6 种 3D 技术的比较

眼镜式3D技术

色差式
色差式3D历史最为悠久，成像原理简单，实现成本低廉，但是3D画面效果也是最差的，需要配合色差式3D眼镜才能看到3D效果。色差式3D先由旋转的滤光 轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，人的每只眼睛都看见不同的图像。目前我们较为最常见的滤光片颜色通常 是红/蓝，红/绿，或者红/青，目前采用这种技术的影院以及越来越少了。

优点：技术难度低，成本低廉
缺点：3D画质效果不是最好，画面边缘易偏色

快门式
快门式3D技术主要是通过提高画面的快速刷新率（至少要达到120Hz）来实现3D效果，属于主动式3D技术。当3D信号输入到显示设备（诸如显示器、投 影机等）后，120Hz的图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对 应的图像，并且保持与2D视像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉（摄像机拍摄不出来效果），便观看到立体影像。

NVIDIA的3D stereo、德州仪器的DLP Link还有XPAND 3D系统都是均属于快门式3D技术。从片源来看，快门式3D技术的资源也最为丰富，刷新率提升到120Hz的视频和游戏均可实现3D立体效果。得益于 NVIDIA在显卡市场中的领先地位，和德州仪器DLP在投影机市场占据半壁江山优势，快门式3D技术在电脑和投影机行业已经成了3D技术的代名词。但是 快门式3D技术的一大制约便是眼镜的价格，由于属于主动式眼镜，所以成本和售价较高，很多消费者难以接受。

优点：资源相对较多，厂商宣传推广力度大，3D效果出色
缺点：快门眼镜价格昂贵

偏光式
偏光式3D也叫偏振式3D技术，属于被动式3D技术，眼镜价格也较为便宜，目前3D电影院、3D液晶电视等大多采用的是偏光式3D技术。和快门式3D技术 一样，偏光式3D也细分出了很多种类，比如应用于投影机行业的偏光式3D需要两台以上性能参数完全相同的投影机才能实现3D效果，而应用于电视行业的偏光 式3D技术则需要画面具有240Hz或者480Hz以上的刷新率，从实现的方式二者也存在很多差别。

在偏光式3D系统中，目前市场中较为主流的有RealD 3D系统、MasterImage 3D、杜比3D系统三种。特别是RealD 3D技术，其市场占有率最高，而且不受面板类型的影响，可以帮助任何支持3D功能的电视和显示器产生出高清3D影像，拥有这项技术的RealD公司主要是 通过技术授权进行推广，目前已经和东芝、索尼、JVC、三星等公司达成了合作，在3D影院方面其占有率也遥遥领先。

 

 杜比3D数字影院由内置了3D颜色管理的杜比服务器、杜比3D滤光轮组件和杜比3D眼镜组成，其设计理念和优势就是采用被动式眼镜和适用于白色银 幕。需要注意的是，杜比3D系统可以直接安装在数字放映机的灯泡和成像元器件之间，其滤光便相当于DLP投影机中的色轮，换言之，杜比3D数字影院使用了 德州仪器DLP投影机的成像核心。

使用中，杜比3D滤光轮置于现行标准数字放映机内部，在灯泡和光引擎之间，可以减轻光引擎的压力，而且成像之前已完成分色，所以不会降低图像质量；旋转的 滤光轮分出光谱信息不同的两份红、绿、蓝，经过特殊设计的眼镜则在左右眼只能分别接收到各自的光谱信号；使用杜比3D数字电影系统，2D和3D电影只需使 用一个文件包即可，通过1U大小的杜比3D滤光轮控制器（DFC）保持滤光轮与放映机同步，杜比3D滤光轮可下降进入光路、呈现3D效果，也可上升避开光 路、呈现2D效果，避免了双母版带来的麻烦；而且DFC操作极为简便，通过面板一键控制滤光轮的升降，并且面板可直观显示三种工作状态。

优点：偏光式眼镜价格低廉，3D效果出色，市场份额大
缺点：安装调试繁琐，成本不便宜

裸眼式3D技术

在前文中我们提到了裸眼式3D技术大多处于研发阶段，并且主要应用在工业商用显示市场，所以大众消费者接触的不多。从技术上来看，裸眼式3D可分为光屏障 式（Barrier）、柱状透镜(Lenticular Lens)技术和指向光源（Directional Backlight）三种。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚，但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。

在显示行业新品展会上，笔者已经有幸见到了近十款裸眼式3D显示设备。在观看的时候，观众需要和显示设备保持一定的位置才能看到3D效果的图像（3D效果 受视角影响较大），3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。不过可以告诉读者的是，液晶面板行业巨头友达光电，研发巨头3M等已 经在积极进行研发，预计部分裸眼式3D显示设备将于今明两年实现量产。

光屏障式（Barrier）
光屏障式3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，其原理和偏振式3D较为类似，是由夏普欧洲实验室的工程师十余年的研究成功。光屏障式3D产品与既有的 LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏 振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。

这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，在 立体显示模式下，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。

优点：与既有的LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势
缺点：画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低

柱状透镜(Lenticular Lens)技术
柱状透镜(Lenticular Lens)技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透 镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同 的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就 可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。

之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。

优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响
缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。

指向光源（Directional Backlight）技术

对指向光源（Directional Backlight）3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指向光源（Directional Backlight）3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序（sequential）方式进入观看者的左右眼互 换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。前不久，3M公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜，该产品的面试实现了无需佩戴 3D 眼镜，就可以在手机，游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。

优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色
缺点：技术尚在开发，产品不成熟