3D立體眼鏡的成像原理
我們人類之所以能夠看到立體的景物,是因為我們的雙眼可以各自獨立看東西,也就是左眼只能看到左眼的景物,而右眼只能看到右眼的景物。因為人類左右兩眼有間距,造成兩眼的視角有些細微的差別,而這樣的差別會讓兩眼個別看到的景物有一點點的位移。而左眼與右眼圖像的差異稱為視差,人類的大腦很巧妙地將兩眼的圖像融合,產生出有空間感的立體視覺效果在大腦中。
由於計算機屏幕只有一個,而我們卻有兩個眼睛,又必須要讓左、右眼所看的圖像各自獨立分開,才能有立體視覺。這時,就可以通過3D立體眼鏡,讓這個視差持續在屏幕上表現出來。通過控製IC送出立體訊號(左眼->右眼->左眼->右眼->依序連續互相交替重複)到屏幕,並同時送出同步訊號到3D立體眼鏡,使其同步切換左、右眼圖像,換句話說,左眼看到左眼該看到的景像,右眼看到右眼該看到的景像。3D立體眼鏡是一個穿透液晶鏡片,通過電路對液晶眼鏡開、關的控製,開可以控製眼鏡鏡片全黑,以便遮住一眼圖像;關可以控製眼鏡鏡片為透明的,以便另一眼看到另一眼該看到的圖像。3D立體眼鏡就可以糢仿真實的狀況,使左、右眼畫面連續互相交替顯示在屏幕上,並同步配合3D立體眼鏡,加上人眼視覺暫留的生理特性,就可以看到真正的立體3D圖像。
3D立體眼鏡的顯示糢式
市面上搭配3D/VR立體眼鏡應用的立體圖像種類繁多。最常見的顯示糢式主要有以下四種:交錯顯示(Interlacing)、畫面交換(Page-Flipping)、線遮蔽(Line-Blanking)、畫面同步倍頻(Sync-Doubling)及 Anaglyph 。上面講述的原理就是 畫面交換(Page-Flipping)。
紅藍眼鏡是利用色彩三原色的紅綠藍三色光,透過紅藍鏡片的濾光作用,讓紅色鏡片濾掉藍色光與綠色光,藍色鏡片濾掉紅色光,迫使左右雙眼能觀看各自的色光影像,利用立體影像的製作原理,製作出使用紅藍眼鏡觀賞的立體影像。
使用紅藍眼鏡來觀賞立體影像是目前最經濟且快速的作法,紅藍眼鏡的價格十分低廉,您甚至可以購買有色玻璃紙來自行製作DIY紅藍立體眼鏡,但效果可能不及傳統的紅藍立體眼鏡,關鍵即在於是否能將紅藍色光過濾的很乾淨。
事實上在沒有戴立體眼鏡之前,立體電影之所以會顯得模糊不清,是因為立體電影實際上是由兩個影像所疊合而成的,而透過立體眼鏡對於光的選擇,而分別呈現在你的右眼以及左眼中,使你產生立體影像的感覺。
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立體電影的兩種影像是利用兩個角度稍微不同的攝影機所拍攝的,然後再藉由不同偏振方向的光線呈現在螢幕上面,而立體眼鏡上面是由兩塊不同的偏振片所組成,當光線通過偏振片時(也就是你戴的立體眼鏡)偏振片會濾去偏振方向與偏振片不同的光線,而只保留方向相同的光線,結果你的兩眼就分別接受到不同的光線,而產生視覺上的錯覺─立體效果。