2024年4月14日发(作者：元珺琦)
第7章3D显示技术
7．1概 述
当前电视技术领域内最引人瞩目的是3D立体显示，也是当前国际广播电视领域的热
点研究课题.随着3D显示开发出越来越多的应用，对3D显示技术的研究也逐渐系统化。
3D显示表现出良好的发展前景，但也应该看到3D显示在技术上还处于实验阶段。7．1．1
立体视觉机理
人感知立体信息的主要机理有双眼视差、辐辏、焦点调节、运动视差等。
1．双眼视差
双眼视差是形成立体视觉的重要因素，人类双眼大约相距65mm，左、右眼是从不同
角度来观看物体的，物体在左、右眼视网膜上的图像并不相同，这种不同称为双眼视差。
图7—1是双眼视差示意图，当人眼注视距离为D处某个物体时，由于对视作用,所注
视的对象，在左、右眼的中央凹处成像；如在D+AD处还有一个物体,它分别在左眼与右
眼视网膜上不同位置成像。两物点对左眼的转角为0，，对右眼的转角为如，双眼视差A0=0。
一0：。在视觉系统的信息处理中会把A0变换为反映纵深方向的位置信息,就可以检测出所
观察物体的前后关系。这种视差的检测能力具有与最小分辨能力同样的精度，即1-1．5’.
图7-1双眼视差示意图
2．辐辏
当用双眼观察物体时，为了使注视点在双眼的中央佃处形成像，双眼向内侧回转,眼球
做旋转运动,这在生理学上称为辐辏。辐辏时的眼部肌肉张力感觉便成为立体视觉信息。两
眼视线所形成的夹角o／称为辐辏角，如图7-2所示.a随眼睛到对象物的距离而变，产生
深度感觉.利用Ot可检测的距离信息约为20m左右，因为距离远时，a随距离变化的变化
量较小。
以上是利用双眼观察物体的信息构成的立体视觉.
I訇7—2两眼的辐辏角
3．焦点调节
人眼在观看距离不同的物体时，为了使物体能够在视网膜上成像，通过改变睫状肌的
张弛程度来改变眼睛晶状体的曲率，从而使晶状体凸透镜的焦距产生变化，使固定的视网
膜适应不同距离的注视目标，以便使被观看的远近不同的物体在视网膜上清晰成像,人眼的
睫状肌张弛状态的变化称为焦点调节.焦点调节是一种生理过程，由单眼生理调节因素单独
起作用时，距离在5m内有效。
4．运动视差
当观看者运动或者被观看的对象运动时，由于视线方向的连续变化，单眼的视网膜成
像也在不断地发生变化，借助时间顺序的比较便会形成立体视觉感受.这种虽用单眼观看，
但当对象运动较快时，利用观看者与对象的相对运动使空间物体的相对位置产生变化，从
而判断出物体前后关系的效果接近于同时地从不同方向连续地观看物体，即与双眼观看物
体相似,像双眼视差效应那样产生出深度感，称为单眼运动视差.7．1．2 3D显示系统组成
2024年4月14日发(作者：元珺琦)
第7章3D显示技术
7．1概 述
当前电视技术领域内最引人瞩目的是3D立体显示，也是当前国际广播电视领域的热
点研究课题.随着3D显示开发出越来越多的应用，对3D显示技术的研究也逐渐系统化。
3D显示表现出良好的发展前景，但也应该看到3D显示在技术上还处于实验阶段。7．1．1
立体视觉机理
人感知立体信息的主要机理有双眼视差、辐辏、焦点调节、运动视差等。
1．双眼视差
双眼视差是形成立体视觉的重要因素，人类双眼大约相距65mm，左、右眼是从不同
角度来观看物体的，物体在左、右眼视网膜上的图像并不相同，这种不同称为双眼视差。
图7—1是双眼视差示意图，当人眼注视距离为D处某个物体时，由于对视作用,所注
视的对象，在左、右眼的中央凹处成像；如在D+AD处还有一个物体,它分别在左眼与右
眼视网膜上不同位置成像。两物点对左眼的转角为0，，对右眼的转角为如，双眼视差A0=0。
一0：。在视觉系统的信息处理中会把A0变换为反映纵深方向的位置信息,就可以检测出所
观察物体的前后关系。这种视差的检测能力具有与最小分辨能力同样的精度，即1-1．5’.
图7-1双眼视差示意图
2．辐辏
当用双眼观察物体时，为了使注视点在双眼的中央佃处形成像，双眼向内侧回转,眼球
做旋转运动,这在生理学上称为辐辏。辐辏时的眼部肌肉张力感觉便成为立体视觉信息。两
眼视线所形成的夹角o／称为辐辏角，如图7-2所示.a随眼睛到对象物的距离而变，产生
深度感觉.利用Ot可检测的距离信息约为20m左右，因为距离远时，a随距离变化的变化
量较小。
以上是利用双眼观察物体的信息构成的立体视觉.
I訇7—2两眼的辐辏角
3．焦点调节
人眼在观看距离不同的物体时，为了使物体能够在视网膜上成像，通过改变睫状肌的
张弛程度来改变眼睛晶状体的曲率，从而使晶状体凸透镜的焦距产生变化，使固定的视网
膜适应不同距离的注视目标，以便使被观看的远近不同的物体在视网膜上清晰成像,人眼的
睫状肌张弛状态的变化称为焦点调节.焦点调节是一种生理过程，由单眼生理调节因素单独
起作用时，距离在5m内有效。
4．运动视差
当观看者运动或者被观看的对象运动时，由于视线方向的连续变化，单眼的视网膜成
像也在不断地发生变化，借助时间顺序的比较便会形成立体视觉感受.这种虽用单眼观看，
但当对象运动较快时，利用观看者与对象的相对运动使空间物体的相对位置产生变化，从
而判断出物体前后关系的效果接近于同时地从不同方向连续地观看物体，即与双眼观看物
体相似,像双眼视差效应那样产生出深度感，称为单眼运动视差.7．1．2 3D显示系统组成