3D眼镜_ForMovies_之技术分析

随着3D 影片的普及，相应的3D 眼镜技术也应运而生。3D 眼镜采用了当今最先进的“时分法”，通过3D 眼镜与显示器同步的信号来实现，包括主动式3D 和被动式3D ，其中主动式3D 搭配的眼镜主要为快门式，被动式3D 搭配的眼镜有红蓝偏光眼镜、线偏光眼镜和圆偏光眼镜，以下进行详细说明。

1

IMAX 3D （Image Maximum ）

1.1

IMAX 3D 原理

利用两台并列放置的电影摄像机，分别代表人的左右眼，同

步拍摄出两条略带水平视差的画面。放映时，将两条电影影片分别装入左右电影放映机，并在放映镜头前面分别装置两个偏振轴互成90度的偏振片，两台放映机需同步运转，同时将画面投放在荧幕上，形成左像右像双影。

当观众带上特制的偏光眼睛时，由于左右两片偏光镜片的偏振轴互相垂直，并与放映镜头前的偏振轴一致，致使观众的左眼只能看到左像，右眼只能看到右像，通过双眼汇聚功能将左右影像重叠在视网膜上。

眼镜类型：被动式线偏光眼镜。1.2

IMAX 3D 优缺点

IMAX 3D 优点：画面中物体的3D 立体呈现效果较佳，物体砰的跳出画面的生动感十足。

IMAX 3D 缺点：

（1）基于STN 双折射原理，LCD 画面切换较快时容易出现残影，眼睛必须不停地重新对焦，长时间观看时容易造成大脑与眼睛的疲劳不适感，linear 的偏光效果容易因为头部的转动而造成偏光效果未能达到最佳化．

（2）传统采取静电喷洒Spacer 的方式容易导致镜片色斑，且

抗压性弱。

1.3

解决方法

IMAX 3D 的上述两项缺点该如何解决：

（1）采取3u 盒厚设计，搭配快速响应液晶材料，配合EWV 视角补偿片，镜片的视角响应慢等现象得到有效改善，实际测试各项参数如下：

透过率：T off =36.49%T on =0.019%

响应时间：Tr =0.2ms T d =1.8ms T on =0.2ms T off =2.7ms 对比度：≥

1600:1

LEFT EYE

RIGHT EYE

（2）采取Photo Spacer 工艺，LCD 盒的均匀性和抗压性提高，按下图试验装置，对试样施加5kgf 进行测试，测试4片采用PS 工艺制作的镜片，测试后均未出现色斑，从比较结果看，PS 工艺制作的样品抗压能力明显优于传统静电喷粉制作的样品。传统喷粉试样可承受1.5~2kg 载荷，PS 承受的载荷可提高到3.0kg

以上。

2

Real D

2.1

Real D 原理

使用DLP （Digital Light Processing ）投影机，以FPS 144的速

度交替投射供左右眼观看，利用设置于投影机前方的主动式圆形偏振光滤光器Z-Screen 改变右眼与左眼的圆偏振光方向，因此眼镜需使用1/4λ圆偏光片。

眼镜类型：被动式圆偏光眼镜。

2.2

Real D 优缺点Real D 优点：

（1）因为是圆偏光原理，所以不像线偏光效果会因为头部转

【第一作者】袁景辉（1982-），男，湖北孝感人，工程师，从事液晶显示器模组产品的性能检测和质量控制工作。

3D 眼镜（For Movies ）之技术分析

袁景辉，黄妙丽

（汕头超声显示器有限公司，广东

汕头515041）

【摘

要】探讨3D 眼镜的各项技术原理，以及对其相应的技术优缺点进行对比，并着重分析基于LCD 模式下的3D 眼镜镜片

的各项技术参数。

【关键词】3D 眼镜；LCD ；Photo Spacer ；线/圆偏光【中图分类号】O436【文献识别码】A

【文章编号】2095-3518（2015）07-137-02

2015年7月轻工科技

LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY

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动而打折；

（2）高速播放使得画面不易闪烁。Real D 缺点：

（1）物体的3D 效果比较不像IMAX 生动，但是相对而言长时间观看不会像IMAX 那样眼睛产生疲劳感；

（2）需使用特殊金属投影荧幕（如氧化银材质），造价成本

高。

3

XPAND

3.1

XPAND 原理

使用主动式快门眼镜，在荧幕上会以两倍的频率交互显示

左眼和右眼的影像，而眼镜则会去动态的屏蔽使用者的左眼和右眼，在荧幕显示左眼影像时遮住右眼，在荧幕显示右眼影像时遮住左右，以此达到让两眼看到不同影像。

眼镜类型：主动式快门眼镜。3.2XPAND 优缺点

XPAND 优点：采用主动式快门眼镜，能提供优异的3D 效

果。

XPAND 缺点：

（1）眼镜造价是所有系统眼睛中最高，因此剧院得花费更高的成本去保养维护；

（2）眼镜无尺寸选择且较为笨重，后半部分虽可调整为软性镜架，但不具固定性，因此佩戴上较为不适；

（3）因能看见画面的时间减半，所以亮度降低很多。注：主动式快门眼镜（Shutter Glass ）若是搭配LCD ，会因为LCD 画面更新的频率不够快，有大部分的时间都是液晶状态转换而不应该被看到的部分（下图浅色的区域）；

这时候其实双眼都会被眼镜所遮蔽，而实际上真正可看到荧幕的时间（下图蓝色较深的区域）会比一半更短，甚至不到30%

。

4

Dolby 3D

4.1

Dolly 3D 原理

使用光谱过滤原理，利用滤光镜分别遮蔽左右眼的不同可

见光，以达到3D 可见效果。

眼镜类型：被动式颜色滤光镜片。4.2

Dolby 3D 优缺点Dolby 3D 优点：

（1）因为不是利用偏光原理，所以不需购置特殊金属投影荧幕，相对成本较低；

（2）少了两层偏光片，电影观看起来亮度较亮，画面中暗处的物体相对看的比较清楚。

Dolby 3D 缺点：（1）眼镜成本较高；

（2）镜片设计为镜面，有时会造成观看时的反光，影响3D 效

果。

注：左图表示Primary colors in standard 2D digital cinema projector ；

右上图表示In Dolby 3D,each primary color is split into two shades,one for left eye image and one for right ；

左下图表示As all three colors are used by each eye,the result is extremely convincing 3D with accurate color reproduction ；

总结，电影3D 四大种类比较表：

成像方式

眼镜荧幕效果

色彩亮度票价

IMAX 3D

线偏光

大小可调IMAX 专用荧幕重复播放因胶卷刮伤，画面受影响；字幕是由

另一部专用的字幕投影机重叠投入画面，所以字幕会不清楚；

色彩失真，色调不饱和

较高高

REAL D 圆偏光

大小可调

氧化银荧幕

重复播放不影响画质，字幕清晰；

色彩轻微失真，色调

不饱和一般一般

XPAND 主动式快

门规格单一，笨重不适一般荧幕

重复播放不影响画质，字幕十分清晰；

色相准确，色彩饱和一般一般

DOLBY 3D 波长多路式

规格单一，有眼镜卡

样一般荧幕

重复播放不影响画质，字幕十分清晰；

色相准确，色彩饱和

较高一般

5结论

随着3D 影片的普及，相应的3D 眼镜技术也应运而生，本文

分析了3D 眼镜For Movies 的各项技术，其中偏光式3D 眼镜技术目前普遍用于商业影院，在技术上和快门式是一样的，其不同的是被动接收所以也被称为被动式3D 技术，辅助设备方面的成本比较低，但对输出设备的要求高，因此非常适合商业影院等需要众多观众的场所使用，而偏光式3D 技术的两大缺点也被有效解决。参考文献

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[3]UltraChip Inc,uc1698uc_1.1,160×128RGB C-STN LCD Control?ler-Driver,October 2006.

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