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全像式3D立體成像技術主要由麻省理工學院所發展出,利用紅、藍、綠三

色雷射光源,各自經過聲光調變器晶體(acoustic optical modulator, AOM),產生相 位型光柵,帶著光柵訊息的雷射光經過與全像片合併之後,利用垂直掃描鏡 (vertical scanning mirror)及多面鏡(polygonal mirror),進行垂直及水平的掃描,進而 將立體影像呈現出來(Kollin, 1990)(圖2.11)。其優點為全像片的取得容易且技術成 熟,然而製作所需的過程較為複雜繁瑣,多半應用在商業宣傳與藝術展覽。

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圖 2.11 全像式(holographic type)3D 立體技術

(http://www.electronictechnology.com/apm/mgad.php?mcontentid=3047&sublnk=article)

體積式3D立體成像技術由德州儀器(Texas Instrument, TI)提出,是一種利用雷 射掃描方式的立體影像顯示器,又稱「體積式顯示器」。主要是利用一個快速旋 轉的圓盤,配合由底下投影的雷射光源,藉由雷射光源投射到快速旋轉的旋轉面 時,會產生散射的效應,以掃描重現空間中的每一點(許精益,民96)。這類3D技 術多半用於商業展示,可以讓四周觀眾都看見3D效果;不過缺點是中央必須有 一個旋轉軸轉動圓盤,靠近軸心的影像旋轉速度較慢,立體影像較不清晰(圖 2.12)。

圖 2.12 體積式(volumetric type)3D 立體成像技術展示台結構

成對立體影像式(parallax images) 3D技術是目前商樣化產品的主流技術,與

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全像式3D立體成像技術不同的是比較接近平面顯示方式,依照顯示方式又可分 成空間多工(spatial-multiplexed)及時間多工(time-multiplexed)的模式。

空間多工(spatial-multiplexed)方式主要是將顯示畫面間隔地劃分為左右眼影 像,由日本三洋(SANYO)公司最先提出,將液晶面板的畫素分成奇數畫素及偶數 畫素的影像對,奇數畫素影像對提供一眼的視差影像,偶數畫素影像對則提供另 一眼的視差影像,再利用柱狀透鏡(lenticular lens)將光線分光,進而將奇數畫素與 偶數畫素的影像,分別投影至觀賞者的兩眼(Berkel,1999)(圖2.13a)。

除了柱狀透鏡分光外,日本Sharp與韓國三星公司則是利用視差遮屏(parallax barrier)來進行分光。以黑色與透明相間的直線條紋,置於離液晶面板一小段距 離,讓觀賞者的其中一眼只能看到液晶面板奇數畫素對,觀賞者另一眼則只能看 到液晶面板偶數畫素對(Sexton,1989) (圖2.13b)。如此兩眼也可藉由遮屏將眼像分 別送至對應的眼睛,在沒有配戴眼鏡的情況下產生3D立體視覺。

圖 2.13 a.柱狀透鏡( lenticular screen ) b.視差遮屏(Parallax barrier) (http://www.digitimes.com.tw/tw/B2B/Seminar/Service/download/0539804240/980424tvci_2.pdf)

空間多工方式的3D顯示有一個共同的缺點,由於液晶面板的畫素被分成若 干奇數畫素及偶數畫素影像對,並且為了能夠讓立體影像可在更多角度被觀賞,

所以三D影像的解析度(resolution)變成二D影像的一半以下(甚至更少)。另外,當 觀賞者的雙眼,稍微錯位一個畫素位置,導致左右兩眼相差影像互換,導致大腦

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無法融合影像產生立體感覺,此現象稱為錯覺視域效應(pseudo viewing zone effect),研究也顯示這類顯示器在觀看角度大於15度時,立體感與舒適度便下降 許多(柯盈盈,民 97)。