PPTV要进军眼药水？新品大猜想到底是个啥

小鸟子 · 发表于 2015-9-1 16:56

由于 PPTV最近发布了几张海报，身边也有很多童鞋被搅的心神不宁，纷纷猜测PPTV所谓颠覆3D成像技术的各种可能性，然而毫无根由的猜测总是不好的，这里先简单科普下所谓的3D技术。嫌字长可以直接看最后结论部分。

一、什么是3D技术？

1839年，英国有位叫温特斯顿的科学家，开始思考一个问题：“人类观察到的世界为什么是立体的？”经过一系列蛋疼的研究发现：仅仅因为人长着两只眼睛——不要笑，这是真的。

两只眼睛从不同的位置和角度注视着物体，左眼看到左侧，右眼看到右侧，而我们的大脑可以通过对比这两幅不同的“影像”自动区分出物体的距离远近，从而产生强烈的立体感。这种因为左右眼接受影像的差异而引起立体视觉的现象有个名词：“视觉位移”

正常的2D画面在左眼和右眼形成的影像是相同的，因此也就没有视觉位移，要想在一个2D画面中获取真正的3D感觉，这幅平面图像中必须含有左右眼眼睛两幅图像的信息，再通过适当的方法和工具分别传送到我们的左右眼睛。这种平面图像的特殊处理与完成3D视觉中使用的方法与工具，统称为3D技术。

二、3D电影是怎么回事？

既然实现3D要给予双眼不同的信息，所以拍摄3D电影的摄像机和一般的摄像机不一样：

PPTV要进军眼药水？新品大猜想到底是个啥

这样两眼的图像信息就都有了。

现在问题来了，2D的电影都是单镜头拍摄，之后又如何出的3D版本呢（比如《阿凡达》《泰坦尼克号》）？另一半不存在的信息是如何生成的？

真相就是：另一半本不存在的信息，都是根据已有的片源重制的，通过3D建模，逐帧渲染，手动填充（可简单理解为自己画）等等方式。严重提醒：不是在普通电影里加叼炸天的特效就叫3D电影了。

提供给双眼的信息有了之后，剩下的关键部分就是如何分别将相应信息传递给人的左眼右眼里面。只要通过任何一种手段，把左眼的图像给左眼看，同时将右眼的图像给右眼看，就达到了3D视觉的效果。

裸眼直接观看3D电影的图像是类似这样的：

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分离图像上，目前发展为两个方向：“眼镜派”与“裸眼派”，我们先来简单介绍下这两派的原理，再讨论PPTV眼药水可能颠覆的方向。

三、分离图像之眼镜派

1、最早的方式——图像分色
技术特点：便宜，亲民，超低成本易实现，总之你能想到的优点它全有，就是效果渣。

在拍摄时给左右摄影机镜头前分别加装蓝/红滤光镜，只允许蓝/红光通过，阻止大部分红/蓝光，换言之，用红色记录左/右眼信息，用蓝色记录右/左眼信息（不用滤光镜直接后期处理也可以做到同样的效果），观看时带上红蓝眼镜，这样每只眼睛就会接收到相应的图像，自然也就有立体感了。
原理如下图：
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哦，你问为什么红光无法通过蓝色镜片？简单的说，红蓝绿三原色之间是互不相容的，带着红色镜片去看蓝色（或者绿色）的物体，结果就是黑色，绝大部分蓝/绿颜色信息都被红色镜片过滤掉了。反之亦然。

这种3D技术虽然成本非常低廉，但缺点更是明显。首先偏色很严重，立体感缺失严重。更夸张的是，当放映时出现绿色部分时，只有一坨黑乎乎（绿色信息根本无法被红蓝光记录）。

比红蓝、红绿分色高级一些技术是红青分色，至少不会出现严重的色彩信息丢失。

2、偏振放映技术

这项技术的特点是：效果较逼真，放映系统成本很高，技术难度较高，只适用于大型影院（高富帅）。

由于光是一种电磁波，波就会有振动方向，所以可以从振动方向而不是色彩上（红、蓝）对左右眼信息进行区分，简单理解成左边的放映机放出的光是横着走的，右边的放映机放出的光是竖着走的，左边的镜片只允许光横着通过，右边的镜片只允许光竖着通过（千万不要真的这么理解，这只是为了完全没有物理基础的人理解原理），这样在没有任何图像信息损失以及偏色的情况下，就完成了左右眼图像分离。所以，偏振放映技术下的3D眼镜一般镜片是无色的：
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3、液晶分时技术

这项技术的特点是：历史很悠久，效果十分逆天，但是普及度不高。

先说原理：
这项技术的核心在于显示屏与液晶眼镜高精度协作。眼镜片由液晶控制开关。开：透明，关：全黑。显示屏将传递左右眼的图像交替放映出来，当显示屏播放左眼图像时，液晶眼镜左镜片开，右镜片关，显示屏播放右眼图像时，左镜片关，右镜片开，简单说法就是，显示屏播放左眼图像时，有东西挡住你的右眼，显示屏播放右眼图像时，它又挡住你的左眼。听起来复杂，实际上实现起来难度很低，那么问题来了，这么叼的设计，技术难度也不高，为什么普及度不行？

这还得归罪于显示屏。比如正常显示屏的频率是60赫兹，那么左右眼接受的图像频率就变成了30赫兹。30赫兹还晃来晃去的结果就是“亮瞎了狗眼”，因此屏幕刷新率不够高的情况下（120赫兹以下），这项技术无法普遍应用。尽管市面上各种标榜120赫兹/240赫兹/甚至800赫兹的中端显示屏，但价格亲民的显示屏（包括电视、显示器）没有多少可以达到这个刷新率，基本都是厂商玩出的噱头而已。

一句话总结“眼镜派”：只要看眼镜就能分出技术高下。

以上都是基于滤光眼镜的分色设计，那么PPTV神奇眼药水可能代替滤光眼镜而起到分色的作用吗？

个人猜测这个可能性不大。即使发现某种液体可以让眼药水实现偏振片的作用，眼药水滴入眼内之后，经过一定次数眨眼之后这层液体在眼球表面也无法保持完整的覆盖，抑或被泪液稀释，这都会导致滤光功能失效。而且做出这种产品的更应该是某某光学研究所，或者某某生物科技这样的类似的公司，一个IT企业不太可能有底蕴实现这样的技术。当然，如果PPTV真的研究出了什么黑科技，当我上面都没说好了。

下面介绍“裸眼派”。

裸眼顾名思义，就是不戴乱七八糟各种形式的“眼镜”，由于该技术整体上还很不成熟，因此长话短说。

没有眼镜，所以屏幕直接就要直接给予左右眼不同的图像，目前主流有三种技术手段：

1、狭缝式液晶光栅

原理图：
PPTV要进军眼药水？新品大猜想到底是个啥

在屏幕前加了一个狭缝式光栅之后，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。

缺点：分辨率和亮度都存在较大问题。

2、柱状棱镜

原理图：
PPTV要进军眼药水？新品大猜想到底是个啥

通过透镜的折射原理，将左右眼对应的像素点分别投射在左右眼中，实现图像分离。对比狭缝光栅技术最大的优点是透镜不会遮挡光线，所以亮度有了很大改善，但由于图像是由透镜折射分离的，所以成像效果与眼部位置有很大关系（不能太远不能太近也不能太偏）。

缺点：视角不够广阔，而且柱状棱镜精度要求非常高，容易出现图像模糊、重影。

3、指向光源

简单说来就是精确控制两组屏幕分辨向左右眼投射图像。听起来非常厉害是吧，我说完缺点你就不觉得厉害了。

它的缺点是——技术仍在开发，非常非常不成熟（目前不能批量投入实际应用！）。

一句话总结“裸眼派”：凡是容易实现的，效果都不好；不容易实现的，效果也不太好；效果好的，技术不成熟。

“裸眼派”介绍完毕，那么PPTV的神奇眼药水有可能在“裸眼派”有一番建树吗？个人感觉也不太可能，“裸眼派”都是基于屏幕的技术手段，将眼药水涂在屏幕上——不论是从形成光栅的角度还是形成柱状棱镜的角度都太魔幻了。以下是脑洞时间：“裸眼派”3D成像的亮度和分辨率都不好，画面也不够稳定，所以裸眼看3D影像眼睛会疲劳的非常快（玩3D游戏机的应该都有这种体验），所以发布会上没准会出一款看3D画面不累的“神奇眼药水”……

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综上从“眼镜派”和“裸眼派”两方面分析，基本可以确认，“PPTV神奇眼药水”无法对3D成像技术造成革命性的改变，所以所谓的“颠覆”更大几率上是在3D片源与播放3D影片的设备上，或者是“裸眼派”现有技术的改良更新，而所谓的“神奇眼药水”，只是一个烟雾弹罢了。

题外话：3D显像技术很久没有跨越性的进展了，从个人情感上十分希望在发布会上看到PPTV做出颠覆性的革新，而不是发布一款抗疲劳眼药水。