3.主动快门式
主动快门式3D立体成像技术主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的,通过把图像按帧一分为二,形成对应左眼和右眼的两组画面,连续交错显示出来,同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关,使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面,经过大脑形成一个立体的画面。
主动快门式3D立体成像技术的实现需要一副主动式快门眼镜,通过两组液晶片构成一个眼镜,通过接收频闪信号,开启/关闭其中一只镜片。屏幕显示给左眼看画面时,眼镜会同步将右眼遮住;屏幕切换到给右眼看画面时,眼镜再把左眼遮住;如此不断反复进行,这个交替过程非常迅速,每秒可以达到120次。电视屏幕的闪烁速度,只要超过60Hz,人眼就不会感受到屏幕的闪烁,主动快门式眼镜把电视画面将120Hz分解为双60Hz,每60Hz显示一幅图像,这样主动式快门眼镜通过接收不同帧的画面实现3D影像效果。要求电视机、电脑屏幕和投影机的屏幕刷新频率必须达到120Hz以上。
主动快门式3D立体成像技术能够保持画面的原始分辨率,图像效果出色,资源相对较多,在电视和投影机上面应用最为广泛。3D电视机需要加装同步装置,主动快门式3D眼镜需要提供电源使轮流开关分离左右眼的画面,价格较高,由于不同的帧变化间断时间和人的个体差异不同,眼睛很容易疲劳。
4.裸眼式
裸眼式3D技术可分为光屏障式(Barrier)、柱状透镜(Lenticular Lens)技术和指向光源(Directional Backlight)三种。其原理是通过在液晶面板上加上特殊的精密柱面透镜屏,将经过编码处理的3D视频影像独立送入人的左右眼,从而无须借助立体眼镜就可裸眼体验立体感觉。
裸眼式3D技术摆脱了眼镜的束缚,但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。目前,裸眼式3D技术仍处于研发阶段。
二、3D电视节目制作
1.3D体育转播
体育赛事的电视转播技术在近80年内发展迅速:1931年,英国广播公司直播了一场赛马比赛,这也是历史上首次用电视直播的体育赛事;1951年,美国实现彩色电视直播;1964年,东京奥运会的开幕式成为首个卫星直播的彩色体育电视节目;1984年,洛杉矶奥运会直播首次实现电视信号立体声;1998年,美国的全美橄榄球联赛成为首次用高清方式转播的体育节目;2010年1月,英国天空电视台首次将3D技术引入体育赛事直播。
天空体育宣布2010年1月31日采用3D直播英超联赛阿森纳与曼联的比赛,这是电视转播技术一个新的里程碑,历史上首场3D直播体育赛事。天空体育是最早对3D技术产生兴趣的,在2008年12月宣布3D计划,2009年7月30日宣布全球首个3D频道在2010年4月正式启用,主推娱乐和体育节目,天空体育的计划是每周至少转播一场英超联赛或者苏超联赛,天空电视台的机顶盒可以适用3D信号,但用户必须有专门的3D电视机,且要戴专门的眼镜才能收看,160万SKY+HD的用户不用机顶盒转换,便可用3D电视在家中观看3D节目。
在体育范畴,3D革命才刚刚开始。
3D转播由于技术原因一般采用录播方式,现场直播很少。北京时间2010年2月1日凌晨举行的英超联赛中,曼联队客场3比1战胜阿森纳队。英国天空电视台首次使用3D技术转播这场焦点之战,宣告了足球比赛转播3D时代的开始,在伦敦、曼彻斯特、爱丁堡及都柏林等九家配备有3D电视设备的酒吧,球迷们戴着特制的3D眼镜,成为全球首批观看3D足球转播的幸运儿。球迷在观看完比赛后,赞叹这种转播手段给他们带来了前所未有的视觉享受,远非通过普通高清电视观看球赛所能比拟的。这场英超焦点战是人类历史上首次采用3D立体电视技术转播,开创了足球视觉新时代。
现场直播的比赛不可能像后期加工的3D电影那样震撼,但是3D效果非常适合足球这种朝正前方推进的运动,它会让球迷有一种比赛就在自己身边进行的感觉。在3D画面中,球员入场时仿佛就站在你的身边,而看台上的观众则和他们之间有非常清晰的层次差别。在边线旁边和球门后的机位很容易让观众产生“身临其境”感,例如当你看着开场两队从休息室出来之时,好像就从你身边走过。在比赛进行的过程中,镜头会从不同的角度切换,有时候你会觉得自己在守门员的球网后面,有时候是进攻球员的正前方。在踢点球的时候,队员们都会肩并肩排成一排站在球门对面,似乎你就在他们的身后,眼看着那个点球踢进,或者没有踢进。在发角球和球门球的时候,就感觉这个球直接朝自己的脸上踢过来了,躲都躲不开,感觉非常紧张刺激;有时候会感觉自己就站在球场上,看着球员拼抢,甚至成为足球,看着球员向自己踢过来,这种感觉是2D转播做不到的。
当镜头给近景时,球员们就在眼前奔跑,让人忍不住想伸手打个招呼,球员之间的层次感和纵深感非常强。当镜头给远景时,球场内的细节都会变得很模糊,立体感较差,由于足球比赛进行的速度相当快,足球快速飞行以及球员快速奔跑时画面容易模糊。有时候会跟不上节奏,产生头晕的感觉。
2010年南非世界杯,是史上第一次采用3D直播的世界杯比赛,尽管由于种种原因我国球迷与3D世界杯擦肩而过,但是2010年7月12日的凌晨,二百位北京的观众在北京梅地亚中心大厦内感受到了3D世界杯的魅力,除了画面是立体的,上场球员名单、犯规、控球率的字幕均为立体的,最精彩的便是射门偏出球门时(3D摄像机在球门斜后方),球向观众脸上飞来的感觉相当刺激。决赛中荷兰队罗本一脚抽射被西班牙门将扑出的那粒球,就震撼了全场二百名观众。
2.3D电视转播设备
在南非世界杯足球赛的3D转播中,主要使用的是索尼公司的3D立体转播及制作技术,南非世界杯5个比赛场地共计25场比赛中采用索尼的专业3D多格式便携式摄像机拍摄并实现3D转播,这5个球场分别是足球城、埃利斯公园、德班、开普敦和伊丽莎白港。
3D直播并不是要改变原有的普通直播或高清直播技术,而是要在一个直播机位上放置两台3D摄像机同时进行拍摄,这两台摄像机要模拟人的左右眼的不同视角来拍摄两个画面,在拍摄过程中镜头可实现全程变焦操作,自动校正各种误差。以南非世界杯为例,在揭幕战中,足球城球场总共投入7组HDC-500双机拍摄系统(14台摄像机)来完成拍摄和转播。