立体电视的原理

3D电视是一种能够模拟实际景物的真实空间关系的新型电视，它利用人眼的视觉特性产生立体感，让观众感受到观看的影像是具有深度特性的三维立体场景，观众对延伸于屏幕前的景物有触手可及的震撼效果。3D电视可分为双画面3D电视、多视点3D电视和真实3D电视，双画面3D电视是指用两路摄像单元模拟人的双眼拍摄两路图像，或计算机生成的左右眼两路图像，经过制作、播出、传输，最后显示在时分或偏振等方式显示的电视屏幕上，观众佩戴与3D电视机配套的眼镜，使左右眼分别观看到左右摄像单元拍摄的图像，从而在大脑中形成立体效果的。人的两只眼睛相距6~7厘米左右，两只眼睛看物体时是从不同角度看到的两个稍有差别的图像，大脑将这两个具有视差的图像合成后形成立体感觉。视差又可分为正视差、负视差、零视差。在3D电视屏幕上，物体的左眼图像在左侧、右眼图像在右侧时的视差定义为正视差，观看正视差的物体时，感觉到的虚像位于显示屏幕后面。反之，在3D电视屏幕上，物体的左眼图像在右侧，右眼图像在左侧时的视差定义为负视差，观看负视差的物体时，感觉到的虚像位于显示屏幕前面。而零视差是指在3D电视屏幕上物体的左眼图像和右眼图像完全重合时的视差。那么，3D电视节目是如何制作的呢？它是使用立体摄像机采集或由计算机生成3D视频信号，将左右视频进行3D调整、叠加字幕、编辑等，最后将左右信号进行3D拼接处理转为适合高清通道播出的信号。

观看3D电视节目时产生的不舒适感一个主要原因是由于拍摄和制作中视觉安全控制不当造成的，或某些参数超过人所容忍的范围。为了在保持适当立体感的前提下尽可能减轻不舒适感，需要在3D电视节目拍摄制作时进行视觉安全控制，3D电视的视觉安全控制都包括视差管理、误差控制和视野冲突管理。视差安全管理要求拍摄制作时正视差和负视差在一定范围内，观看者在3倍于40～70英寸电视机画面高度的距离观看时，3D电视节目的正视差应控制在50mm以内，负视差应控制在150mm以内。长时间观看时，为保证观看舒适度，大部分时间内的画面上主体内容视差角(视差角指双眼看到的屏幕上的实像会聚角与屏幕前方的虚像会聚角之差，也称为相对视差)应小于1度，相当于在屏幕上的左右眼视差小于高清电视画面水平方向的3%，约58个像素。