如果让我们投票选出最令人失望的未来技术,裸眼3D很可能会以巨大的优势获胜。
原因在于,目前主打裸眼3D技术的产品在视觉效果上很难让人满意,无论是与戴着“太阳镜”看的3D大片相比,还是与头戴式VR虚拟现实相比,目前的裸眼3D技术都无法带给人震撼感和惊喜感。
不要急着对裸眼3D失望,索尼最新推出的裸眼3D屏幕,可以营造出空间真实感,给你带来更接近科幻电影的3D效果。
你可以购买的“概念”产品
放下沉重的VR眼镜,索尼10月15日推出的ELF-SR1将为你带来独特的SR(空间现实)体验。
以往裸眼3D最大的弊端是必须以固定的角度观看才能达到突破空间限制的3D效果,观看者的头部稍有偏差,就只能看到模糊、重叠的图像。
ELF-SR1的“黑科技”在于,无论人眼如何移动,都能获得清晰、高精度、流畅的立体画面。
为了实现这种毫无死角的立体空间效果,索尼其实采用了一个非常巧妙的办法。
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这个可以停泊航母的厚厚框架里就隐藏着黑科技,索尼在上面放置了一个可以追踪人脸位置的摄像头,通过确定人眼的位置,动态调整屏幕的每一个像素,让屏幕显示出该位置最合适的视觉图像,从而“欺骗”人眼。
适时的画面调整,使得无盲点的观看体验成为可能,值得一提的是,这种裸眼3D效果更像是一种立体全息投影,当人眼移到屏幕侧面观看显示的画面时,实际看到的画面也就是显示物体的侧面,而不是简单地将显示器侧向人眼观看。
屏幕内部就像一个盒子,显示物体悬浮在内部,可以从任何角度观察。
出色的3D效果是通过一块15.6英寸的纯平屏幕来实现的,屏幕与桌面呈45度倾斜,营造出逼真的空间感,屏幕与桌面呈三角形摆放,如果你怀疑三块屏幕组合起来能形成立体的投影图像,那么侧面中间的镂空设计也将打破这些疑虑。
为了能够让左右眼的图像同时显示在同一块屏幕上,ELF-SR1的屏幕采用了柱面棱镜技术,人眼所看到的光线其实被柱面棱镜一分为二,同时传导至左右眼,形成一幅有纵深感的3D画面。
索尼在今年早些时候的CES大会上展示了ELF-SR1概念机,当时这款概念机还处于试验阶段,演示效果并没有那么惊艳,因此当时并没有引起太多的关注。
令人意外的是,在不到一年的时间里,索尼的空间裸眼3D技术就从概念变成了产品,并宣布近期将在日本和美国开启预售,售价50万日元(约合1330美元,港版为4999美元)。
ELF-SR1采用15.6英寸屏幕,分辨率为4K,色域约为100%,对比度为1400:1。
不过,由于考虑到柱面棱镜对于3D效果的呈现,ELF-SR1并没有采用当下流行的全贴合工艺,因此在屏幕关闭的状态下,总有一种过时的显示屏的似曾相识的感觉。
然而,当屏幕亮起来时,屏幕上出现的逼真的 3D 图像会告诉您您的钱花在了哪里。
不断探索的“吸睛妙招”
实现裸眼3D效果一直是人类显示技术不断发展的目标之一,不同于4K、8K显示分辨率的有序迭代发展,裸眼3D的发展还处于探索阶段。
裸眼3D技术并不神秘,其实利用2D画面呈现3D效果一直是“欺骗”眼镜的绝招,经过多年的发展,裸眼3D基本可以分为三大技术流派。
最常见的就是户外大屏的裸眼3D效果,其实这个主要是利用电影画面的阴影来营造视觉错觉,从而达到立体感的效果,显示技术本身并没有什么特别之处,也不会对双眼造成视觉差异而形成纵深感。
爱范儿也曾探讨过城市街道大屏幕的3D效果,巨幕加上专门制作的3D影片的结合,确实能给人们带来非常震撼的3D视觉冲击,但当观众离开最佳观看角度时,3D效果可能会大打折扣。
光栅方式在个人电子产品中应用较为广泛,最著名的代表产品就是任天堂的掌上游戏机3DS。
如果只看销量,任天堂的 3DS 将是全球最畅销的裸眼 3D 设备。可惜的是,如此出色的销量似乎和其糟糕的裸眼 3D 效果无关。
虽然任天堂把裸眼3D功能作为3DS的一大卖点,但事实上玩家在体验了几分钟新奇感之后,总会无一例外地关闭3D显示功能。
因为玩家在稍微移动眼球的时候就会看到重影,长时间使用产生的视觉疲劳很容易让人产生恶心的感觉,除了在观看CG的时候3D效果比较好之外,其他游戏场景的3D表现似乎没什么用。
这种较差的用户体验在其他光栅3D屏幕中也很常见,这和它的技术原理有关,光栅技术利用液晶层和偏光膜形成一系列明暗条纹(视差屏障),给双眼造成视觉上的视差,使画面具有深度感。
这种方式最大的优点就是制作成本很低,但是代价就是屏幕的亮度和分辨率都会大大降低,所以长时间观看容易造成视觉疲劳,大脑也容易出现头晕,引起各种不适。
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ELF-SR1 所采用的柱面棱镜方式,是主流显示器常用的“坑爹”方式,它在液晶屏前面增加了一层柱面透镜,该透镜可以将每个子像素投射到不同的方向,让双眼可以从不同角度观看显示屏,从而在画面上产生差异,也能营造出纵深感。
柱面透镜不会造成亮度的损失,但由于需要多个子像素分别供左右眼显示以产生视觉差异,因此柱面棱镜的方式仍然会损害屏幕分辨率。
在新的视差显示技术出现之前,ELF-SR1或许是平面裸眼3D显示的最佳解决方案,为了解决柱面棱镜分辨率低的问题,索尼选择了“大体积、全管”的4K分辨率屏幕,哪怕像素点需要分割,这样左右眼才能各自获得清晰的2K分辨率画面。
通过手机也能实现良好的人脸追踪效果
索尼在ELF-SR1上采用了脸部追踪技术,屏幕可以根据人眼三轴运动以毫秒为单位调整像素排列,通过动态调整画面,解决了以往观众必须以固定角度观看的痛点,实现了能够流畅移动、具有漂浮感的立体3D画面。
不过因为这个像素容纳眼睛的技术特性,ELF-SR1目前仅支持单人观看,也就是说你无法在ELF-SR1上和三五个朋友一起观看有形的3D电影,所以决定ELF-SR1属于一个人的狂欢。
为未来增添新维度
索尼将 ELF-SR1 定位为专业人士,包括电影制作人和动画师(例如索尼影业的《捉鬼敢死队:来世》团队)、汽车产品设计师、建筑师和 VR/AR 内容创作者。创作者服务帮助他们更方便地创作更高精度的 3D 图像。
该公司还针对消费级裸眼3D产品推出了一款能够用裸眼实现空间效果的全息显示屏,其设计与ELF-SR1完全不同,相比ELF-SR1单纯的平面屏幕设计,其屏幕表面采用了大面积的玻璃面板。
这个跟显示原理有关,它可以针对一个物体同时以45°的角度生成并显示特定的显示图像,通过立体玻璃中的折射,无论从哪个角度观看,都能得到几幅画面的组合,形成一幅立体的画面。
独特的技术原理也使得观看效果有别于ELF-SR1,虽然可以支持多人同屏观看3D影像,但显示精度不如专门为专人服务的ELF-SR1。
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目前消费级的裸眼3D产品虽然显示原理各有不同,但其应用场景都是一样的,都满足了更加专业的视觉工作需求,例如药物分子结构的分析、可视化科学模型的构建、设计师可以实现更多维度的奇幻幻想等等。
目前最贴近大众消费者的产品应用应该出现在产品营销展示或者博物馆立体展示中,如果想在电影或者游戏中体验到如此出色的3D效果,还需要一段时间硬件和内容制作行业的协同发展。
利用眼球追踪技术打造有深度感的3D效果,其实在我们的手机上是可以实现的,手机上的3D结构光模块和陀螺仪可以打造出非常好的深度感。
其实苹果也申请过类似的利用眼球追踪实现3D显示的专利,同样是利用屏幕镜片来实现裸眼3D效果,不过如果真的在苹果上使用,惨烈的价格还是很考验果粉们的信仰的。
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ELF-SR1的出现对于大众来说象征意义大于实际意义,在此之前主打裸眼3D的产品就像一颗颗成熟的果实,外表看上去十分诱人,内心却只感觉到酸涩。
例如任天堂后期也在3DS中加入了面部识别,以适应玩家视线移动,但是为了低成本而选择的光栅屏,依然难以达到清晰流畅的游戏画面。
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事实证明,要想在消费级产品上实现更加成熟的裸眼3D效果,除了需要先进的光学技术和面板制造技术外,还必须能够承担另外开辟一条生产线(与主流LCD技术不兼容)的高昂成本。
当3D浪潮退却,各家显示器厂商纷纷上岸,转向其他领域的视觉竞争时,幸好索尼并没有放弃在这场深不见底的技术海洋中的深潜与探索。
ELF-SR1的高昂售价注定了它只能是一款小众产品,但这并不妨碍我们对未来的显示技术抱有更高的期待。索尼为创作者提供了包括点对点软件在内的支持。如果你对这块屏幕有大胆的想法,现在它们真的有可能变成现实。
大胆的想法肯定是去看Miku啊!
当3D显示面板成本下降时,或许未来裸眼3D功能会迎来一波复兴,但这一次逼真的空间立体效果将不再是一个噱头。