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【移動裸眼3D:還原真實的世界】

裸眼技術大突破 推動3D行動裝置普及
2012/09/12-馬嘉珮  

DIGITIMES企劃

隨著2009年上映的3D電影《阿凡達》取得非凡成功後,3D電影的發展果然如同《阿凡達》導演-詹姆斯克麥隆當初的預言一樣,開始出現蓬勃發展之勢,且進一步而帶動3D電視及3D應用的發展。然而在這樣的發展過程中,最大的限制就是必須配戴3D眼鏡才能觀看3D內容,因此裸眼3D技術的突破便成為3D發展的重點,以及3D電影或電視的生命週期能否延續之關鍵。

有鑑於此,由大陸最大的LCM、CTP、CCM 供應商信利(Truly)領軍,與裸眼3D智慧型手機平台Turn-Key Solution供應商聯發科技、3D 解決方案供應商 MasterImage 3D、及3D雙照相鏡頭模組晶片NexusChips結盟合作;攜手將包括智慧手機及平板電腦在內的高品質裸眼3D 行動設備推向大眾市場,並於日前舉辦「移動裸眼3D:還原真實的世界」研討會。

中央電視台技術管理中心3D項目技術負責人 路曉俐
   
聯發科產品營銷技術副理 陳振敏
此次研討會邀請現階段在技術發展居於領導地位的業者齊聚一堂,共同探討移動裝置行業的最新發展趨勢及3D顯示及影像技術。更邀請到中央電視台技術管理中心3D項目技術負責人路曉俐女士蒞臨,針對目前大陸3D電視試驗頻道的技術適配及製播現況進行介紹。

3D頻道開始現身

研討會以路曉俐的演說揭開序幕,她指出,中央電視台去年(2011年)在廣電總局的要求下,與北京、上海、天津、江蘇、深圳等六家電視台共同開辦一個 3D 頻道,其分工方式採經費自籌及各台分別製作節目為原則,目前此頻道由中央電視台、北京電視台、上海電視台分別負責每天1小時的首播時段;而天津電視台、江蘇電視台、深圳電視台分別負責每天30分鐘的首播時段。總計規劃每天首播節目長度為4.5小時,之後一天重播兩次,因此一天共有13.5小時的3D節目。

中央電視台是採用左右拼接 (Side-by-Side, SBS)方式佔用一個高清頻道統一播出,並通過衛星覆蓋全國,面向有線電視網前端。目前使用者可免費接收,但規劃未來將採取收費方式。不過,路曉俐也坦言,由於現階段內容並不豐富,並無法有效吸引收視觀眾,因此認為在未來很長的一段時間內,將很難採用收費的方式。

自我視差校正功能擺平暈眩感

除了內容外,行動3D 技術的發展也有待突破。在此研討會中,聯發科技的產品營銷處經理陳振敏特別提到,目前聯發科技已針對裸眼3D智慧型手機平台備好Turn-Key Solution,可協助下游廠商快速推出人民幣千元左右的裸眼3D智慧型手機。陳振敏特別強調這套解決方案,不管是配置雙照相鏡頭還是單照相鏡頭,都已針對觀看3D畫面會令人產生暈眩感的缺點作了調整。

陳振敏針對會導致暈眩的原因說明指出,3D影像的形成是將模擬左眼及右眼分別看到同一物體的影像予以重疊而成。因此當兩個影像出現水平或垂直方向的偏差時,若不經處理而直接予以重疊,則當觀眾在觀看該3D畫面時,大腦處理影像會特別費力,而導致暈眩感的產生。

聯發科技此一平台已導入自我視差校正功能,因此當配備雙照相鏡頭的智慧型手機在拍攝時,若兩個鏡頭未處於同一水平面,則系統內建的功能將會自行校正此一偏差,使得最後形成的3D影像是在完全重疊的情況下所生成,如此可避免令人暈眩的不愉快感覺。

「橫豎」都有3D效果

聯發科技的努力克服了以手機觀看3D影像的暈眩感此一缺陷,MasterImage 3D與信利的合作,則是解決了另一個問題,亦即在手機上觀看3D影片時,橫向觀看有3D效果,但是豎直起來觀看時卻無3D效果的窘境。

MasterImage 3D大中華區總經理陳嘉鈺表示,3D的原理在於利用雙眼之間的視差,因此傳統的光屏障(光柵,Parallax Barrier)都是採用條紋式,而MasterImage 3D的專利則是採用矩陣式光屏障(光柵)- Cell-Matrix Parallax Barrier,其優點在於具有最佳的裸眼3D效果,也就是有最高的亮度(Maximized Brightness)、較少的串擾(Lessen Crosstalk)以及最寬的3D可視角度(Widest viewing angle),能針對不同的顯示裝置調整光柵的設計,進而達到精確的對位,所以最終能夠在「橫、豎 (landscape & portrait)」雙模式間能流暢地切換。

誠如中央電視台路曉俐在研討會初始所言,3D發展的瓶頸在於沒有良好的3D內容,針對此一問題,MasterImage 3D陳嘉鈺特別提到該公司除了提供多平台的3D顯示方案,例如數位3D播放系統、被動式3D偏光片眼鏡及裸眼3D等技術外,也經營3D內容入口網站:MI3DWORLD,希望藉由豐富的3D內容,吸引消費者使用裸眼3D的終端裝置。

事實上,在提到3D內容時,除了一般所知的3D電影及3D電視外,陳嘉鈺也特別提到3D電子書的好處。他舉例說,過去我們在學到化學分子結構時,僅能從書本上的圖片去想像其形狀,未來透過3D電子書,學生將能更容易地瞭解到分子的結構,因此將對學習效果有著莫大的助益。

另外一種快速增加3D內容的方式,就是由使用者自製3D內容。這幾年來,透過社群網站的蓬勃發展,加上智慧型手機普及,消費者在網路上分享美食、景點及產品的比例越來越高。因此MasterImage 3D希望透過他們的3D專利,可以讓使用者可以在智慧型手機上,不管是橫向或是直向方式,都能夠完美觀賞3D畫面。

提升自製3D內容意願

不過,要讓消費者樂於自製3D內容,就必需要有「好用」的工具。針對此,南韓業者NexusChips便提出他們的解決方案。該公司除擁有南韓政府及多家創投的支援外,SK集團也列名其股東行列。NexusChips是全球第一家推出立體3D顯示晶片的廠商,他們提出以軟硬體雙管齊下的方式增加3D內容。硬體方面,該公司推出3D雙照相鏡頭模組晶片(Dual Camera IC),可搭配聯發科技的智慧型手機平台,目前已獲得信利所採用,納入信利整體一站式服務的方案中。

NexusChips此款晶片的特色在於兩個照相鏡頭的圖元可以不同,因此可降低鏡頭成本,使得最終整體裸眼3D智慧型手機的市場價格能夠更接近人民幣一千元左右,如此藉由裸眼3D智慧型手機的普及,將能使得網路上出現更多自製的3D內容,進而吸引更多消費者購買裸眼3D的相關終端裝置。在軟體方面,則是推出可將遊戲內容由2D轉成3D的轉換軟體(2D/3D Game Convertor SW),希望藉由消費力強大的遊戲世界,促使消費者投入使用裸眼3D的裝置。

最後,信利執行董事李建華表示,信利是一家可提供面向手機、平板電腦、消費類電子產品、汽車和工業領域所採用之2D和3D解決方案的高品質液晶顯示面板和模組之領導廠商,該公司具有3D顯示、3D鏡頭及觸控等解決方案的優秀製程能力。

信利裸眼3D顯示螢幕的優勢在於亮度、可視角度、串擾(Cross Talk)及雲紋(莫爾效應)等光電參數皆領先業界。所謂的串擾(Cross Talk)是指在兩條信號線之間的耦合現象。這是因為空間距離過近的信號線之間會出現不需要的電感性和電容性耦合,從而互相干擾。

信利的顯示螢幕之所以有著較佳的串擾表現,主要在於採用獨特的狹縫(SLIT)均勻塗膠設備,膠水均勻度精度達到±30μm,光柵和TFT之間距離近乎等距,此外,信利使用專利型真空貼合設備,因此在貼合過程可以減少氣泡、微粒及避免膠水收縮等問題,因此貼合後一致性高,在4.5吋顯示幕以下的貼合良率高達95%。

在信利的貼合工藝之下,串擾現象只有3%,而其他業者顯示螢幕的串擾則高達20%。雲紋現象也較為輕微,而這樣低串擾及輕微雲紋現象的顯示幕都有助於改善觀看3D影像會導致暈眩的現象,因此,基於信利所提供的移動裸眼3D一站式解決方案,終端裝置設計廠商可快速推出具影競爭力及特色的裸眼3D裝置,並有效推動裸眼3D終端裝置的普及。

整體而言,透過裸眼3D技術的成熟,將帶動各式終端裝置及應用朝3D應用的蓬勃發展,使顯示技術進入另一新紀元。

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