当传统智能手机遇上裸眼3D技术 市场与技术的碰撞谁会赢？

如今智能手机的快充方案日渐成熟，未来什么技术将引领手机变革，当传统智能手机遇上裸眼3D技术，市场与技术的碰撞谁会赢？
 

想深入研究探讨这个话题，首先要知道裸眼3D技术的原理与发展

如今主流的3D立体显示技术，仍然不能使我们摆脱特制眼镜的束缚，这使得其应用范围以及使用舒适度都打了折扣。而且不少3D技术会让长时间的体验者有恶心眩晕等感觉，而且3D眼镜的卫生条件也很差，甚至有报道说某观众在观看3D影片时因为使用了上一个观众刚刚留下的眼镜而不幸感染了红眼病。于是，3D立体显示能够持续发展的动力，就落到了裸眼3D显示技术这一前沿科技身上。

裸眼3D显示技术一般被称为“裸眼多视点”技术，也就是不通过任何工具就能让左右两只眼睛从显示屏幕上看到两幅具有视差的、有所区别的画面，将它们反射到大脑，人就会产生立体感。它也利用了人眼的视差原理，通过给观看者左右两眼分别送去不同的画面，从而达到立体的视觉效果。由于观察着可以不佩戴眼镜，因此这些技术非常适合在公共场所展示的大屏幕显示器，便于多人观赏。不过，裸眼3D显示技术的缺点也非常明显：人们在观看屏幕时，必须位于一定的范围内才能观察到立体画面，若距离屏幕位置太远，或观察角度太大的时候，3D效果并不明显。此外，若离屏幕距离太近，人会有明显的头晕现象，因此该技术暂时还不适合在小尺寸显示器上使用。此外，这种技术在显示效果方面相对较差。

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。当前市面中裸眼3D显示技术主要有视差障壁技术、柱状透镜技、MLD技术等，下面我们具体讲解一下这些技术的简单原理。

解析裸眼3D显示技术原理

视差障壁技术

我们知道电影院在放映3D电影时，广泛采用的是偏振眼镜法。而视差障壁与偏振眼镜法有些相似，不过一个需要通过眼镜，另一个却不需要。视差障壁技术是由夏普欧洲实验室的工程师经过十年研究所得。它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。缺陷：由于背光遭到视差障壁的阻挡，所以亮度也会随之降低，要看到高亮度的画面比较困难。除此之外，分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低，导致清晰度的降低。

柱状透镜技术

柱状透镜技术，也被称为双凸透镜或微柱透镜。它相比视差障壁技术最大的优点是其亮度不会受到影响。它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，因此不能简单地迭加子像素。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。

MLD技术

MLD技术于2009年4月，由美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术研制，美国PureDepth公司改进钱两种技术后的裸眼3D技术——MLD(multi-layer display多层显示)，这种技术能够通过一定间隔重迭的两块液晶面板，实现在不使用专用眼镜的情况下，观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。与以往采用柱状透镜技术的裸眼3D显示器相比，MLD技术具有以下几个优点：

观看3D影像时，用户不会产生眩晕、头疼及眼睛疲劳等副作用;

3D显示时，屏幕的分辨率不会降低;

可组合显示文字等二维影像和3D影像;

对观看3D影像的视野及角度没有太大的限制，通俗点说就是可视角度够大。据悉，采用MLD技术的显示设备已经在美国拉斯维加斯的部分娱乐场所得到了应用，并取得了良好的效果。

指向光源技术

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

DFD(Depth-Fused 3D)3D显示技术

DFD(Depth-Fused 3D)是日本NTT根据全新的错视原理开发的景深融合型立体影像技术，其利用两片液晶显示器与half mirror，开发不需特殊眼镜就可以观赏的立体影像的技术，这种立体影像制作原理称为REAL。REAL立体影像的制作过程是先利用一般摄影机、相机、闪光灯摄影等方式拍摄影像，然后取一般摄影与闪光灯摄影拍摄影像灰色度两者的差分，再与一定峰值比较藉此获得二值化(0与1的数字元元化)的影像，接着抽出所谓的近影像领域，最后再将Relief状景深添加至近影像领域内。被照物景深形状除了球体比较接近真实景深外，其它物体都会出现某种程度的差异，只要近影像与远影像两者前后关系维持正确，且景深为连续性平滑状的话，通常利用肌理描绘(Texture)作补正，就可以获得非常协调的立体影像。

随着技术的进步，纵观3D显示技术已成功应用到了数字显示领域，3D显示技术和普通消费者的距离已经越来越近了，而作为新起之秀的裸眼3D显示技术必将青出于蓝而胜于蓝，裸眼3D技术在实现成品化、成熟化后。不仅可以实现了裸眼看3D，而且还可以保证3D立体出屏效果的震撼，解决戴着眼镜看3D的束缚与困扰，开拓出一个自由自在享受3D的空间。

手机裸眼3D技术方案与前景

裸眼3D技术在最近两年的发展非常快，尤其是在中国国内这项技术的发展已经走在全球的领先位置。通过与飞利浦合作和自主研发，康得新积累了高达千余项裸眼3D专利，成为全球唯一整套3D技术专利持有者。同时，通过收购荷兰裸眼3D工程化设计公司Dimenco，康得新成为全球唯一具有裸眼3D全产业链设计制造能力以及方案实施能力的企业。内容方面，康得新与国广东方共同成立东方视界，打造全球领先的3D/VR内容运营与应用服务平台。目前，东方视界已成为国内最大的裸眼3D内容的聚合、发放、制作、运营平台，3D内容覆盖影视、综艺、娱乐、新闻、纪录片、音乐、文化、科技、时尚、教育等多个分类，每月达到数千部集3D特效炫酷的内容更新。目前康得新已经成功开发了全球最先进的裸眼3D手机、笔记本显示器、电视机、平板电脑等，具有全视点、2D/3D可切换功能、多格式片源输入、全视点图像处理、深度可调等特性，且随着其研发的第三代裸眼3D技术投入市场，一场视觉革命即将被引爆。

裸眼3D技术或将成就智能手机颠覆式创新

在现实生活中，我们人眼看到的世界本来就是3D的，只是由于技术限制，大多数手机显示的效果都是通过2D来表现。裸眼3D技术则是最大限度地还原真实事物的现实效果，让人眼回归自然，符合人类的本能需求，让人机交互体验更加自然。

值得一提的是，裸眼3D技术不仅会极大提升用户的视觉体验，它还会彻底颠覆现有智能手机的内容和服务生态，彻底让移动互联网进入裸眼3D时代。比如，摄影技术可能会支持裸眼3D，一些应用尤其是游戏为了满足用户对视觉体验的追求，也会由原来的2D效果过度至裸眼3D层面，当然还有更多如3D购物、3D导航等。

许多知名手机厂商纷纷研究裸眼3D手机

其实在几年前，很多知名的手机厂商就加入到了手机裸眼3D技术的研发中。2014年东芝在4月推出4K笔记本电脑，LG销售4K曲面电视，最近三星推出了4K曲面PC显示器。苹果更进一步，发布了5KiMac电脑，戴尔也推出了一个5K“智能桌”，三星承诺在2015将发布一款可折叠智能手机。东芝也跟随“视网膜”趋势，准备在2020年推出流畅的8K广播。

东芝同时也非常致力于帮助3D显示器东山再起。但是缺乏原生3D内容和不舒服的3D眼镜，导致眼睛疲劳和头痛，阻碍了3D显示器发展。近日，这家日本科技巨头声称已经开发了一种称为“液晶GRIN透镜”，不仅省去了眼镜系统，但也减少在2D模式下显示质量恶化并引起对眼睛应变的影响。根据东芝发布的新闻稿，东芝将在2015年国际消费电子展上展示采用这种技术的15英寸3D显示器，分辨率3840x2160。

在未来，东芝希望整合一个2D/3D切换功能，这将适用于其它尺寸和视角，东芝暗示这种新的3D技术将集成到移动设备显示屏上，它允许用户容易地在高质量3D和超高清晰度2D之间切换，而不需要任何额外的显示设备。

当前手机裸眼3D技术方案的难点与痛点在哪？

第一个问题是亮度、分辨率、视点、困扰等问题

其实不管是那种裸眼3D技术，要实现大规模的商用化都还面临着不小的挑战。即便是前文叙述的比较成熟的视差障壁式裸眼3D技术和柱状透镜式3D技术，它们的优缺点也是互相之间相对而言的，如果真的要和现有的快门式3D技术或者偏光式3D技术相比，都还存在这不小的差距。

不管是哪种裸眼3D技术，目前普遍面临的问题，也是最大的问题来自于3D模式下的分辨率。

例如任天堂不久前发布的裸眼3D游戏机3DS，其主屏幕的分辨率是800×240，但是切换到3D模式下分辨率则变为400×240，即左右眼各对应一半的水平像素，因此最终玩家看到的3D画面，实质上也只有400×240的分辨率；而夏普、LG之前发布的裸眼3D手机也面临着同样的问题，只要切换到3D模式下，分辨率必然会出现较大程度损失。

东芝的裸眼3D电视，仍处于开发中，具有3个最佳视点。但对于真正应用来说，3个视点显然还是不够的。

第二个问题是裸眼3D的视点问题

其实无论是任天堂的3DS游戏机，还是那些裸眼3D手机、3D相机、摄像机，如果想要观看到比较生动的3D效果，都需满足合适的角度和距离，否则轻则3D效果降低，严重的话只能看到充满了重影的影像。

除了裸眼3D技术自身的不完善，另一影响裸眼3D电视普及的因素可以归纳为来自现有3D技术的阻碍，毕竟从成本、时效性等方面看，现有的3D技术比裸眼3D技术来得更加务实。

裸眼3D手机市场仍广阔

尽管当前裸眼3D技术还在发展阶段，但前景广阔，或许未来不久，裸眼3D手机将成为快充手机一样流行，带了一场新的技术风暴；关于智能手机这场市场与技术的碰撞带来的将是手机技术的革命，这场化学反应还将延续一段时间，裸眼3D技术在这里面充当的只是催化剂的作用，至于对战，谁赢谁输已经没那么重要了。