研究背景與動機

立體影像的呈現，原本就有許多優點，諸如可表現複雜的物體表面，可涵蓋較多的 空間訊息等。然而此技術遲未量產的主要原因，即為人因限制，其中以硬體設計不良所 引起Crosstalk 現象影響最大。目前針對 Crosstalk 對立體影像品質的人因實驗多集中探 討靜態的立體影像，從文獻上我們可觀察出不少對於靜態Crosstalk 的研究方法，如下列 探討：於多視點立體顯示上最小可接受之Crosstalk 為(7±5)%；於兩視點立體顯示上 Crosstalk 須小於 5.8%才可以被接受。

(1) Multi-view autostereoscopic 3-D

Philips 於 2007 發表對多視點(Multi-view)立體顯示技術之研究[11]。下圖十(A)為柱 狀透鏡式中透鏡與面板畫素的對位圖，從圖中可看出共有九個視點。圖(B)為在某一是 點下所拍攝透鏡與畫素實際的顯示圖，每一個次畫素(sub-pixel)被透鏡放大約九倍(黃框 所示)。圖十一為所選取的實驗用圖。

圖 十. Lenticular Type (A)透鏡與面板對位情形 (B)實際拍攝圖

圖 十一. (1) watch (2) ipod (3) bar

由於Crosstalk 的大小取決於立體顯示器的選擇與應用原理，因此為了正確評估 Crosstalk 對人判斷 3-D 影像的影響，必須充分了解實驗載具立體顯示器的操作原理並利 用影像處理的方式來增加Crosstalk 的比例。多視點立體顯示器的特性，可在同一螢幕上 同時顯示不同角度的畫面變化，此實驗選擇的立體顯示器包含中心與左右各四個視區共 九個視點，而中心視區由於受左右相鄰四個視區的影響，所以Crosstalk 最為嚴重。下表 一為多視區影像包含不同Crosstalk 比例的實驗條件： name 5 代表中心視區，name 3,4,6,7 各為左右相鄰的視區，“0”表示 0%的 Crosstalk、“10”表示多視區影像總共有 10%

的Crosstalk 干擾、而“N”表示只有鄰近兩個視點的影響、“B”表示鄰近四個視點的影響。

表 一 不同Crosstalk的比例

此研究分為兩個實驗：第一個實驗為對所選的三種類型的圖(圖十一)與兩種景深(即 兩種左右眼影像位差)，外加不同比例的 Crosstalk 下來評分。實驗結果如下圖十二，從 實驗結果驗證所含 Crosstalk 比例越高，影像品質就越低的結論，但是比較多視點以及 較少視點所造成的Crosstalk 並無規律性，例如 BAR 與 IPOD “N＂分佈的喜好評價均 優於 “B＂的分佈，在 WATCH 的喜好評價則正好相反，反倒是和影像本身複雜度與對 比有關，從分析結果可得知，WATCH 畫面複雜度與細節多且對比高，因此對不同 Crosstalk 比例間的感受差異大，IPOD 由於畫面複雜度低，所以 Crosstalk 比例間的感受 差異小，而BAR 則畫面複雜度與對比介於中調，因此人因評價表現也居中。

圖 十二 在不同圖形下增加額外的Crosstalk之評分表

第二個實驗則為量測可接受的最小Crosstalk，相同地利用影像處理的方式來增加 Crosstalk 的比例。最後，三張圖可接受的最小 Crosstalk 比例分別為 IPOD(20±9)% 、 CHECKBOARD(12±6)% 、WATCH(7±5)%。由此可得知多視點的 3-D 顯示器對 Crosstalk 的容忍度比Two-View 的立體顯示器高，即使如此靜態畫面下在不同複雜度的圖形，

Crosstalk 仍必須小於 7%。

(2) 2-view autostereoscopic 3-D

Philips 於 2008 再發表對雙視點(2-view)立體顯示技術之研究[12]。此實驗使用視障 屏障(Parallax Barrier)式的立體顯示器(下圖十三)，並使用影像處理的方式來增加

圖 十三. 視差屏障式立體顯示 (a) 2D mode (b) 3-D mode

Crosstalk 的比例，公式如下：

R

表 二. 評分標準

圖 十五. 評分結果

實驗結果於圖十五，訂定3.5 分為可接受之影像品質，因此可發現外加的 Crosstalk 大約為2.8%，並加上顯視器本質 Crosstalk 約 3%，所以可接受的 Crosstalk 須小於 5.8%。

由上述得知幾乎所有文獻都致力於靜態立體顯示上的研究，而平常我們所接收到的 資訊都為動態影像，最終立體顯示也必須在動態影像上實現與應用，然而關於Crosstalk 對動態影像的研究是目前所缺乏的，因此我們十分好奇，動態的立體影像伴隨著人眼 convergence以及影像大小的不斷改變，人眼對Crosstalk 感知的臨界值是否跟隨著改 變？是否有顯著的差異？僅就靜態Crosstalk 感知的臨界值作為改善立體顯示器的標準 是否已經足夠？故本論文就Crosstalk 對動態立體影像的成像品質依據人因實驗作一定 性的討論，針對3-D[動態(Dynamic)]影像進行視覺研究，成果將提供未來3-D顯示器設計 之參考值。