立體顯示技術簡介 三 A、被動式眼鏡立體系統:彩色眼鏡立體系統


前一篇介紹了主動式的立體眼鏡,而這一篇接下來講得,就是被動式的立體眼鏡(passive glasses)了~而被動式和主動式主要的差別,就在於被動式眼睛是不會有任何狀態上的改變,因此也不需要額外供電、或是要和螢幕進行同步。

目前來說,被動式的立體系統主要有幾種技術:彩色眼鏡(anaglyph)、偏光(polarizer)、波長多路式(wavelength multiplex);而這些不同的系統的設計理念其實和主動式系統是一致的,都是「讓左眼只看到左眼影像、右眼只看到右眼影像」。

在這首先介紹的是搭配彩色眼鏡的立體系統(anaglyph)。這種系統大部分的人應該也都有看過或聽過,比較常見的說法就是「紅綠眼鏡」或是「紅藍眼鏡」;不過實際上顏色的搭配還可以有其他的組合,像是 YouTube 目前提供的彩色立體模式,就有「紅色/青綠」、「琥珀/藍色」、「綠色/洋紅」等選擇(參考《YouTube 提供立體影片的上傳、播放了!》)。所以 Heresy 在這邊,就姑且把他們通稱做「彩色眼鏡」了~右圖就是 Heresy 這邊有的幾種彩色立體眼鏡,左右眼所用的顏色都不盡相同。

而他的基本原理,就是先將左眼的影像和右眼的影像,做顏色上的處理,比如說左眼影像只留有綠色的資訊、右眼影像只留有紅色的資訊;接下來,再將兩張圖合併到一起,這樣就變成了一張透過顏色來區隔左右眼影像的立體圖片了。

左邊就是簡單的示意圖。最上方的兩張圖,分別是左眼和右眼看到的原始影像(大圖),而要將他們處理成立體圖,就是將左眼影像只保留青綠色、右眼只保留紅色;經過這樣的處理(這裡是使用 YouTube 設定為「紅色 / 青綠:B」的結果)後,就會得到中間那張看似黑白、而且有兩重影像的立體圖(大圖)。

接著,再透過對應顏色的鏡片(一般是使用玻璃紙)來觀看這樣的影像,就可以讓兩眼看到各自不同的影像,進而產生立體的視覺效果了!以右邊的範例來說,由於左眼是透過紅色的玻璃紙來濾掉畫面中紅色的部分,所以看到的畫面雖然是一片紅,但是卻是畫面中「不是紅色」、也就是青綠色的左眼影像;相對的,右眼則是透過綠色玻璃紙來濾掉青綠色的部分,所以雖然看到的是一片青綠,但是卻是紅色的右眼影像。

也因為這樣,所以這種立體顯示方法在觀看時,顏色的資訊是會被破壞得很嚴重的!雖然也有一些其他處理方法,可以讓這樣的影像能或多或少保持一些顏色資訊(例如:YouTube 的「紅色 / 青綠:Dubois」的結果圖),但是基本上在觀看時,都還是可以明顯地感覺到顏色資訊的流失和不一致。

而一般來說,使用者也會因為兩眼所看到的影像差異過大(兩眼顏色基本上是完全不同的),而很容易感到不適感;而對於很多人來說,也有可能因此感覺不太出他的立體感。

不過,這種立體顯示系統還是有一個最大的優勢,那就是他應該是成本最低的立體顯示系統了!要使用這樣的立體呈現方法,顯示裝置除了要能顯示彩色畫面外,基本上是沒有其他需求的;而眼鏡的製作上,也僅需要彩色玻璃紙和厚紙板而已,基本上也不值幾塊錢。所以對於一般沒有特殊顯示設備的人來說,這也是在不添購新設備的前提下,比較可行的立體顯示方案了!

也因此,雖然他在立體呈現上的表現算不上是良好,但是許多立體內容相關軟體,也都還是會有提供這種輸出的方案~例如前述的 YouTube,主要就是透過這種方法呈現立體;甚至目前在主推主動式立體的 nVidia,也是選擇透過彩色立體眼鏡的「nVidia 3D vision Discover」(官方網站),來當作立體呈現的推廣方案。

對「立體顯示技術簡介 三 A、被動式眼鏡立體系統:彩色眼鏡立體系統」的想法

  1. 您好,我覺得此文中第5、第6段有點奇怪,左圖最上面兩張好像搞錯了,且我認為應該是"將左眼的影像處理後只保留紅色部分,接著影像通過紅色濾色片進入左眼",所以應該不會是"看到的紅色其實不是紅色"的狀況。

    • 透過紅色的玻璃紙看過去的時候,基本上會把和玻璃紙顏色相同的色彩都會被玻璃紙「吃掉」而變得看不到,所以能看到的都是紅色以外的東西。

  2. […] 他的基本概念,在 Heresy 來看有點像是彩色眼鏡立體系統的進階版本;因為實際上,他也是在透過顏色來做左右眼影像的區分,只不過和彩色眼鏡相比,波長多路式的系統把顏色區分的更精確、而且左右兩眼的影像也同時擁有完整的色彩,所以可以保存相當良好的顏色資訊。 […]

  3. […] 上一篇先介紹了最便宜、但是效果相對滿差的彩色被動式立體系統,接下來則是介紹目前在大型多人場所中,所使用的主流立體技術,那就是偏光鏡片(polarizer)的立體系統。基本上,這種系統是透過光的波動性的方向性來做左右眼影像的區分、遮蔽的;而在實作上,有線偏光(linear polarizer)和圓偏光(circular polarizer)兩種。由於實際上線偏光和圓偏光在立體系統建置時,有許多性質都是類似的,所以在這邊就先來講一下線偏光的基本原理吧~ […]

  4. […] 而點下這個 3D 的按鈕後,他的字會變成紅色的,就代表開啟 3D 立體顯示模式了。而同時,YouTube 也有提供幾種不同的 3D 立體顯示設定可以選擇(如左下圖),他預設是使用紅藍(紅青)的分色立體(技術介紹);如果選擇「其他選項…」的話,他則會在讓使用者選擇幾種不同的立體顯示方法來做切換(下右圖)。除了可以選擇不同的眼鏡顏色之外,如果有交錯式訊號的立體顯示器(一般是 DLP 3D 或偏光立體)的話,也可以切換成對應的模式來看。 […]

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