3D电视 看上去很美却成节能减排拦路虎

    据咨询机构预测,到2014年画面尺寸为40英寸以上的电视中会有近4成为3D电视。继松下、索尼之后,夏普也发布了其3D电视。为追赶这三家公司,据说东芝也将于近日上市3D电视。2010年被称为“3D电视元年”,电视机厂商将3D电视定位于继2D电视之后又一“机不可失”的产品。美国调查公司DisplaySearch预测,2010年3D电视市场需求量保守估计也会达到340万台。韩国三星电子3D电视销量在2010年6月底已经达到了60万台。

    3D电视虽然看上去很美,但是亮度不足、串扰现象、影像清晰度低且内容不足确实是摆在其普及前面的几座大山。亮度不足是指,如果将以往电视(2D电视)的亮度设定为100的话,佩戴主动快门眼镜观看的3D电视的亮度仅为10。对于亮度只有1/10的原因,相关的技术人员的解释是:在液晶面板的影像进行3D化后,面板的亮度会降至约25%,这时再佩戴眼镜观看的话又会降低40%,合起来便成了10%。也就是说如果是在一台400nit的2D电视上观看影像,在佩戴眼镜观看3D影像时,体感亮度就只有40nit。

    亮度下降原因何在

    亮度下降的原因似乎主要出在主动快门眼镜上。虽说是眼镜,但原理上可以理解成是“无彩色滤光片且无TFT”的液晶面板。比如东芝的3D眼镜透射率仅为33%,也就是说3D电视的亮度在穿过该眼镜后就仅剩1/3了。另外,使用该眼镜时是通过左右眼(单眼)来观看左眼及右眼用的影像。而日常生活中是不会用单眼来观看物体的。打个比方的话,这就像是在用两眼观看以50%占空比闪亮的白色LED及LED光线打到的物体,这时体感亮度就会减半。这样便可轻松推断出,眼镜透射率加上单眼观看会使体感亮度降至1/6。

    3D电视影像变暗的主要原因之一在于受到了快门眼镜的影响。快门眼镜所使用的偏光板会使光的透射率下降。3D电视种类不同的话,快门眼镜所需要的偏光板的数量也不一样,有的是一块,而有的则是两块。当然,采用一块时透射率的下降幅度就会小些,但这时对视听环境又存在着很大的制约。一般情况下等离子电视的3D眼镜需要使用2块偏光板,液晶电视需要使用1块偏光板但是观看角度会受到限制。

    如果是等离子电视的话,面板发出的光实质上属于自然光,而非偏振光。因此,要想使眼镜具有快门功能,就必须使用两块偏光板。不在眼镜一侧使自然光变为偏振光的话,液晶快门就不会发挥作用。而这一转换会使射入眼镜液晶的光线减少至一半以下,并且还会产生与两块偏光板相当的透过率损失(每块约9成)。不过,快门眼镜的透射率虽低但也有有利的方面。这就是,稍微倾斜头部,依然可看到一定的3D影像。

    而液晶电视则不同,面板发出的光已是偏振光。因此,只要眼镜与偏光板的偏光轴重合,眼镜面板一侧就无须使用偏光板。由于只需1块偏光板即可,因此眼镜的透射率实质上基本由块偏光板的透射率(约9成)来决定。不过,这一构造的眼镜虽然在透射率上有利一些,但同时也存在着弱点。这就是必须要使液晶面板的偏光轴与眼镜的偏光轴重合起来,换句话说头部绝对不能有倾斜。随着头部的倾斜,串扰现象就会加重。

    另外,通过等离子电视观看3D影像时,照明用荧光灯的光会形成闪烁,映入眼帘。这种闪烁有时不太明显,有时则会感觉到。这也是快门眼镜所引起的。快门虽然与等离子画面发出的光同步开闭,但对于以50Hz或60Hz反复明暗的荧光灯的自然光,也会发挥功能。快门的开闭周期接近荧光灯明暗周期的2倍或4倍,因此会引发闪烁。打个比方,这种感觉就像是让60Hz驱动的液晶面板的背照灯以61Hz亮灭一样。而使用一块偏光板的眼镜不同,快门对自然光发挥的作用较小,不易感觉到闪烁。

    为了避免在观看3D等离子电视时感觉到闪烁,只能在视听环境的照明上采取对策,或换成使用逆变器的荧光灯照明及流行的LED照明,或重新使用原来的白炽灯,甚至是熄灯观看。

    3D电视比2D电视更耗电

    总体来看,3D电视的视听环境都比较暗。比如,家电商场中的3D电视摆放在只有其周围的天花板灯光熄灭的环境中。熄灭荧光灯的话,环境就会变暗,不易感觉到闪烁。另外,在2009年10月举行的“CEATECJAPAN”上,3D电视视听体验角也相当暗。可以说,这些3D电视都是在比较暗的视听环境下不倾斜头部观看的。

    其实最核心的问题还是3D电视的功耗问题。3D影像也需要与2D影像相同的亮度的话,就只有提高背照灯的亮度。如果只能获得18%的亮度,将3D液晶面板的亮度设置为约6倍就行了。不过,这样的话功耗也会随之增至约6倍。这是不能允许的。那么,对于65nit的亮度,大家能够忍受吗?

    3D电视需要佩戴眼镜观看。穿过眼镜看到的影像、房屋景象及人物都像是穿过透射率为20%的墨镜看到的。影像变暗也是没办法的事情。这样说的话,倒不如不将2D电视的最大画面亮度设定为450nit,比如可以降至100nit。这样2D电视的额定耗电量也许每英寸可降至1W以下。这不仅可减少背照灯使用的CCFL(冷阴极管)的数量,而且还能减少驱动电路。而且,2D液晶电视的成本也可由此降低,变为更加环保的产品。

    如果大家形成了3D电视的影像可以较暗的共识,那么即使观看3D影像时的耗电量会增加,也可在切换为2D影像时自动设定为与3D影像相当的体感画面亮度。比如,设想使用LG的2D/3D电视,其3D显示时的最大画面亮度为450nit,体感亮度为65nit。而2D显示时的最大画面亮度可以设置为65nit。这样体感亮度均变成65nit。如果是这样的电视,在观看2D影像的时间较多时,反而会为减少耗电做出贡献。但是,这样的电视大家会购买吗?