你们都是大骗子！揭示3D投影原理的秘密

什么是“3D Ready”?

　　虽然现在有越来越多内置DLP Link技术的3D投影机上市，但3D仍然是一个让人困惑的话题。哪种3D信号源能够和你的3D投影机一起工作?你需要知道哪些东西才能搞清楚3D的水有多深?在读完这篇文章之后，你会清楚地了解什么是3D，3D怎样工作——以及为何购买一台3D投影机只会让你觉得上当受骗。

支持NV 3D和DLP Link两种方案的投影机

　　虽然立体3D显示仍然是一种非常新的能力，然而市场上已经有超过130种型号的投影机支持这种能力。为了让这些投影机与其2D同胞们区别开，通常机器的外壳上会有一个logo声明其3D能力。但这个logo到底意味着什么东西?简而言之：一台3D Ready的投影机可以接收和显示至少一种立体3D传输格式。就传输格式而言，我们指的是用于从信源(电脑、机顶盒、游戏机或者蓝光播放机)向你的投影机传输信号的3D信号格式。

　　四大3D传输格式

　　目前为止，至少有四种普遍使用的立体3D传输格式，分别称为frame sequential(帧连续)，frame packing(帧封装)，side-by-side(并排)，以及checkerboard(棋盘)。除此之外还有其它的传输格式，以下我们将集中讨论这四种主要的格式。

　　Frame sequential(帧连续)

DLP Link的工作原理

　　Frame sequential，偶尔也被称为page-flip(翻页)，在某种层面上来说是最简单的3D格式。Frame sequential信号就是以120帧每秒的速率发送的全解像度画面。各帧按顺序交替，因此显示设备接收到一个左眼帧，接下来一个右眼帧，然后再一个左眼帧，接下来又一个右眼帧，依此类推。之所以简单是因为投影机本身不需要对信号进行任何解码操作，它只要能够接收120Hz信号即可。相应地，这种格式需要大量带宽，因为它在本质上是将一个全解像度的信号以60帧每秒的速率分别发送到左眼和右眼。对于一个相应的2D信号来说，带宽翻了一番。

现场讲解DLP Link技术

　　在投影机领域中，frame sequential是一种重要的格式。目前，号称“3D Ready”的低价位DLP投影机只能接收frame sequential 3D。并且在本文写作之时，其3D能力被局限在最大1280×720分辨率。目前，唯一能发送frame sequential信号的方式就是使用一台计算机，例如配备了NVIDIA 3D Vision系统的PC。消费电子类产品，例如蓝光3D播放机和机顶盒，不能输出frame sequential 3D。简而言之，你所见过的所有这些低价位DLP 3D Ready投影机都无法兼容蓝光3D或者电视广播3D——非PC不可。

Framepacking(帧封装)

Frame packing(帧封装)

Frame packing工作原理

　　Frame packing和frame sequential很接近，但它们不是同一种东西。Frame packing将左眼图像和右眼图像同时发送给投影机，两幅图像之一在另一幅图像之上，两者之间有一个较小的间隔。本质上讲，信源发送一个巨大的、两倍高度的图像帧，而不是两个较小的图像帧。信号以24Hz或者60Hz传输。投影机必须能够将被封装的两幅图像分离并且顺序显示。(注：如果不考虑上下两帧之间的微小间隔，可以认为信源发送的是1920×2160的帧，其高度为1920×1080的两倍。)

3D示意图

　　Frame packing是用于HDMI 1.4标准的缺省格式。任何标记为HDMI 1.4兼容的产品必须能够支持这种格式。它是蓝光3D播放机的标准输出格式，虽然其中一些播放机还有另外的选项。Frame packing对投影机的处理能力提出了更高的要求，因为投影机必须能够分离被封装的两个帧并且将其依序显示。

　　Side-by-side(并排)

Side-by-side水平式

　　在因DirecTV而得到普及的side-by-side传输格式中，两个帧被压缩为其原始水平解像度的一半，然后合成一帧同时传输。对于1080p信号，每帧为1920×1080个像素。这将会是并排的两个960×1080帧。投影机会分离两个压缩帧，将其水平扩展回最初的1920×1080格式，然后依序显示。Side-by-side有隔行扫描和逐行扫描两种变体，其中隔行扫描变体使用较少的带宽，而逐行扫描变体则拥有更好的图像质量。(注：DirecTV，北美卫星电视服务商之一)

非常直观的DirecTV Side-by-side水平3D效果

　　正如你所想到的，这种格式在压缩和随后的扩展过程中损失了一些分辨率。本质上，它为每只眼睛使用了一半的分辨率。在本文写作之时，DirecTV是side-by-side格式的唯一使用者，但这种格式应该能够与最新款(2010款)的3D电视机以及目前的DirecTV高清机顶盒兼容。较早的3D电视机很可能无法显示这种格式，而目前市场上的低价位DLP “3D Ready”投影机也不能显示这种格式。

　　Checkerboard(棋盘)

搭配checkerboard 3D格式的眼镜

　　很多DLP的3D Ready电视机(而非投影机)能够接收这种称为checkerboard的格式。在这种格式中，用于左眼和右眼的两幅图像被交织，即每隔一个像素用于左眼或者右眼。看看国际象棋的棋盘然后把上面的方格想象成像素。黑色的方格是用于左眼的像素，而红色(或白色)的方格则是用于右眼的像素。电视机分离这两幅被交织的图像并且依序显示。最后的图像具有一半的解像度。

3D转换器国外有售399美元

　　既然投影机并不支持这种格式，为什么你会需要了解这种格式?checkerboard之所以重要是因为其历史地位。较早的DLP 3D Ready电视机能够并且只能接收checkerboard格式，而这种电视机在过去几年卖出去了相当多的数量。一旦消费者发现他们的电视机不能兼容电视广播3D和蓝光3D格式，他们会理所当然地发飙。问题的解决方案是一台转换器，它能够将frame-packed(蓝光)3D或者side-by-side(DirecTV电视广播)3D格式转换成checkerboard 3D，然后显示在DLP电视机上。

3D转换器接口示意图

　　这很重要，因为DLP 3D Ready投影机不能显示checkerboard 3D。如果它们能够显示，那么用户只需要购买一台转换器就可以高枕无忧了。然而，没有可以将frame-packed 3D或者side-by-side 3D转换成frame-sequential 3D的转换器，而用于电视机的转换器除了checkerboard 3D之外，不会输出任何其它格式的信号。

3D骗局所在

　　在了解了目前最流行的四种3D传输格式之后，我们已经找到了3D投影机骗局之所在。目前可以买到的低价位DLP “3D Ready”投影机对于很多应用来说都很不错。对于游戏，没有任何东西可以和一台投影机带来的大画面3D体验相媲美。在教育领域，它们能够被用来显示三维图形和物体，从电路解析到艺术史中的雕像。

美女现场演示LG CF3D

　　但就家庭视频应用而言，它们有一些严重的局限。它们不能显示frame-packing和side-by-side格式，而这两种格式是用于视频显示的最流行、最重要的3D传输格式。虽然大多数此类投影机被设计用于数据演示，人们却一厢情愿地怀着将其用于家庭影院的目的，不断购买这些产品。因为它们无法支持正确的格式，一旦对这些格式的支持被整合，你会发现自己将来不得不购买另外一台3D投影机。

美女现场演示LG CF3D

　　如果你必须马上购买一台1080p 3D投影机，的确有那么几台非常昂贵的投影机能够以1080p显示frame-packing，frame-sequential，checkerboard和side-by-side格式。最便宜的是LG CF3D，一台使用偏振光滤镜的1080p投影机。其标价为14999美元并且需要一张镀银屏幕来获得3D效果。在目前这个时候，选择很少并且代价高昂，但随着3D方案采用率的上升以及更多产品上市，价格会迅速下降。

　　关于HDMI 1.4的一个提醒

　　HDMI 1.4标准的一项重要内容是对于任何声明了1.4兼容性的设备所必须支持的3D传输格式的列表。问题在于，一个非HDMI 1.4的设备仍然可以选择支持这些传输格式。一个很好的例子是Sony的Playstation 3游戏机，它能够进行3D游戏，播放蓝光3D电影，虽然它只是一台HDMI 1.3设备。一些投影机可能只是HDMI 1.3的，却能够解码frame-packed的1080p 3D。为了判断一台投影机对最新3D传输格式的兼容性，你需要在规格说明书的章节之外，找出其真正能够兼容的传输格式。

　　期待3D投影的未来

　　目前，3D投影机和3D电视机只是被笼统地称为“3D Ready”。对于消费者来说，这样既不能帮助他们购买到正确的产品，也无法提供有用的信息。围绕在3D技术周围的混乱状态，致使消费者购买了不能显示一些最重要的3D格式的3D显示设备，接下来只能继续购买转换工具才能让产品互相兼容。在未来，我们希望看到的是一个表述为“3D Frame Packing兼容”或者“完全3D兼容”的证章，而不仅仅是标志着“3D Ready”的证章。没有细节的、对3D兼容性含混不清的声明，只会让消费者受到伤害。

希望这种混淆视听的3D Logo可以早日被取代

　　抛开我们今天看到的种种兼容性问题，仍然有一些令人鼓舞的因素预示着一个更加光明的未来。3D节目开始涌现。随着蓝光3D的发布，最初的几部电影彷如积雪初融，而3D电影节目的滔滔洪水也就指日可待了。与内容的出现相伴，传输格式的标准已经尘埃落定。HDMI 1.4协议已经制定完成，包括3月10日的1.4a标准，其中定义了用于电影、游戏以及电视广播的强制3D格式。随着协议的确立，制造商终于能够开始开发符合业界统一标准的产品。

　　我们热切地期盼新的3D视频产品的陆续上市。3D技术对于投影机行业和消费者来说都是一个激动人心的新进展。你需要了解的是，目前市场上所能见到的号称“3D Ready”的投影机，不能保证与你希望使用的3D信源兼容。