虚幻的真实，三维视觉帝国探索之旅
3D电视：主动快门眼镜技术一统天下
3D电影的风雨欲来让电视工业也受到重大启发，在极短的时间内，各大电视机厂商纷纷宣布将推出大屏幕3D电视，其中包括索尼、松下、三星、LG这些平板时代的一线企业。但与3D电影可以在片源上实现不同，现在几乎所有的电视节目都是2D拍摄的，3D电视要想有所作为，就必须在内容创建方面获得突破。
姑且不考虑这一点，我们先来看看3D电视机是如何实现的。早在十年前，DTI就曾推出过一款15英寸的3D LCD显示器：2015XLS，这款产品采用一种名为“自动双重拷贝(Autostereoscopics)”的技术，它其实就是利用一个内部TN面板来控制背光的开关，间歇性地照亮屏幕的奇数列和偶数列，并加上内部光学透镜的配合，终使得水平扫瞄线的 1、3、5、7 奇数列画面分配给左眼，2、4、6、8偶数列画面分给右眼，由此形成3D立体视觉效果。
除了DTI外，后来的飞利浦、夏普、三洋和三星公司都开发出类似的3D显示器，尽管实现手段有所不同，但它们都是采用相同的像素分列方案。这种方案的缺陷在于画面的水平分辨率只有一半，同时观看者的头部必须在一个狭窄的范围内，偏离出这个范围就无法看到应有的3D效果，这个缺陷注定了像素分列技术不可能被用于3D电视领域—毕竟电视机的观看要求十分随意，你别指望家庭成员会整齐地端坐在屏幕的中央位置。
图9 DTI公司3D LCD显示器的技术方案：像素分成
奇偶两部分，生成的两幅图像分别对应左眼和右眼
“Active Shutter Glasses(主动式快门眼镜)”方案是3D电视的理想技术，它也就是3D电影中XpanD方案所用的技术，区别只是在于观赏的对象是LCD屏幕而非金属银屏。主动快门眼镜的原理非常简单：在眼镜左右眼内各内建了一个快速闪动的“黑屏”，当电视显示左眼的影像时，右眼镜片出现黑屏，将右眼遮挡，反之亦然。由于画面切换的速度极快，人眼会“认为”左右眼画面是同时出现的，进而产生立体视觉效果。这种方案可以保持电视机原有的高分辨率，但要求电视机能够以两倍的帧率播放画面，也就是必须将画面刷新频率从现时的60Hz提升到120Hz以上，如此方能减轻屏幕画面的闪烁感。不过这种主动快门式眼镜结构复杂，需要电池、黑屏驱动系统和电视画面的同步控制器，成本较高，这一点我们在介绍XpanD系统时便已谈过。
索尼在今年的CES上展示了一套完整的“主动快门眼镜”解决方案，除了电视机本身外，它还带来了用于同步眼镜的红外发射器和专用的快门眼镜，不过展示的只是原型产品。索尼表示，3D电视正式上市时，红外发射器将直接整合于电视机内，眼镜也将重新设计。值得一提的是，索尼采用PS3作为演示平台，3D游戏的画面效果更具冲击力，这将反过来显著提升PS3的吸引力。
NVIDIA早先推出的3D眼镜其实也采用了相同的技术，但NVIDIA的眼镜是与显卡输出同步的，而非与屏幕同步，由于不同的显示终端会在反应速率、残影、电子回路等方面都存在差异，当视频信号转化为画面显示时，与同步信号已经会产生微小的偏差—虽然这种偏差非常微小，但足以对3D立体画面的营造产生负面影响。与此相比，索尼认为自己的方案在于能够与屏幕同步，可以获得更完美的同步效果。索尼计划在今年6月份推出两款3D电视产品，其中40英寸型号售价大约为3200美元，46英寸的型号售价3888美元，都相当昂贵。
三星公司在3D电视的推出方面比索尼快了一步，在今年3月初，三星电子就推出LED TV 7000和LED TV 8000系列3D电视机，两个系列均包含46英寸、55英寸规格，并采用240Hz的高刷新率液晶面板，响应时间在4ms之内，性能颇为出众。同样，三星的3D方案也是通过快门眼镜，这项技术其实已经非常成熟，只不过眼镜价格较为昂贵：一副的售价大约为150美元，家中有几位成员，就必须准备多少副这样的3D眼镜。
3D电视能够达到何种效果，真正的关键在于2D内容到3D内容的转换。无论索尼还是三星抑或是其他厂商，都必须在3D电视中设计一套强大的视频转换系统，将数字视频流转为3D化的影像。这套系统的核心是专用的数字图像处理器，这也是3D电视机成本高于普通电视机的主要原因之一。
图10 索尼即将推出的3D电视系统，观看者需要佩戴
专门的眼镜，其技术方案与XpanD影院系统相类似
3D电视机的出现意味着平板电视机正焕发第二春，以往人们认为从液晶电视的未来之路就是升级到色彩更出众的OLED电视机，现在这种情况出现了转变：3D电视机毋庸置疑将成为未来十年电视机业的主导。但国内的用户很有可能与国际潮流再度脱轨，罪魁祸首就是数字电视标准不统一。
众所周知，我国的数字电视是以机顶盒的方式进入家庭的，机顶盒将接收的数字信号转为模拟信号，然后再输入电视机的模拟端子中。如果你花了大价钱购买了3D电视机，便会发现只能给电视机输入模拟信号，否则就无法收到电视节目；但第一代3D电视机都只针对数字视频信号进行转换，无法处理模拟信号。
直接的解决办法就是在3D电视机内额外设计一套模拟-数字信号转变系统，预先将模拟视频信号转为数字信号，经由3D图像处理器转换后形成输出。这样做会带来成本的增加，同时电视信号将经历“模拟-数字(电视台-卫星)、数字传输(卫星-基站)-数字-模拟(基站-机顶盒)-模拟-数字(3D电视机)”的反复转换，你可以想象，再优秀的算法也难以抵消信号的失真。
我们现在发现，3D电视面对的困难远比3D电影来得大：几乎所有的电视节目都还是模拟的，3D摄制标准根本无从谈起；同时3D视频转换格式也还无标准可行，所有这一切都还在襁褓阶段。众所周知，高清花了四分之一个世纪才进入平常的家庭中，3D电视要想广泛普及恐怕也非一时之功。当然尽管道路曲折，前途却是光明的，在标准缺失的情况下，电视机厂商会通过各种技术手段来解决问题，对此我们仍然满含期待。
