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真3D液晶显示器 三维成像原理白话图解揭秘

  由3D显示器上市想到的


  能在二维的液晶显示器显示出三维的立体效果,给人身临其境的感觉,一直是广大消费者梦寐以求的理想。以前在3D影院里可以看到的3D电影,在三星2233RZ上市以后,在自己的家中也可以实现了。你只需要购买一台显示器以及与之相配套的眼镜,就能轻松看3D大片,玩3D游戏。那么,到底是什么样的原理实现3D效果的哪?下面我们将针对这个问题和大家探讨一下。



三星液晶显示器2233RZ





































三星 2233RZ技术参数

显示屏尺寸


22英寸


屏幕比例


16:10


水平/垂直可视角度


170/160°


面板类型


TN


亮度


300cd/㎡


对比度


20000:1


响应时间


5ms


点距


0.282mm


最佳分辨率


1680×1050


接口类型


DVI


  仅仅显示器是不能体现3D效果的,还需要一个配套的眼镜,就是下面这个:



配套眼镜 GeForce 3D Vision全家福


  3D眼睛是显示3D效果必备的装备之一,没有眼镜是无法看出3D效果的。

3D显示成像基本原理

  大家都知道,我们的两只眼睛看东西的时候,可以轻松的确定物体距离眼睛的位置,而当你闭上一直眼睛的时候,就无法适应了,所以这时候对距离的判断是不准的。做个简单的实验:闭上你的一只眼睛(左眼右眼无所谓,随便那只舒服闭那只),然后拿两只铅笔的,左右手各一只,在大概三十厘米距离外把两只铅笔的笔尖慢慢靠拢。你会发现,在大多数时候,你的两只笔尖是无法汇集到一点的。这就说明,我们平时感觉到的距离感,其实是由两只眼睛共同决定的。

  那么,我们在看平常看显示器的时候,感觉到显示器上面的画面就如下图所示:


平时看普通显示器时的示意图

  那么,3D效果怎么出来的哪?不要着急,我们一步步慢慢解说。

  在3D显示器的介绍里,我们知道它的刷新频率可达到120Hz,而且在显示3D效果的时候,是使用的双60Hz的频率。也就是说,在显示3D的时候,显示的内容是有重影的,如下图所示:


在打开3D Vision后,输出的画面是模糊的

  为什么是模糊的哪?其实,它之所以是模糊的,正是因为他的两个60Hz的画面显示的内容不一样导致的,我们把他的速度放慢到0.3秒一帧,就成为以下的画面:

  怎么样,这样的速度下,我们可以很清楚的看到两个地方在分别显示着同一图像,如果我们把速度加快,调整到0.01秒一帧,那么你就能看到重影的感觉了,如下图所示:

  即便是这样,在使用的时候恐怕我们除了头晕眼花之外,一点都看不出三D的效果来。这时候,我们就需要一副与之配套的3D眼镜了。那么为什么需要眼镜哪?我们先来介绍下3D的成像原理。

  我们看到的东西的聚焦点的位置,决定了感知这个物体的位置,就像开始“平时看普通显示器时的示意图”里面介绍的一样,聚焦点在屏幕上,所以我们看到的所有的东西都是在显示器平面显示的。也就是说,如果我们想要看到立体的物体,那么就需要把聚焦点脱离开显示屏幕的平面,如下图所示:


当眼睛聚焦点脱离显示器屏幕的时候,我们看到的东西就站了起来

  如上图所示,我们看到的东西脱离了显示器的屏幕,成为3D的效果了吧。

3D眼镜的作用和原理

  在很理想的状态下,我们看到的东西已经脱离了显示器屏幕,也就是说,实现了3D显示效果。可事实上,我们看到的东西不是这样的,而是如下图所示:


我们看到了重影

  对,我们看到了另人眼花的重影。那么,到底要如何才能把重影变成立体的图像那?这里就要用到一个东西,对,那就是3D显示器配套的眼镜。因为我们看到了两个“A”不是同时看到的,那么当出现一个A的时候,挡住一只眼睛,只用一只眼睛看。如下图所示:


挡住一直眼睛,用另一只眼睛看


然后换另外一只眼


连贯起来就是这个效果

  现在,您应该也明白了3D显示器配套的眼镜有什么特殊的地方了吧,对,在开启的时候,这副眼镜永远只有一个眼睛能看到东西。当然它本身的频率很高,高到我们的眼睛感觉不到,我们把速度放慢了,就是下面这个效果:


永远都只有一个眼睛能看到东西的眼镜

  现在,大家对能看到3D效果的原理明白了吧,其实就是通过眼镜的作用,让眼镜的变化频率和显示器上的变化频率一致(120Hz),让我们的一只眼睛只能看到一个图像,而另一只眼睛看到另外一个不同位置的图像,两者的位置差会改变我们的视觉聚焦点,让我们错误的把显示内容判断成脱离显示器屏幕以外的空间,就体现出3D效果来了。如下图所示:

  那么,我们为什么感觉不到这种变化哪?那是因为变化的速度很快,而人的眼睛又有一种叫做“视觉暂留”的特性,所以你感觉不到其中的变化,而只是感觉到显示的流畅的3D效果画面。

  注:视觉暂留——人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

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