究竟3D電視內藏什麼樣的奧秘?未來又將朝何種視聽技術發展,才可能更為普及?
3D電視無疑是今夏引起最多人熱烈討論的視聽商品,包括Sony、Panasonic、LG、Samsung等日韓大廠,都前仆後繼地推出最新科技的LED背光面板3D電視,預計下半年還會有Sharp、Toshiba等廠商加入戰場。
台灣方面,由知名鞋商La New轉投資的達達光電,已搶先在今年6月推出VEA 74吋內投影3D電視(「內投影」是指從螢幕後方投影來顯示影像的電視,VEA售價為14萬8,000元);另一家電視大廠奇美,則預計在第4季推出國內首款LED背光面板的3D電視,規格以55吋以上的大螢幕為主,售價更將壓低在10萬元以下,可望成為市場價格競爭力最強的3D電視。
由於上述這些3D新機都具備傳統2D電視的功能,可隨著節目內容切換不同模式,因此不僅能吸引科技迷,亦可列入一般民眾換機時的考量。
快門、偏光兩大陣營
在技術方面,目前在市面上流通的3D電視,大致可區分為「快門」和「偏光」兩大陣營。
工研院電子與光電研究所副所長刁國棟解釋,「快門」式電視的原理在於「控制時間」,在以1/120秒為單位的短暫瞬間中,分別傳送給左右眼不同的畫面,觀眾再配合戴上可同步控制左右眼接收時間的快門眼鏡。由於雙眼影像的時間差極短、人類無法察覺,在「視覺暫留」作用下,觀眾就會在腦中將這兩個畫面整合成單一的立體影像。
「偏光」式的3D電視,則是利用光線行進時有「振動方向」的特性,在面板前安裝特殊的光學元件,將左右眼的訊號分別編碼至不同振動方向的光線中,例如左眼只看到垂直光,右眼只看到水平光。觀眾觀看時再戴著同樣原理(左邊眼鏡會「濾掉」水平光、右邊則相反)的偏光眼鏡,如此一來,左右眼就能各自接收不同畫面,並在腦中自動合成立體影像。
快門式和偏光式3D電視各有優缺點,前者搭配的快門眼鏡,因內建「黑屏驅動裝置」(以控制左右眼接收影像的時間)、電池,以及與電視畫面同步的程式,設計複雜、售價也偏高,每副高達100美元以上(約新台幣3,200元)。
除此之外,看起來很像太陽眼鏡的快門眼鏡,減光效果也非常明顯(影像亮度約僅剩17%),相較之下,偏光眼鏡則僅為普通的光學眼鏡,減光後的影像亮度尚達30%左右,售價也相對低廉,約為10美元。
但在電視的解析度方面,偏光電視因左右眼僅各接受到一半解析度的畫面,最後成像的畫質解析度就不如快門式銳利。為了滿足消費者對視聽品質的要求,目前日韓大廠所生產的3D電視多採快門式。
然而偏光電視亦有擁護者,特別是針對特殊市場或節省成本考量時,像是LG銷往印度的產品,以及友達光電8月中旬在中國發表的65吋3D電視,均屬此類。
「裸視」才是王道
3D電視方興未艾,從市場不斷湧現新品的態勢,也可嗅出業者對各種新技術的高度期待。然而刁國棟等人卻大膽預言,家用3D電視未來一定要走向「裸視」,意即不需要戴上任何特殊眼鏡就可觀看,才有普及的可能。
「對消費者而言,在家就是要放鬆,如果連看個電視都要戴特殊眼鏡,既不自然又不方便,對於原本就戴眼鏡的觀眾來說,更是笨重得難以忍受。」正因為有這樣的考量,即使3D電視才剛上市不久,包括台灣在內的各國團隊,都已緊鑼密鼓進入下一階段裸視3D的開發。
刁國棟透露,目前工研院已成功利用柱狀透鏡和視差光柵研發出新型態的「裸眼多視角」3D電視。前者是在顯示面板前加裝製作成長條狀的凸透鏡,可將奇數和偶數列畫素的光線以不同角度平行射出,因此在一定的距離和角度內,左右眼就會看到不同的影像;後者則是加上一個透明與不透明線條交錯的光柵,讓左右眼透過光柵看到不同視域的畫面,進而達到3D效果。
為了搭配「裸眼多視角」的電視特性,播映的節目也必須隨不同視角切割成多個檔案,製作複雜度將高出許多。
對此,刁國棟坦言,裸眼3D電視不管在硬體、軟體和製作成本上,都尚有許多改進的空間,加上它目前尚不能與2D兼容切換,因此離正式量產的時程,恐怕還有一段距離。
快門、偏光電視比一比
|
快門式 |
偏光式 |
3D呈現方式 |
在以1/120秒為單位的短暫瞬間中,分別傳送左右眼不同畫面,藉「視覺暫留」合成立體影像。 |
利用光線行進時有「振動方向」的特性,將左右眼訊號編碼至不同振動方向的光線中,再進而合成立體影像。 |
電視配備 |
電視的掃描頻率須由現有的60Hz,提升至120Hz以上(目前上市產品大多為240 Hz規格)。 |
面板須加裝光柵或偏光濾鏡的光學元件,顯示器造價將略高於快門式。 |
眼鏡設計 |
內建「黑屏驅動裝置」、電池,以及與電視畫面同步的程式,每副售價高達100美元以上,因其需通電才能啟動,故別稱為「主動式快門電視」。 |
普通的光學眼鏡,不需通電即可啟動,每副售價僅在數美元至十美元間,又稱「被動式偏光電視」。 |
優點 |
成像解析度較高、畫質佳。 |
眼鏡價格便宜、且減光後的影像亮度尚達30%上下。 |
缺點 |
眼鏡售價偏高、且減光後的影像亮度僅剩17%。 |
成像解析度較差。 |
廠牌 |
SONY、Panasonic、Samsung |
LG銷印度的產品、友達在中國量產的65吋3D電視。 |