我们的眼睛很重要之一：立体视觉与3D电视

已有 800 次阅读 2011-10-14 09:31 标签: 立体视觉

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3D电影和3D电视逐渐普及，不仅给我们带来视觉上的震撼，也给我们带来一系列的问题。我们生活在三维立体的世界中，理所当然应该用立体的眼光来看世界，3Ｄ技术的诞生，是视觉需求与科技发展高度结合的产物。那么，3D影像是如何在大脑中形成的？3D电影和3D电视对我们的身体、特别是眼睛有何影响呢？

3D是三维立体的简称，表明物体在空间有3个方向分布，即物体的左右方向、上下方向和前后方向。我们的眼睛观察物体时，不仅能够看到物体的长度和高度，也能看到物体的深度。这是因为我们两眼的观看角度不同，这种差别由视网膜传至大脑，就能区分出物体的前后远近，产生立体感，这就是立体视觉。

我们用照片、电视和电影记录时，将现实中的三维立体实景转变为二维平面影像。如果我们想要从平面影像中看到立体影像，需要把同样一个影像，根据两眼视角的差距制造出两个影像，让两眼分别看到一个影像，通过大脑的融合，产生立体感。有三种方法可将平面影像变为立体影像，即眼睛模式、眼镜模式和屏幕模式。

眼睛模式是一种裸眼模式。我们眼睛转动是两眼同步同方向进行，向左看，都向左转；向上看，都向上转。有一种情况，两眼向相反方向转动，两眼可以向内转，这是眼球辐辏作用，是适应看近而特有的功能；两眼也可向外转，是辐辏状态下，双眼的复位。有一种三维立体画，由一系列重复的图案组成，当眼球高度内聚、形成“对眼”时，就看到了立体图像；可以将焦点集中于立体画后，使两眼散开，也可看到立体图像。用此方法观看并排放映的、具有两眼视角差距的影像时，便可看立体电影了。这种模式只能短时间使用，时间长了会造成视力疲劳。

眼镜模式是通过眼镜使我们产生立体感，常见有色差方法、偏光方法和快门方法。色差方法在早期的立体电影中较为常用，通过滤光片，使双眼分别看到同一物体的不同颜色，产生立体感。偏光方法是将水平方向和垂直方向的偏振光通过偏光镜分别进行两眼中，产生立体感。快门方法是佩戴快门式眼镜，控制眼镜的开合，分别让我们分别看到左右眼的图像，在大脑中形成3D影像。影院多采用偏光方法，而3D电视采用偏光和快门两种方法。

屏幕模式是把双眼立体成像的任务交给了屏幕，是更高级的裸眼模式，一般用于电视、手机和游戏机等，主要使用视差障壁技术和柱状透镜技术。两种技术的共同特点，是通过改造屏幕将两眼的可视画面分开，使左眼看到“左眼图像”，使右眼看到“右眼图像”，通过大脑的融合，使我们看到3D影像。这是3D电视的未来方向。

上述三种模式是将平面影像转为立体影像，还有一种观看立体影像的方式为全息模式。全息影像是将三维立体物体用光的形式表现出来，可以表现的微妙微翘，它可从各个方向进行观察，是一种纯立体的模式。它是虚拟的，只能看到，不能触到。生活中也存在这种全息影像，那就是海市蜃楼。这种模式在现在电影的制作中较为常用，它可表现出真实世界不存在景像，丰富了人们的生活。

并非所有人都能看到立体影像。有部分人患有立体盲，不能产生立体视觉。还有部分人立体视觉异常，或双眼视力相差很大，很难产生立体视觉。这部分人最好不要看3D电影和电视。

有部分人看完3D电影后，出现恶心、头晕，眼睛干涩、酸痛等症状，甚至出现了青光眼急性发作。观看3D电影本身对眼不会造成危害，有人看完3D电影后会有恶心、头晕现象，可能与影院强烈声光特效和影片清晰度等因素有关。眼睛干涩、酸痛可能与长时间观看屏幕、眨眼少有关。青光眼急性发作与影院的暗环境有关，在黑暗的环境下，房角窄的人都易发生青光眼，在影院看普通电影也可发生。

大家比较关心是看3D电视对眼的影响。大多数人很少去影院，而多在家中看电视，从看2D电视改为看3D电视是对生活品质的大大提升，但人们对目前眼花缭乱的3D电视不知如何选择。目前，3D电视主要分为分时模式和分光模式。分时模式利用的是主动快门式眼镜实现3D效果。电视屏幕上左右眼的图像按时间顺序播放，配合眼镜的开合，使右眼只看到“右眼图像”，左眼只看到“左眼图像”，在大脑中合成3D视觉。这种模式对图像清晰度无影响，由于左右眼播放图像的快速变换，会造成闪烁。分光模式是将电视屏幕贴上偏振膜，使电视出来的光线只有水平偏振光和垂直偏振光，再配合偏振眼镜，使两眼看到不同方向的偏振光，在大脑中形成3D视觉。这种模式由于图像采用了上下格式、左右格式或水平交错格式等压缩方法，会对图像的清晰度造成影响，但由于没有图像的变换，不闪烁，也称为不闪式3D电视。看3D电视不同于影院看3D电影，音响和室内灯光可自由调节，看电视期间可随意走动，因此，看3D电影出现的眼及全身的问题，在看3D电视时可能较少出现。有专家分析指出，3D的视觉效果与平时我们双眼看到的真实的3D不完全相同，要适应这种变化，需要更多大脑的融合力，从而容易导致头疼；眼睛为适应这种变化，会过度调节，从而造成视力疲劳。