怎樣的3D立體影像才是正確與健康的，如何觀看3D影像才更合適，如何解決不健康立體視覺的產(chǎn)生等等關(guān)于此類問題的思考，在3D顯示設(shè)備日漸普及的今天，具有十分重要的意義。
立體影像技術(shù)
3D電影、3D電視的迅速升溫，還有3D頻道信號覆蓋范圍的迅速擴(kuò)大，讓人們在驚嘆立體圖像帶來的視覺神奇感的同時，也對某些不健康的神經(jīng)壓迫感產(chǎn)生了擔(dān)憂。立體視覺產(chǎn)品的發(fā)展前景究竟會是何走向，引起了業(yè)內(nèi)外人士的普遍關(guān)注。
下面，我們將嘗試以現(xiàn)有立體產(chǎn)品產(chǎn)生的現(xiàn)象出發(fā)，從理論上闡明非健康立體視覺圖像的機(jī)理，從而使這一行業(yè)沿著健康正確的道路發(fā)展。人類正處在立體圖像普及的初始階段，掌握正確的理論對于立體視覺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
地球上的所有動物都是兩個眼睛，這是大自然為立體視覺需要所作的偉大創(chuàng)造。經(jīng)歷了幾百萬年的生活習(xí)慣后，人眼及視覺神經(jīng)系統(tǒng)己適應(yīng)了目前的觀看習(xí)慣。即觀看者的雙眼看到的圖像是分別對應(yīng)該物體的同步圖像，也就是左眼看左圖、右眼看右圖，雙眼同時看到的是一個立體圖像。正確地還原人眼實際觀看的當(dāng)時狀態(tài)，是健康立體視像的基本原理。違反這一原理則會產(chǎn)生大腦神經(jīng)系統(tǒng)的不相容反應(yīng)，即頭暈及惡心等不舒適反應(yīng)。人類發(fā)明立體圖像的目的是提供真實的視覺還原，給人以身心的享受。不舒適的立體圖會引起人們對立體產(chǎn)品的極大反感。因此，放任這類情況發(fā)展對3D行業(yè)的發(fā)展危害極大。
健康與不健康的立體視覺的定義
所有與人雙眼正常觀看相一致的立體圖像為正確。
所有與人雙眼正常觀看不一致的立體圖像為錯誤。
非健康立體視覺的幾個主要因素
左右圖像不一致。
錯誤圖像導(dǎo)致人眼視線外斜。
左右圖像串影。
左右圖像互換。
近距離圖引起的錯誤遠(yuǎn)景。
不健康立體視覺產(chǎn)生的原因及解決方法
1、左右圖像不一致
立體方式引起的不一致：
當(dāng)前世界上立體視頻的方式主要是時分式(開關(guān)眼鏡)與光分式(偏振光眼鏡)兩種。這兩種方法各有什么優(yōu)點與缺點呢?哪一種對于健康3D影響更大呢?下面將逐一分析。
立體影像
左x與右x在拍攝時是完全同步拍的，播放時也需完全同步。此時眼晴觀看不會有問題。如果左1與右1在拍攝時是完全同步拍的，播放時不同步，就會出現(xiàn)異常情況。
異常立體影像
攝像機(jī)在拍攝動態(tài)物體時，往往在不到一秒時間內(nèi)，被攝物己快速地運動很長一段距離，此時同一眼的前后每一幀圖像中的物體位置都有明顯改變。請注意以下畫面中的左1與左2、左2與左3、左3與左4、左4與左5以及右1與右2、右2與右3、右3與右4、右4與右5。它們之間每一幀圖像中物體大小與位置都有明顯改變
時分式(快門式眼鏡)的立體方式原理是利用人眼的視覺殘留特征，將左右圖順序先后進(jìn)入左右眼，以達(dá)成立體影像。
快門式立體圖像
時分模式中的第1幀分配給左眼觀看，第2幀分配給右眼觀看，此時不會出現(xiàn)立體視覺的錯誤，但是進(jìn)入到第2幀與第3幀圖像時，則出現(xiàn)了嚴(yán)重的視覺錯誤!由于人眼有視覺殘留現(xiàn)象，此時右眼看到的是右攝像機(jī)拍攝的第1幅像，左眼看到的是左攝像機(jī)拍攝的第2幅像，由于兩幅圖像中的物體相差太多，人眼會感到相當(dāng)難受。
立體圖像
時分式立體電視機(jī)與時分式立體投影機(jī)可實現(xiàn)1080p全像素的立體圖觀看，這是它的優(yōu)點，所以建議使用者觀看靜態(tài)圖時采用時分式立體方式。時分式的立體方式在觀看動態(tài)影像時容易出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象。目前在世界范圍內(nèi)，大部分立體影院采用的立體投影機(jī)是時分式的，這是引起頭暈的主要原因，為什么《阿凡達(dá)》立體電影有這么多人看后說頭暈，原因就在此。如果能將時分式立體圖像在播放時重新分配為完全同步播放，或者戴偏振光眼鏡以實現(xiàn)完全同步觀賞立體電影就可以完全避免這一問題。
目前，光分式的偏振光水平交錯的電視機(jī)(俗稱不閃式)只能實現(xiàn)1920×540像素立體圖，這是它的缺點，但左右眼完全同步是它的優(yōu)點，可以舒適地觀看不易頭暈的立體電影。
不閃式電視機(jī)原理圖
雙投影機(jī)立體投影方式至今還是最舒適、最高像素的立體顯示方法。
雙擊投影
除了時分式立體方式引起的無法克服的原因，其它還有人為造成的原因：
拍攝原因引起的：兩鏡頭快門不同步、光圈不一致、對焦清晰度不一致等。
編輯原因引起的：左右圖像高低誤差、前后幀錯位、左右圖的明暗不同等。
放映原因引起的：左右圖像位置誤差、前后幀錯位、左右圖的明暗不同等。
因此，應(yīng)該建立行業(yè)立體視像標(biāo)準(zhǔn)及檢測機(jī)構(gòu)，杜絕錯誤立體片源流入市場。
2.錯誤編輯的立體圖像導(dǎo)致人眼視線外斜
眼向前看時，隨著物體近至遠(yuǎn)兩眼視線是由內(nèi)逐步至平行。觀看無限遠(yuǎn)的物體如太陽兩眼視線是平行的。如果一個人的兩眼視線是向外斜的，那只有兩種可能：1、眼睛有病。2、正在觀看錯誤的立體圖。
雙眼視線外斜
雙眼視線外斜示意圖
因此，在制作立體影片時，考慮到影片放大至電影院10米寬銀幕時左右圖像中最遠(yuǎn)處的景物相差不得超過65毫米。否則，立體圖會強(qiáng)制雙眼產(chǎn)生外斜，引起眼晴不舒適。
3、左右圖像串影
一個眼睛看到應(yīng)當(dāng)看到的圖像的同時也看到色彩較淡的另一圖，這就是左右圖像串影，這會降低立體感，并引起視覺不適。
左右眼圖像串影圖
這一原因的產(chǎn)生主要來自于以下方面：
光分式電視機(jī)的偏振光屏幕與像素之間對位不準(zhǔn)確。
偏振光眼鏡的偏振性能不佳。
時分式電視機(jī)的液晶響應(yīng)速度不夠、有殘像。
液晶眼鏡的開關(guān)性能不佳。
4、左右圖像互換
當(dāng)左眼看的是右圖像、右眼看的是左圖像時，會出現(xiàn)反立體的現(xiàn)象，即遠(yuǎn)處景物跑到了近處，近處景物跑到了遠(yuǎn)處。這種不正常現(xiàn)象來自于編輯錯誤、播放錯誤或立體標(biāo)淮的不統(tǒng)一等。
建議：建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時，將上下排列的立體圖確定為上左下右。播放順序為先左后右。圖像編輯時加入左右識別碼，播放時可隨時識別左右圖，以防止出現(xiàn)反立體的現(xiàn)象。
左右圖像互換
5、近距離圖像表現(xiàn)方式而引起的背景無法融合
人們在觀看近距離景物時，遠(yuǎn)距離的景物會模糊。在觀看遠(yuǎn)距離景物時，近距離的景物會模糊。這是與人在生活中實際情況相附合的。近距離景物的表現(xiàn)方法如果應(yīng)用在立體電影上會出現(xiàn)很大的問題。如果觀看達(dá)到1米左右的物體時，雙眼聚焦清楚了，遠(yuǎn)處的左右景物的分離度就太大了，在大銀幕上可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了65毫米。
建議：一般情況下，雙眼會聚物(圖像重合物)超出銀幕(中心層)的距離不要太遠(yuǎn)。確實需要時可將背景景物去除成空白背景。標(biāo)準(zhǔn)焦距的鏡頭正常拍攝時兩鏡頭互相之間的距離為65毫米左右(60-70毫米)，長焦距鏡頭遠(yuǎn)距離拍攝時的鏡頭間夾角為1-3度。
立體影像
總結(jié)：違反視覺原理的立體視頻如同假藥那樣是對人類身體的危害，其制造、售買、播放都是不同程度的犯罪，現(xiàn)在這種犯罪如同原始社會時期的犯罪，是一種沒有法律監(jiān)管情況下的犯罪，再大的危害都不需承擔(dān)任何責(zé)任。但是這就造成人們對立體電影、立體電視印象極差的影響，“看了頭暈” 成了3D視像的代名詞。我們必須重視3D視頻觀看與健康之間的關(guān)系，同時也要加強(qiáng)立體影像作品的制作與監(jiān)控，推動整個3D產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
