[其它] 鱼和熊掌的战争! 3D迎来双雄争霸时代

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电梯直达

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发表于 2011-12-22 17:25:31 |只看该作者 |倒序浏览

经过了响应时间、动态对比度比值广色域等一系列大战之后，3D成为了众多厂商新的战场，不论是显示器、电视甚至是手机等移动厂商，都开始借助《阿凡达》的威力来打理推广他们的3D技术和产品。经过将近十年的“修行”，如今的3D技术已经和90年代初有了天翻地覆的变化，不论在实际效果还是在片源以及游戏数量方面都得到了非常大的提升，能够给消费者带来更好的体验。
和任何一个行业相同，3D技术与市场也不会被一家公司所垄断，而是呈现出百家争鸣的势态，不论是家电巨头三星、索尼、LG、松下，还是图形芯片巨头NVIDIA和AMD，甚至是三星SDI、LG Display、友达这样的上游液晶面板厂商等等，都推出了自己的3D解决方案，可谓是百家争鸣，但整体而言，这些3D解决方案总共可以划分为两大类：主动快门式方案和偏振光式方案。

这里也许会有读者提问：不是还有裸眼3D以及红蓝眼镜式的解决方案吗？事实上裸眼3D技术依旧不成熟，成本太高并且受到的限制太多，在短时间内在大屏领域不会成为主流；而红蓝眼镜式的3D效果太差，已经属于落后的技术，因此这两者基本扮演“打酱油”的角色。

红蓝3D的解决方案已经彻底落伍
目前两大3D技术阵营的对峙，就如同当年索尼与JVC在录像机格式的战争，蓝光与HD-DVD的世纪大战一样，究竟他们各自的优势与不足在哪里，谁又能一统江湖呢？而对于我们消费者而言，面对这么多3D解决方案，应该购买怎样的3D产品呢？

主动快门与偏振光3D原理
● 主动快门式3D工作原理
在了解这两种流行3D解决方案各自的利弊之前，我们先来简单的对它们的工作原理进行介绍。虽然实现立体影响的原理各不相同，但不论是主动快门式还是偏振光式技术，它们都是通过“欺骗”人体的视觉系统，来造成景深错觉，这样大家就可以在平面的显示器上看到3D立体画面。
首先我们来介绍主动快门式3D显示器。该技术目前拥有更多的厂商支持，如家电领域内的三星、索尼、松下、夏普，PC领域有NVIDIA、Acer、长城等厂商的力挺，而目前已经上市的3D显示器产品中，也几乎全部被主动快门式技术所占据。尽管每个厂商技术方案还是会略有不同，但基本思路是完全一致的。

以NVIDIA为代表的主动快门式3D解决方案
这里我们以NVIDIA 3D Stereo技术举例，其采用的是画面交换(Page Flipping)的方式在2D环境下来实现3D效果的。画面交换的工作原理是将左右眼图像交互显示在屏幕上的方式，使用专用的立体眼镜来进行搭配，将垂直同步讯号作为快门切换同步讯号即可达成立体显像的目的。通过液晶显示器将左右眼图像（以垂直同步讯号分隔的画面）分别传输到左、右眼显示设备上，这样我们就能够看到完整的3D立体画面了。根据这个特点，我们在不佩戴专用的3D眼镜，或者是遮住其中的一只眼睛时，都不会看到3D的立体效果。此外，NVIDIA这项技术还支持多个3D眼镜同时工作，这样用户可以和他的亲朋好友来一起同时玩3D游戏。要想克服立体显像的闪烁问题，左右眼的输出画面都必须提供至少每秒60帧画面，即液晶显示器的垂直扫描频率必须达到120Hz或更高。除了液晶显示器外，若其它显示设备，如液晶电视的刷新率达到了120Hz，同样能够显示出3D效果。

主动快门式3D眼镜需要有内置电路、射频模块与电池
各个厂商主动快门式方案的实现原理基本相同，只是在细节方面有所不一样：NVIDIA、AMD等图形芯片商都是在自己的显卡端发生3D信号，直接传输给屏幕显示就可以了，而其他显示设备制造商则是在显示器或电视中内置信号发生器，这样其在3D信号的同步方面要比前者更出色，但实际差距不会太大。
此外，主动快门式3D技术需要配备专用的眼镜，这种眼镜内部有电路、射频模块与电池，用来与发射器同步信号以及开启/闭合眼镜镜片，构造相对比较复杂。当然，在显示器领域，目前更多厂商倾向于价格相对更低廉的有线式3D眼镜。
● 偏振光式3D工作原理
相对于主动快门式的庞大阵容，采用偏光式3D解决方案的厂商主要由液晶面板厂商LG Display领军，其开始量产具备3D显示能力的液晶面板，而LG电子则在液晶电视和液晶显示器中将这一方案作为主力。在家电领域，创维、康佳，以及显示器领域中的AOC、易美逊等也力挺偏光式3D方案。

偏光式3D解决方案的工作原理
我们看到人眼之所以能够看到3D影像，可以简单的理解为影像是通过水平交错、曲折传递到人眼中，再由大脑重新排列组合成3D立体影像的。3D眼镜则可被看成是偏光膜，在画面通过第一层偏光膜之前，就要对画面进行处理。而影像的处理，是使用加载在显卡驱动程序内的插件进行调整的。
由于这种偏振光式将图像分割为纵向和横向两种方式，因此其在垂直分辨率方面并不能达到1080线。不过相对于前者，偏振光式3D虽然同样需要佩戴眼镜，但是其结构更加简单，并且没有复杂的电路和开关。

两种3D各自的优势在哪?

● 各自优势：看你更喜欢谁？
由于3D成像原理的不同，也让两大类3D解决方案拥有各自的优势和硬伤。我们首先来看看它们各自的优势在哪。
对于主动式快门3D解决方案而言，相信不少消费者已经通过在网吧、线下体验会、家电及IT卖场等途径进行过亲身体验。该方案最大的优势就是3D画面景深明显，拥有非常逼真的立体效果，并且可以支持1920×1080全高清分辨率，这样不论是看电影还是玩游戏都能跟获得非常好的体验。
此外由于这些厂商与上游的游戏、电影供应商保持着非常良好的合作关系，如索尼有自己旗下的电影制作公司、游戏生态链，因此在内容供应方面主动快门式方案拥有更多的“弹药”和更好的兼容性。

主动式快门拥有很好的3D画面效果（用相机拍照无法拍摄出3D景深）
而对于偏振光式3D解决方案而言，其最大的优势就是屏幕不会因为影片或游戏兼容性的问题而产生晃动的情况。此外由于偏振光式3D眼镜没有任何电路部分，因此在多个眼镜之间，或者是在日光灯下同样不会有闪烁干扰的现象出现。此外，由于偏振式3D眼镜没有开与闭合的装置，因此其不会对屏幕亮度有任何影响，可以一直在观看时保证画面较高的亮度。

画面不闪烁是偏振式3D显示器宣传的重点
偏振光式3D技术并不需要液晶显示器或液晶电视的刷新率必须达到120Hz甚至更高，仅仅只需要搭载相关的液晶面板即可，这样所带来的结果就是其成本要比主动快门3D显示器或电视降低很多。
此外，偏振光式3D解决方案在整体的成本上拥有非常明显的优势。不论是显示器以及电视本身，还是所配备的3D眼镜，偏振光式3D解决方案都要比主动快门式便宜很多，完全可以被普通消费者所接受。而之前的3D显示器以及3d电视的市场表现已经证明：价格是3D技术推广最大的阻碍（包括显示设备本身以及眼镜）。
● 小结
综上所述，两种3D解决方案拥有如下的优势：
主动快门：3D画面效果更好，支持1080p全高清分辨率，片源、游戏兼容性更好
偏振光：画面不会受到干扰，屏幕亮度更高，价格便宜
通过上面的对比，可以看到两种方案各有自己的优势，涉及到不同的领域，因此两者更多的是一种互补的关系。

两种3D技术各自的硬伤
通过上文对两种3D解决方案优势的介绍，可以看到两者之间更多的是形成了“互补”，而没有直接交锋的地方，那么它们各自的硬伤又在哪里呢？答案是：对手的优势。
对于采用主动快门式的液晶显示器而言，虽然第一款相关产品早在2008年暑期就已经上市，但经过数年的销售和推广，很多消费者也知道其效果非常出色，这类产品依旧没有呈现出热销的状况，这和其高昂的成本（3D显示器和3D眼镜）有很大的关系。目前市售价格最便宜的主动快门式3D显示器是三星2233RZ，这款机型售价比普通22宽屏液晶高出将近1000元，并且用户还需要单独购买价格在1300元以上的眼镜，搭建整套平台成本太高。

三星2233RZ是目前市售价格最便宜的主动快门式3D显示器
此外另外一个困扰主动快门式3D显示器的因素就是相对较低的亮度和闪烁现象，以及还有信号不同步所造成的“串扰”（Crosstalk）现象。由于内置电路以及射频无线模块，让装配电池的眼镜非常容易收到干扰，如其他用电器甚至是日光灯等，而串扰现象则直接会导致用户眼睛的疲劳，这些都是目前主动快门式技术需要解决的问题。但这恰好是偏振光式3D技术比较“擅长”的部分。

对游戏的支持方面，偏光式3D阵营还需要花费更多的精力
在偏振光式3D技术方面，前文我们也提到其3D画面的景深、分辨率等等都不如主动快门式技术，尤其是暂时不支持1080p全高清分辨率是其最大的硬伤。业界目前普遍认为偏光式3D技术垂直部分画面分辨率为主动快门式的一半（有英国研究人员在论文中指出实际上为主动快门式垂直分辨率的60%，而不是50%，但这个观点暂时未得到业界的认可）。
此外在电影和游戏的兼容性方面（尤其是游戏），偏振光式3D技术暂时还达不到主动快门式的水准的，当然这里与技术本身关系不大，而是和产业链的完善性有很大的联系。
● 小结
综上所述，两种3D解决方案拥有如下的硬伤：
主动快门：画面容易因为片源、游戏兼容性问题、环境光造成闪烁现象，屏幕亮度偏低，3D平台搭建成本过高
偏振光：分辨率不支持1080p全高清标准，3D效果及片源和游戏资源不如主动快门式。
可以看到，两种技术的各自的不足正是对手的优势，其中主动快门式画面效果更好，但成本太高，而偏振光式的最大优势就在于成本，以及抗干扰能力更强。

3D技术需要业内统一规范

通过上文的对比，我们可以通过下面这个表格来给大家更清晰的展示。

可以看到主动快门式和偏振光式两种3D技术虽然在市场上是竞争对手，但是其在技术以及成本方面，两者刚好属于完全互补的关系，自己的优势正好是对方的不足，因此用“鱼和熊掌”来形容它们目前的处境应该是最合适不过的了，目前没有一种非常完善的3D解决方案，来将它们各自的优势全部聚集在一起。

两种类型的3D技术将会长期存在
未来两种方案所对应的产品应该会占据两个不同的市场方位，对于液晶显示器而言，偏光式3D机型会长期占据2500元以下的市场，而主动快门式显示器则会主要攻占高端市场，对于需求、经济能力不同的消费者，都有相应的3D显示器产品可供选择，毕竟市场是多样化的，环境是多样化的，产品自然更应该变得丰富。
偏振光和主动快门两种技术之间的战争在未来会持续较长的时间，两者都有潜力实现突破，如偏振光也可能解决分辨率的问题，主动快门式同样也能解决成本和闪烁问题等等（如通过将刷新率提升到240Hz甚至更高），面向的消费群体也有所不同，因此“鱼和熊掌”之间若想最终分出胜负，是一件很困难的事情。

3D市场让技术和周边配件市场迅速升温，但同时也需要规范和标准的约束
● 3D行业需要建立标准和规范
最后我们需要提到的是，标准和方案的多样性是一把双刃剑，在一方面可以促进厂商之间的竞争，让产品发展加速，并同时有效降低价格，而另一方面，则造成市场的杂乱，缺乏标准及规范的约束，而现在的逐渐升温的3D市场则属于战国群雄的时代，以周边产品3D眼镜举例，目前都有数十家厂商在生产相关的产品，一些质量低劣、可靠性差的产品也混杂在其中，也会对显示效果甚至用户的安全产生影响（如主动快门眼镜中的射频电路所带来的辐射问题），我们也希望在行业内尽快建立相关的标准和规范来进行约束，这样对行业以及消费者而言都是非常有益的。

主动快门与偏振光3D原理
● 主动快门式3D工作原理
在了解这两种流行3D解决方案各自的利弊之前，我们先来简单的对它们的工作原理进行介绍。虽然实现立体影响的原理各不相同，但不论是主动快门式还是偏振光式技术，它们都是通过“欺骗”人体的视觉系统，来造成景深错觉，这样大家就可以在平面的显示器上看到3D立体画面。
首先我们来介绍主动快门式3D显示器。该技术目前拥有更多的厂商支持，如家电领域内的三星、索尼、松下、夏普，PC领域有NVIDIA、Acer、长城等厂商的力挺，而目前已经上市的3D显示器产品中，也几乎全部被主动快门式技术所占据。尽管每个厂商技术方案还是会略有不同，但基本思路是完全一致的。

以NVIDIA为代表的主动快门式3D解决方案
这里我们以NVIDIA 3D Stereo技术举例，其采用的是画面交换(Page Flipping)的方式在2D环境下来实现3D效果的。画面交换的工作原理是将左右眼图像交互显示在屏幕上的方式，使用专用的立体眼镜来进行搭配，将垂直同步讯号作为快门切换同步讯号即可达成立体显像的目的。通过液晶显示器将左右眼图像（以垂直同步讯号分隔的画面）分别传输到左、右眼显示设备上，这样我们就能够看到完整的3D立体画面了。根据这个特点，我们在不佩戴专用的3D眼镜，或者是遮住其中的一只眼睛时，都不会看到3D的立体效果。此外，NVIDIA这项技术还支持多个3D眼镜同时工作，这样用户可以和他的亲朋好友来一起同时玩3D游戏。要想克服立体显像的闪烁问题，左右眼的输出画面都必须提供至少每秒60帧画面，即液晶显示器的垂直扫描频率必须达到120Hz或更高。除了液晶显示器外，若其它显示设备，如液晶电视的刷新率达到了120Hz，同样能够显示出3D效果。

主动快门式3D眼镜需要有内置电路、射频模块与电池
各个厂商主动快门式方案的实现原理基本相同，只是在细节方面有所不一样：NVIDIA、AMD等图形芯片商都是在自己的显卡端发生3D信号，直接传输给屏幕显示就可以了，而其他显示设备制造商则是在显示器或电视中内置信号发生器，这样其在3D信号的同步方面要比前者更出色，但实际差距不会太大。
此外，主动快门式3D技术需要配备专用的眼镜，这种眼镜内部有电路、射频模块与电池，用来与发射器同步信号以及开启/闭合眼镜镜片，构造相对比较复杂。当然，在显示器领域，目前更多厂商倾向于价格相对更低廉的有线式3D眼镜。
● 偏振光式3D工作原理
相对于主动快门式的庞大阵容，采用偏光式3D解决方案的厂商主要由液晶面板厂商LG Display领军，其开始量产具备3D显示能力的液晶面板，而LG电子则在液晶电视和液晶显示器中将这一方案作为主力。在家电领域，创维、康佳，以及显示器领域中的AOC、易美逊等也力挺偏光式3D方案。

偏光式3D解决方案的工作原理
我们看到人眼之所以能够看到3D影像，可以简单的理解为影像是通过水平交错、曲折传递到人眼中，再由大脑重新排列组合成3D立体影像的。3D眼镜则可被看成是偏光膜，在画面通过第一层偏光膜之前，就要对画面进行处理。而影像的处理，是使用加载在显卡驱动程序内的插件进行调整的。
由于这种偏振光式将图像分割为纵向和横向两种方式，因此其在垂直分辨率方面并不能达到1080线。不过相对于前者，偏振光式3D虽然同样需要佩戴眼镜，但是其结构更加简单，并且没有复杂的电路和开关。

3D技术需要业内统一规范

通过上文的对比，我们可以通过下面这个表格来给大家更清晰的展示。

可以看到主动快门式和偏振光式两种3D技术虽然在市场上是竞争对手，但是其在技术以及成本方面，两者刚好属于完全互补的关系，自己的优势正好是对方的不足，因此用“鱼和熊掌”来形容它们目前的处境应该是最合适不过的了，目前没有一种非常完善的3D解决方案，来将它们各自的优势全部聚集在一起。

两种类型的3D技术将会长期存在
未来两种方案所对应的产品应该会占据两个不同的市场方位，对于液晶显示器而言，偏光式3D机型会长期占据2500元以下的市场，而主动快门式显示器则会主要攻占高端市场，对于需求、经济能力不同的消费者，都有相应的3D显示器产品可供选择，毕竟市场是多样化的，环境是多样化的，产品自然更应该变得丰富。
偏振光和主动快门两种技术之间的战争在未来会持续较长的时间，两者都有潜力实现突破，如偏振光也可能解决分辨率的问题，主动快门式同样也能解决成本和闪烁问题等等（如通过将刷新率提升到240Hz甚至更高），面向的消费群体也有所不同，因此“鱼和熊掌”之间若想最终分出胜负，是一件很困难的事情。

3D市场让技术和周边配件市场迅速升温，但同时也需要规范和标准的约束
● 3D行业需要建立标准和规范
最后我们需要提到的是，标准和方案的多样性是一把双刃剑，在一方面可以促进厂商之间的竞争，让产品发展加速，并同时有效降低价格，而另一方面，则造成市场的杂乱，缺乏标准及规范的约束，而现在的逐渐升温的3D市场则属于战国群雄的时代，以周边产品3D眼镜举例，目前都有数十家厂商在生产相关的产品，一些质量低劣、可靠性差的产品也混杂在其中，也会对显示效果甚至用户的安全产生影响（如主动快门眼镜中的射频电路所带来的辐射问题），我们也希望在行业内尽快建立相关的标准和规范来进行约束，这样对行业以及消费者而言都是非常有益的。

来源：3D中国