提倡健康立體圖像的理由

    關于3D立體影像觀看與健康方面的探究，在目前3D顯示設備逐漸成為主流的今日，具有相當重要的意義。怎樣的3D立體影像才是正確與健康的，如何觀看3D影像才更合適，如何解決不健康立體視覺的產生等等都是值得我們思考的地方。而本文是對中國立體視像產業聯盟健康引導委員會主任陸曉奮在第九屆中國國際3D立體視像論壇中演講稿的歸納與總結，特別針對健康與不健康立體視覺的定義，非健康立體視覺的主要因素，不健康立體視覺產生的原因與解決方法等多個方面進行深入的分析，讓更多影音愛好者掌握3D立體影像觀看與健康的關系，使得3D觀看更健康。

    2012年元旦，中國第一個3D電視試驗頻道正式試播。2012年春節正式開播，中央電視臺也將實現倫敦奧運會3D信號的全面轉播。3D試驗頻道的開播徹底激活了3D影視內容制作和運營鏈條，開啟了嶄新的3D時代。同時，3D電視廣泛的影響力也迅速輻射到移動端和互聯網端，進而帶動起中國整個3D產業的蓬勃發展。

    人們驚嘆立體圖像帶來的視覺神奇感，健康的立體視覺效果使人的心身得到極其愉悅。但同時，某些不健康的方式使人們的視覺神經感到難受，使人們對于立體視覺產品的發展前景產生了極大的困惑與懷疑。

    下面，我們嘗試以現有立體產品產生的現象出發，從理論上闡明非健康立體視覺圖像的機理，從而使這一行業沿著健康正確的道路發展。人類正處在立體圖像普及的初始階段，掌握正確的理論對于立體視覺產業的發展具有重要意義。

    地球上的所有動物都是兩個眼睛，這是大自然為立體視覺需要所作的偉大創造。經歷了幾百萬年的生活習慣后，人眼及視覺神經系統己適應了目前的觀看習慣。即觀看者的雙眼看到的圖像是分別對應該物體的同步圖像，也就是左眼看左圖、右眼看右圖，雙眼同時看到的是一個立體圖像。正確地還原人眼實際觀看的當時狀態，是健康立體視像的基本原理。違反這一原理則會產生大腦神經系統的不相容反應，即頭暈及惡心等不舒適反應。人類發明立體圖像的目的是提供真實的視覺還原，給人以身心的享受。不舒適的立體圖會引起人們對立體產品的極大反感。因此，放任這類情況發展對3D行業的發展危害極大。

健康與不健康的立體視覺的定義

    所有與人雙眼正常觀看相一致的立體圖像為正確。

    所有與人雙眼正常觀看不一致的立體圖像為錯誤。

    非健康立體視覺的幾個主要因素

    左右圖像不一致。

    錯誤圖像導致人眼視線外斜。

    左右圖像串影。

    左右圖像互換。

    近距離圖引起的錯誤遠景。

不健康立體視覺產生的原因及解決方法

    1、左右圖像不一致

    立體方式引起的不一致：

    當前世界上立體視頻的方式主要是時分式(開關眼鏡)與光分式（偏振光眼鏡）兩種。這兩種方法各有什么優點與缺點呢？哪一種對于健康3D影響更大呢？下面將逐一分析。

    左x與右x在拍攝時是完全同步拍的，播放時也需完全同步。此時眼晴觀看不會有問題。如果左1與右1在拍攝時是完全同步拍的，播放時不同步，就會出現異常情況

    攝像機在拍攝動態物體時，往往在不到一秒時間內，被攝物己快速地運動很長一段距離，此時同一眼的前后每一幀圖像中的物體位置都有明顯改變。請注意以下畫面中的左1與左2、左2與左3、左3與左4、左4與左5以及右1與右2、右2與右3、右3與右4、右4與右5。它們之間每一幀圖像中物體大小與位置都有明顯改變

    時分式(快門式眼鏡)的立體方式原理是利用人眼的視覺殘留特征，將左右圖順序先后進入左右眼，以達成立體影像。

    時分模式中的第1幀分配給左眼觀看，第2幀分配給右眼觀看，此時不會出現立體視覺的錯誤，但是進入到第2幀與第3幀圖像時，則出現了嚴重的視覺錯誤！由于人眼有視覺殘留現象，此時右眼看到的是右攝像機拍攝的第1幅像，左眼看到的是左攝像機拍攝的第2幅像，由于兩幅圖像中的物體相差太多，人眼會感到相當難受。

    時分式立體電視機與時分式立體投影機可實現1080p全像素的立體圖觀看，這是它的優點，所以建議使用者觀看靜態圖時采用時分式立體方式。時分式的立體方式在觀看動態影像時容易出現不同步的現象。目前在世界范圍內，大部分立體影院采用的立體投影機是時分式的，這是引起頭暈的主要原因，為什么《阿凡達》立體電影有這么多人看后說頭暈，原因就在此。如果能將時分式立體圖像在播放時重新分配為完全同步播放，或者戴偏振光眼鏡以實現完全同步觀賞立體電影就可以完全避免這一問題。

    目前，光分式的偏振光水平交錯的電視機(俗稱不閃式)只能實現1920×540像素立體圖，這是它的缺點，但左右眼完全同步是它的優點，可以舒適地觀看不易頭暈的立體電影。

    雙投影機立體投影方式至今還是最舒適、最高像素的立體顯示方法。

    除了時分式立體方式引起的無法克服的原因，其它還有人為造成的原因：

    拍攝原因引起的：兩鏡頭快門不同步、光圈不一致、對焦清晰度不一致等。

    編輯原因引起的：左右圖像高低誤差、前后幀錯位、左右圖的明暗不同等。

    放映原因引起的：左右圖像位置誤差、前后幀錯位、左右圖的明暗不同等。

    因此，應該建立行業立體視像標準及檢測機構，杜絕錯誤立體片源流入市場。

錯誤編輯的立體圖像導致人眼視線外斜

    眼向前看時，隨著物體近至遠兩眼視線是由內逐步至平行。觀看無限遠的物體如太陽兩眼視線是平行的。如果一個人的兩眼視線是向外斜的，那只有兩種可能：1、眼睛有病。2、正在觀看錯誤的立體圖。

    雙眼視線外斜示意圖

    因此，在制作立體影片時，考慮到影片放大至電影院10米寬銀幕時左右圖像中最遠處的景物相差不得超過65毫米。否則，立體圖會強制雙眼產生外斜，引起眼晴不舒適。

左右圖像串影

    3、

    一個眼睛看到應當看到的圖像的同時也看到色彩較淡的另一圖，這就是左右圖像串影，這會降低立體感，并引起視覺不適。

    左右眼圖像串影圖

    這一原因的產生主要來自于以下方面：

    光分式電視機的偏振光屏幕與像素之間對位不準確。

    偏振光眼鏡的偏振性能不佳。

    時分式電視機的液晶響應速度不夠、有殘像。

    液晶眼鏡的開關性能不佳。

    4、左右圖像互換

    當左眼看的是右圖像、右眼看的是左圖像時，會出現反立體的現象，即遠處景物跑到了近處，近處景物跑到了遠處。這種不正常現象來自于編輯錯誤、播放錯誤或立體標淮的不統一等。

    建議：建立行業標準時，將上下排列的立體圖確定為上左下右。播放順序為先左后右。圖像編輯時加入左右識別碼，播放時可隨時識別左右圖，以防止出現反立體的現象。

    5、近距離圖像表現方式而引起的背景無法融合

    人們在觀看近距離景物時，遠距離的景物會模糊。在觀看遠距離景物時，近距離的景物會模糊。這是與人在生活中實際情況相附合的。近距離景物的表現方法如果應用在立體電影上會出現很大的問題。如果觀看達到1米左右的物體時，雙眼聚焦清楚了，遠處的左右景物的分離度就太大了，在大銀幕上可能遠遠超過了65毫米。

    建議：一般情況下，雙眼會聚物（圖像重合物）超出銀幕（中心層）的距離不要太遠。確實需要時可將背景景物去除成空白背景。標準焦距的鏡頭正常拍攝時兩鏡頭互相之間的距離為65毫米左右（60-70毫米），長焦距鏡頭遠距離拍攝時的鏡頭間夾角為1-3度。

    總結：違反視覺原理的立體視頻如同假藥那樣是對人類身體的危害，其制造、售買、播放都是不同程度的犯罪，現在這種犯罪如同原始社會時期的犯罪，是一種沒有法律監管情況下的犯罪，再大的危害都不需承擔任何責任。但是這就造成人們對立體電影、立體電視印象極差的影響，“看了頭暈” 成了立體視像的代名詞。我們必須重視3D視頻觀看與健康之間的關系，同時也要加強立體影像作品的制作與監控，推動整個3D產業的發展。