三种3D显示技术

日常生活中，也许你会经常为各种错觉导致的意外而苦恼，甚至可能会冒出“要是没有这些该死的错觉该多好”的念头。其实， 只要善加利用，视觉误差一样可以发挥重要的作用，3D显示就是其中最有趣的应用之一。今天，我们就来看看3D显示技术究竟是怎样将错觉转化成新奇的立体视觉体验的吧。

视觉误差是组成日常视觉效果的重要组成部分，视差、景深这些构成我们日常视觉的成分，都是由视觉误差所产生的。我们之所以能够有立体感，是因为双眼观察到的物体存在细微的误差，这些因为双眼看物体角度差异所导致的不同就是立体感的由来。

但是在日常的3D游戏过程中，相信你绝对不会看到所谓的“立体感”的存在，尽管在这些标榜“3D”的游戏的处理过程确实是在虚拟3D空间内完成的，你甚至可以“感受”到画面中景深的存在，但你绝对不可能“看到”这些景深，这是为什么呢？

原因很简单，因为显示器是一个平面，他所能显示的只能是没有纵深的画面。因此无论是何种3D游戏，最终都不得不通过光栅化和输出过程将处理好的3D场景通过投影的方式转化成2D画面。换句话说，你面前摆着的只不过是一幅画，两只眼睛所看到的，都是相同的一张照片而已。

显然，并不是每个人都能够安然接受这种天天对着一张照片的日子，只要有欲望和需求，技术的进步总是会在商业的催促下适时的出现并改善我们的生活。于是，3D显示技术来了。

三种3D显示技术，其实是一种手法

目前主流的桌面3D显示技术有三种红（琥珀）蓝式、光学偏振式以及主动快门式， 三者皆需要搭配眼镜来实现。在这三种3D显示技术中，前两者又称被动式3D显示技术，以眼镜本身不提供任何变化为主要特点，而第三种快门式3D技术因为会 通过眼镜自身的主动调节来达到效果，因此也被称为主动式3D显示技术。

红蓝式3D技术是最早面世的3D显示技术，它通过为双眼配置不同颜色的镜片，然后将屏幕画面分别过滤成不含红色和不含蓝色并予以输出，这样我们的双眼便可以接收到通过镜片补充正确颜色的不同画面，借以实现3D效果了。后来出现的琥珀 蓝3D技术与红蓝没有区别，仅仅是厂商为了还原更加真实的颜色而进行的改动而已。

光学偏振式3D技术相对复杂些，光线从本质上来讲是一组电磁波，波动都存在振动 的方向性。偏振3D技术的眼镜为双眼配置含有不同且相互垂直的干涉缝隙的镜片，垂直方向震动的光波能够通过垂直方向开放的镜片，但却会被水平方向开放的镜片完全挡住，反之亦然。通过适当的播放设备，不同的画面会被分成两种振动方向，对应振动方向的画面可以穿过对应的眼镜，我们的双眼也就可以看到不同的画面 并实现3D效果了。

主动快门式3D技术在原理上比前两个更加简单，它直接通过快速交替关闭一只镜片的方式，让双眼在不同时间接收完全不同的画面。只要屏幕的刷新率和眼镜的开关频率完美的配合成120Hz以上，便可以让每只眼睛都得到60Hz刷新率的连贯流畅画面。

发现了么？红蓝、偏振和快门3D显示技术表面上看完全不同，但其实现环节的最后 一步，甚至可以说最终目的都是一样的，那就是为双眼送上不同的画面，而这也正是3D显示技术的核心通过不同画面产生的错觉“欺骗”双眼，让他们产生“立体 感”。尽管你面前的屏幕依旧还是平板一块，但你确实被他们成功的骗了。

左眼是月亮，右眼是星星

要明白为什么3D显示这么干，就要先明白3D“视觉”，或者说利用错觉造就不存在的景深原理。

现实中我们的双眼观察物体时，物体表面的光线到达左眼和右眼的距离和角度是不同的，物体左侧的光线会更多的进入左眼，而物体右侧的光线则会更多的进入右眼，这光线的不同会使双眼产生不同的视觉信号，我们的大脑在接受到不同的信号之后会启动一套复杂的处理系统，将两组信号进行比对和混合，这个过程在产生物体形状的同时会带来一个副产品立体感。

由此可见，立体感的关键其实很简单，只要让同一个物体存在细微差异的画面，确切的说就是左侧或者右侧部分显露更多的画面分别进入左眼和右眼，大脑在收集到对应的信号之后就会在混合过程中产生立体感。即便所见物体是平面的，只要为大脑输送差异信号，大脑就会产生立体的错觉。

左眼看到月亮，右眼看到星星，大脑就会诉说夜空的美丽，我们还真的是好骗啊。

在红（琥珀）蓝3D显示过程中，不同的颜色过滤可以让画面中的部分细节被消去， 这样透过红（琥珀）蓝镜片的补色之后，正确颜色但细节不同的画面就会出现在双眼中。偏振式则可以通过不同振动方向的光波消去来达到相同的目的。而作为最新的主动式3D显示技术，快门式3D则是通过快速交替输出存在左右形状差异的2帧连续画面，并关闭相应的眼镜镜片来达到让双眼接受存在差异画面的目的。不管细节差异多大，3D显示技术的最终目的显然是一致的欺骗大脑，让它产生立体感的错觉。

3D显示孰优孰劣

明白了3D显示技术的原理以及各种3D显示技术之间的差异，我们也就很自然的能够发现各项技术之间的优劣了。

作为最廉价也最为简单的3D显示技术，红（琥珀）蓝技术在所有3D显示技术中拥有最低的使用门槛。但是红（琥珀）蓝眼镜对光线的过滤会导致更多的红光以及波长更短的蓝色光域光线进入眼球，前者会促使视网膜中的视紫红质吸收更多的光 子，后者更高的能量则会直接伤害视网膜的蓝视锥细胞本身，并导致视黄醛的迅速匮乏，因此会对眼球造成累积性的光损伤。再加上无论是单纯的红蓝眼镜还是琥珀 蓝眼镜均无法完成最准确的颜色还原，被戏称为瞎眼技术的红（琥珀）蓝3D显示技术很快就淡出了人们的视线。

光学偏振式3D显示技术没有红（琥珀）蓝3D技术对眼球的伤害问题，但因为偏振式眼镜滤掉了一半以上的光线总量，因此会导致视觉亮度的大幅下降。与此同时，偏振式3D显示对录入、解析及输出环境都有严格的要求，对影片等摄录环境以及 游戏所需要的兼容性均提出了较高的要求，因此在民用桌面显示领域也没有得到真正的推广。

相对于前两者，主动快门式3D显示具有更多的优势，它不会产生红（琥珀）蓝3D 的光化学损伤问题，成本及兼容性代价方面也要优于偏振式3D技术。因此目前主动快门式3D显示正在快速的进入市场并进入普及阶段。但因为主动快门式3D技 术存在镜片开合操作，因此或多或少都会产生闪烁感，这是目前主动快门式3D技术最大的技术问题。

当然，目前的桌面3D显示技术再怎么成熟，归根结底依旧是一种对错觉的利用手段。因为被显示的对象实际上并不存在真正的空间立体特性，所以无论技术如何进步，目前的桌面3D显示技术都存在各种各样的问题，比如可视角度有限，透光度 和闪烁问题无法解决等。这些问题即便是全新出现的裸眼3D也依旧无法解决。也许，真正的3D显示只有等到空间立体投影应用出现的那一天才能得到真正的实现吧。