裸眼式立體成像技術

裸眼式是立體顯示追求的最終極目標，也是國際技術目前研發的主要方向，

其中以視差遮障法、堆疊立體法及圆柱透鏡陣列法這三種技術發展較久，也是目 前採用最多的技術。以往裸眼觀看立體顯示，兩眼需固定不能隨意移動，長久觀 看也易造成人因問題，於是多視角影像的立體顯示以及結合攝影機人眼追蹤技術 的 Auto-Tracking 立體顯示器技術成為研發方向，不過由於多視角影像會大幅降低 立體影像的解析度，於是有 slanted lenticular 及 slanted parallax barrier 的技術發 展以解決解析度不足的問題。至於全像術立體顯示，雖然是最理想的立體顯示方 式不過於由於技術難度高，現在仍屬實驗室研發階段。

1.視差遮障法[25]：

其方法乃是將欲觀賞的左右眼影像先分割成等距的垂直線條狀，然後將垂直 線條狀相互交錯的排列在一起，例如奇數列為左眼的觀賞影像，偶數列則為右眼 的觀賞影像。再將印有透光與不透光相互交錯的平行直線隙縫光柵片，放置離觀 賞圖片上面的一定距離上，則因為隙縫遮障的效果，左右眼會分別看到隙縫下的 左右圖像，再經過人腦將影像融合，形成有立體感的影像。如圖 3-17 所示。

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圖 3-17 視差遮障法示意圖 2.堆疊立體法[27]：

此技術在 1908 年首先由 Lippmann 發表，是記錄光線在空間角度的分布以達

成立體顯示的目的，隨著高解析攝影機和空間光調節器的問世，使得和此技術有 關的研究如雨後春筍般的快速發展；圖 3-18 顯示 1996 至 2008 年在 OSA(Optic Socity of America)發表和此技術相關的論文和研討會數量成長的情況。

圖 3-18 1996 至 2008 年在 OSA 發表和此技術相關 的論文和研討會數量成長的情況

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圖 3-19 顯示了堆疊立體法技術的概念，原始物體的影像是透過影像偵測器上 的凸透鏡陣列所取得，例如 CCD (charge-coupled device)透鏡陣列上的每一個獨 立凸透鏡稱之為單元透鏡(elemental lenses)，單元透鏡上的影像稱之為單元影像 (elemental images)，透過凸透鏡陣列的作用，影像可以在任何方向顯示出立體效 果，因整個陣列形狀類似蠅眼(Fly’s-eye)，故也稱堆疊立體法。立體顯示資料處理 數位化(Digitally processed 3D data)主要目的是使每一個單元影像可以透過數位 化的處理過程明確的取得，進而對於不同的應用顯示物體的立體顯示影像。

圖 3-19 堆疊立體法技術的概念 3.圓柱透鏡陣列法[27]：

乃是利用塑膠、壓克力或是玻璃的板材，一面為鑄刻成圓柱形浮雕狀的陣列

板，另一面則為平滑的亮面。由於每一柱狀透鏡的光學特性，當眼睛由柱狀面往 平滑面觀看，則會因為其狀柱透鏡的效果，左、右眼會分別看到透鏡下左右兩個 不同的影像如圖 3-20 所示，當影像放入的愈多，則人眼看到的影像則會愈立體。

本論文將於下一章會詳細介紹柱狀透鏡陣列法立體成像的光學原理。

圖 3-20 圓柱透鏡陣列法示意圖

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