shen幾ji乎hu沒mei有you任ren何he顏yan色se,對dui用yong於yu偏pian振zhen光guang係xi統tong的de節jie目mu內nei容rong進jin行xing色se彩cai糾jiu正zheng也ye更geng為wei容rong易yi。尤you其qi是shi膚fu色se,在zai一yi個ge偏pian振zhen光guang係xi統tong中zhong,看kan上shang去qu更geng為wei真zhen實shi可ke信xin。偏pian振zhen式shi3D技術的3D效果也比較突出,立體感覺真實。
觀看角度大,偏振式3D技術不會像主動快門式技術一樣隻能水平觀看3D影像,由於偏振光線的特性,左眼圖像被右眼看到的情況幾乎不可能發生,
所以偏振式3D眼睛傾斜到一定角度依然能顯示高質量的3D畫麵,比如可以斜靠在沙發上看3D電視。
偏振式3D技術還有眼鏡成本低、佩戴舒適、無大小限製、無電子元件無輻射等優點。偏振式3D眼yan鏡jing隻zhi是shi在zai普pu通tong眼yan鏡jing的de表biao層ceng鍍du上shang偏pian光guang層ceng,成cheng本ben非fei常chang低di廉lian,而er且qie鏡jing片pian可ke大da可ke小xiao,眼yan鏡jing輕qing便bian佩pei戴dai舒shu適shi,原yuan來lai戴dai眼yan鏡jing的de朋peng友you也ye可ke以yi使shi用yong,眼yan鏡jing邊bian緣yuan色se彩cai均jun勻yun,不bu會hui因yin為wei鏡jing片pian太tai小xiao看kan到dao眼yan鏡jing的de黑hei框kuang。同tong時shi偏pian振zhen式shi3D眼鏡不含電子元件,無輻射,更加健康環保。
偏振式3D技術也有它的缺點,首先是水平方向分辨率減半、亮度損失。因偏光原理,這種技術會使畫麵水平方向分辨率減半,很難實現真正的全高清分辨率3D影像,同時畫麵亮度因偏振光原理受到損失,所以偏振式3D技術對顯示設備的要求較高。
其次,偏振式3D技術成本較高。因為偏振式3D技術對顯示麵板有特殊要求,不想主動快門式技術隻要屏幕刷新率達到120Hz就可以導入,必須在麵板外層加裝偏光層,所以造成麵板成本增加。
因偏振式3D技術的特點,目前主要應用於電影院等觀看人數較多的公共場所,而3D平板電視主要采用主動快門式3D技術。目前以三星、索尼等為代表廠商推出的3D電視都是使用主動快門式技術。偏振式3D電視目前隻有TCL和LG各有一款產品,但是隨著台灣液晶麵板大廠友達光電宣布量產65英寸的偏光式3D液晶麵板,部分電視廠商躍躍欲試,如果解決目前偏振式技術存在的問題,未來偏振式3D技術必將成為主流。
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