【3D眼镜的设计原理及其技术发展现状综述2400字（论文）】

3D眼镜的设计原理及其技术发展现状综述目录TOC\o"1-2"\h\u133073D眼镜的设计原理及其行业发展现状 19010一、人立体感的产生 117977二、3D眼镜的种类及优缺点 231885（一）色差式3D眼镜 2263801.红蓝3D眼镜 2317592.杜比3D眼镜 22228（二）主动快门式3D眼镜 325641（三）偏振式3D眼镜 324652（四）头戴式3D眼镜 418512三、未来3D眼镜发展 5摘要：本文从人立体感的产生到3D眼镜种类特点的分析，引申出影院3D眼镜的发展过程，主要介绍了当前影院各种3D系统的原理及优缺点，对新兴的纳米银幕和LED的3D应用进行阐述，并论述影院3D眼镜知识及发展趋势。关键词：3D眼镜；快门式；头戴式；LED一、人立体感的产生人的左眼和右眼是有距离的，看到的图像有细微差别，这两幅不同的图像经过大脑的合成，就能区分出物体的远近和大小，从而产生立体感。3D眼镜主要就是利用了人眼视差的原理，只要保证人的两只眼睛看到的画面不相同，就可以形成3D视觉。结合图1来说，每个人的眼间距是固定数值，空间的任何一点与两只眼睛都会构成一个三角形，这个点与眼间距线的距离是固定的。如:点一与眼间距线的距离为L1，点二与眼间距线的距离为L2。L1和L2的数值不同就是物体在空间中距离人的位置不同，于是我们可以通过双眼看到一个具有立体感的物体。图1人眼感知物体距离示意图如图2所示，人的每只眼睛观看物体的角度不同，观察到的画面也不同，这两幅不同的画面在人脑中经过计算，形成立体图像，这种由角度引起的视觉差异也增强了物体的立体感。二、3D眼镜的种类及优缺点目前3D眼镜主要可分为色差式、主动快门式、偏振式和头戴式。其中色差式中红蓝3D眼镜效果不佳，主要为民用;快门式3D眼镜因为其对银幕无要求，应用范围广泛;偏振式3D眼镜对银幕类别有要求，要使用偏振比高的金属银幕，但实现方式简单、使用成本较低，便于普及，多人使用的环境大多采用此方式;头戴式3D主要应用于个人娱乐场景。这四种技术有着各自的优缺点。（一）色差式3D眼镜1.红蓝3D眼镜红蓝式3D眼镜的红色镜片只能透过红光，蓝光被阻挡，而蓝色镜片只能透过蓝光，红光被阻挡。人眼透过红蓝镜片观看特制的图像时，两组画面被分开后分别进入左右眼，在大脑中便产生了3D的效果。此类技术优点是应用场景广泛，对片源要求不高，眼镜非常便宜，但由于显示的画面偏色非常严重，观看效果差，现在很少被采用。图3红蓝画面及眼镜2.杜比3D眼镜杜比3D系统组件由滤光轮、滤光控制器和杜比3D眼镜构成。杜比3D眼镜电影系统使用兼容的投影机，用一个旋转的色彩过滤轮插入到灯泡和成像器件之间，将主色分离成不同的波段，把三基色:红色、绿色、蓝色，由色轮转换成红色1、红色2、绿色1、绿色2、蓝色1、蓝色2。特殊的干扰滤波器眼镜，允许左眼只看到标记为“1”的片段，而右眼只看到标记为“2”的片段，这样形成3D效果。此类技术优点是使用单台放映机，不需要金属银幕，观众能获得和非3D电影一样的色彩保真度。缺点是亮度损失比较大，需要功率较大的放映机。而且3D色轮控制需要专门的设备件，并非所有放映机都能安装。随着激光光源的普及，杜比开发了新的激光3D系统，大体原理是发射两组不同波长的RGB激光，再分别透过不同的带通镀膜滤光3D镜片传递到人的左右眼中，形成3D效果。这样的优势是不需要滤光轮，光利用效率有了大幅提高，缺点是眼镜成本较高，维护不易。图4杜比3D系统（二）主动快门式3D眼镜液晶器件在通电和断电的情况下会产生通光和阻光的现象，让图像保持固定频率以帧序列方式播放，3D信号发生器控制3D液晶眼镜，快速切换左右镜片透光或阻光，实现左右眼观看对应的图像，从而在大脑中产生立体效果。此类技术的优点是适用范围广，不限放映机和银幕种类，不需要复杂的调适，单台放映机可以实现。缺点是每只眼睛实际上只能得到一半的光，亮度大打折扣，眼睛很容易疲劳。同时3D液晶眼镜需配备电池才能工作，体积和重量较大，佩戴舒适性差、容易损坏，价格较贵。再者影城经营时，需要做好卫生消毒以循环使用，定时检查电量以保持良好状态，这样会有很大的工作量。另外，目前3D眼镜左右两侧开闭的频率均为50/60Hz，也就是说两个镜片每分钟各要开合50/60次，即使是如此快速，用户眼睛仍然可以感觉到闪烁问题。（三）偏振式3D眼镜光是一种电磁波，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。偏振片只允许平行于偏振化方向的光通过，同时过滤掉垂直于该方向振动的光，因此自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。当偏振处理过的光经过特制的偏振眼镜时，每只镜片只能接受一个偏振方向的画面，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。图6通过偏振片偏振式3D眼镜的色彩损失是最小的，色彩显示更为准确。偏振式3D眼镜只是在普通眼镜的表层镀上偏光层，结构简单、成本低廉、重量轻便，观众佩戴舒适，便于管理。缺点是串扰率较高，必须配合高偏振比的金属银幕使用，而金属银幕容易氧化，不易维护，均匀性差。（四）头戴式3D眼镜传统的3D实现方法，是将左右眼画面同时显示在银幕上，通过眼镜将左右画面分离后传送到观众双眼，这样串扰率高，容易出现“鬼影”，3D效果并不完美。头戴式3D眼镜直接在左右眼显示不同画面，以实现更加真实的3D效果。此类产品无需采用投影、银幕等设备，集成度高、私密性好，无鬼影，但片源有限、设备重、舒适性差、不适合长期观看，目前仅应用于民用。图7头戴式3D设备三、未来3D眼镜发展3D放映技术飞速发展，银幕因为新工艺、新材料的应用而有不同的发展方向，市场上涌现出了不同于传统PVC材质的新品，比如RealD公司的终极银幕和深圳时代华影公司的纳幕。同时，LED厂家由三星一家独占，也逐渐发展到多家竞争的状态，国内外出现了不少厂家，如深圳洲明、深圳时代华影和LG等。主动发光显示的LED放映系统凭借其超高亮度、超高对比度、高帧率、更好的均匀性等特点，给观众带来了强烈的视觉冲击。参考文献：[1]李艳龙.巨幕3D影厅里的那些事儿[J].现代电影技术,2019(03):27-30.[2]李艳龙.三光路3D和双光路3D综合对比[J].现代电影技术,2018(04):33-36.[3]刘玲,孙