浅谈立体电视及立体显示技术的发展

　　在我们的日常生活中，呈现在我们眼前的世界是有远近、纵深感觉的立体的世界，为什么我们的眼睛会对看到的事物产生立体的感觉呢？早在1903年，科学家发现了“视差创造立体”的原理。所谓“视差”，是指人的两个眼睛是从不同的角度来观看世界，就是说您左眼看到的物体同右眼看到的同一物体相互之间有小小的差别，平均相差约6.5厘米。由于两只眼睛看到的物体阴影有细微差别，因而描述场景轮廓的方式也不尽相同。大脑根据这两个有细微差别的场景进行综合处理，产生精确的三维物体，以及该物体在场景中的定位，这就是具有深度的立体感觉。

　　从电视诞生的那一天起，人们习惯了在电视屏幕上看活动的平面图像，我们常想，能不能让活动的图像看起来更加有立体感，更加接近临场的感觉呢？就这样，人们对立体视觉感觉的需求和科学技术的飞速发展催生了立体电视的发展。

　　1　 立体电视（Stereoscopic Television）

　　立体电视是采用人眼视觉特性原理来实现人们对电视屏幕上活动影象产生立体感觉的。立体电视的实现方式目前可分为三大类：

　　第一类是使一对视差信号的两幅图像同时出现在屏幕上，让两眼分别观看这两幅图像来获得立体感觉。如“互补色立体分像电视技术”和“双信道偏光分像立体电视技术”。这类立体电视利用了人的两眼的视差特性来实现立体电视，其方式主要有：色分法、光分法、时分法和全息电视法等。方式虽然各异，但其基本出发点相同，而且做法大体相似：在发送端用两台摄像机，模拟人的左、右两眼进行摄像，产生一对视差图像信号，编码成一路信号进行传送。接收端解码成两路信号，在屏幕上同时显示两幅图像，由人的两眼分别观看，从而获得立体感。这一类立体电视需要佩带专门的立体眼镜来观看；

　　第二类立体电视在发送端也是利用两部摄像机获得一对视差图像信号，用一条信道以适当速率顺序地交替传送。在接收端使这一对视差信号所形成的两幅图像，按发送端传送的顺序，先后轮流地出现在屏幕上，人眼就能看到立体彩色图像。这种制式，在接收端不需要附加任何装置，用普通彩色电视机就可以看到立体彩色图像。为了实现这种立体电视，只需要在电视台进行必要的改造和添置若干装置，与家庭的电视机无关。但是同样需要佩带立体眼镜才能实现正常的观看；

　 第三类立体电视笔者将其归类于立体显示技术的发展，既不管什么样的电视图像信号，通过此类显示器终端均可实现立体影象感觉。它是不依靠视觉假象，不用配带立体眼镜，让图像随着观察角度的不同而变化的立体电视技术，可使观众从任何角度看到的图像都是立体的。

　　2 立体电视的发展

　　电视技术出现后，人们就已经开始着手研制立体电视，传统的用于观察静止图像或电影图像的立体显示方法几乎全部被应用到立体电视技术中。立体电视技术是随着立体视觉技术和电视技术的发展而发展的。

　　在早期黑白电视时代，比较成功的立体电视是由两部电视摄像机拍摄影像并用两个独立的视频信道传输到两部电视机，每部电视机的屏幕上安置一块偏光板，然后用偏光眼镜去观察，这样的立体电视系统可以获得较好的立体图像。这种双信道偏光分像立体电视技术至今仍然是公认的一种质量较好的立体电视系统。

　　20世纪50年代，彩色电视技术发展到接近实用的阶段，“互补色立体分像电视技术”开始应用于立体电视。基本方法是用两部镜头前端加装滤光镜的摄像机去拍摄同一场景图像，在彩色电视机的屏幕上观众看到的是两副不同颜色的图像相互叠加在一起，当观众通过相应的滤光镜观察时就可以看到立体电视图像。这种立体电视成像技术兼容性好，在立体电视技术领域曾经风靡一时。但存在的问题也十分明显：由于通过滤光镜去观察电视图像，彩色信息损失极大；另一个问题是彩色电视机本身的“串色”现象引起干扰；同时由于左、右眼的入射光谱不一致，易引起视觉疲劳。

　　20世纪70年代末由于陶瓷光开关新材料的出现，人们可以制成光开关眼镜，此时就出现了时分式的立体电视技术。时分式的立体电视技术采用彩色电视信号的奇场和偶场进行立体电视信号的编码。一般不能简单地用一个频道传送一套立体电视节目，必须采取频带压缩或码率压缩等方法才能用普通电视频道传送立体电视节目。立体电视的显像端必须分别显示左右两个图像，并确保左眼只能看见左眼图像，右眼只能看见右眼图像。

　　80年代初，东芝公司研制出时分式立体电视投影机，戴偏光镜观看。1985年，松下公司首推时分式液晶眼镜立体电视样机获得成功。