3d打印工艺的特点 [3D电视的健康观看问题初探]
时间：2020-03-11 07:21:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
3D立体电视视觉疲劳原因 图2为观看实物与观看两眼式3D视像的原理对比图。观看实际物体时(如图2a所示)，观看位于A位置的物体，因视点集中，辐辏点也在A处，两者是一致的。但在两眼式立体视像中(如图2b所示)，为了观看屏幕上显示的图像，人眼水晶体的焦点调节位置在B处，为了观看飞出来的图像，其辐辏点靠近眼睛，位于A处，辐辏点与人眼晶体焦点调节位置是不一致的。因此，在辐辏点与人眼焦点位置不一致的情况下，需用特殊的3D眼镜观看。
图3显示了一小时视听前后的眼睛疲劳程度测试结果，图中的纵轴是融合幅比(即图像融合视差的范围、以视听前为1.0的相对值)，它是疲劳程度的客观指标之一，此值小时疲劳度大。图3从左向右依次为观看两维平面图像1小时的场合、对其附加一定视差并以立体观看的场合、使视差随时间变动的场合、加大视差的时间变动幅度的场合，从测试结果不难看出，与观看平面图像的场合相比，观看3D图像时的疲劳程度大。而且，视差时间变大，疲劳度就大。而且休息后疲劳很快就会恢复。该实验表明，辐辏点与焦点的不一致是视觉疲劳的原因。
加州大学伯克利分校的研究
2010年，美国加州大学伯克利分校开展的―项研究显示，31)电视画面的视差会导致观看者出现生理性压力。
不过研究人员表示，适当的观看条件有利于避免绝大多数问题的出现，比如观众最好是在光线昏暗的房间中观看3D电视，观看位置最好是正对屏幕，同时要与屏幕保持较远的距离。在3D影视作品拍摄的过程中，摄影师也需要遵守一些严格的规则，以避免让观众在体验3D视频时产生不适感。造成3D视差的原因在于人们所看到的3D画面往往与显示器所要描述的实际场景存在差异。
加州大学伯克利分校的研究人员设计了一种能够旋转的立体视频座椅。这种座椅能够在视觉和大脑前庭指令的控制下自动调整体验者的身体姿态。该校教授MartinBanks表示，“我们唯一有数据根据的就是所谓的视觉辐辏调节冲突。我们的实验数据显示，在某些情况下，这种视差的确会导致疲劳、不舒服、眼睛紧张以及头痛等症状。”目前由Martin Banks教授主持的、关于3D视觉疲劳的研究项目已经获得了美国国家卫生研究院的赞助。根据Banks的说法，当观看者注视距自己较近的事物或场景时，他双眼视轴就会相交，即产生会聚；而当人凝视远方时，双眼视轴就会分叉，这就是光学术语中所说的“辐辏”，而为了让被注视的物体清晰成像在眼中，眼睛调整睫状肌来聚焦，就叫做“调节”。
在现实世界中，辐辏与调节会在相同的距离上同步进行；但透过3D眼镜看到的世界是分成左右两部分，在屏幕上有水平视差，大脑要被迫去调整辐辏与调节在距离上的差异。
华盛顿大学的教授Robert Patterson称，即便3D电视的视听体验与3D影院完全一样，但3D电视所面临的问题也不会得到全部解决。在2009年社会信息会议(Societyfor Information Display，SID)上，Patterson等人公布了其研究成果：除了辐辏一调节冲突之外，还有其它三种感知差异会使3D电视观众产生疲劳感，即双眼视差(binoculardisparity)、线性透视误差(limear-perspecnve disparity)以及纹理透视误差(texture perspecnve disparity)。其中：
辐辏－调节冲突(vergence-accornmodationconfli)，辐辏与双眼注视某物体时视轴之间的夹角有关，调节是人的眼睛焦距的自动调节，以获得不同距离的物体在视网膜上的成像。在观看立体电影时，双眼聚焦的位置都在屏幕上，但是会聚角，即视轴的夹角却随立体画面的水平视差的变化而变化，因此违反了大脑常规处理时的习惯，会造成人的视觉疲劳。
辐辏与调节会在相同的距离上同步进行，即双眼视轴交于被视物体，会聚点在被视物体上，同时双眼聚焦的物距就是被视物体到观察者的距离。
辐辏与调节在距离上的差异，水平视差使观察者双眼视轴的会聚点远离屏幕一段距离，但是人眼却聚焦在屏幕上。
3D眼镜的健康问题
近日，有相当多的媒体报道称，不少消费者在长时间佩戴3D眼镜观看3D视频后都产生了不同程度的身体不适状况，尤其对于儿童和青少年，旺盛的猎奇心理和自制能力的严重不足使得他们沉迷在3D世界中，不知不觉中就会产生视力下降、头晕、视线模糊、眼睛或肌肉等出现不自主地抽动、恶心、抽搐、痉挛、方向障碍以及意识丧失等症状，严重时还有可能会发生中风等疾病，3D眼镜对于身体的危害可见一斑。
那么为何3D眼镜会对我们造成这么大的危害呢?这要先从3D眼镜的原理说起：3D眼镜一般用于配合观看3D影片时使用，而3D影片是通过不同角度的两台摄像机一起拍摄而成，放映的时候两组画面经过不同偏振方向的处理后，投射到银幕上，如果观看3D影片的时候不佩戴3D眼镜，看到的会是两组模糊的画面，而佩戴上3D眼镜后，因为偏振镜片的过滤，左右眼看到的是不同画面，跟我们用眼镜看到真实物品时一样，大脑根据计算就会产生立体的感觉，如图5所示。
在日常生活中我们是通过眼睛来观察周围具有空间立体感的事物，再经过大脑神经产生三维立体的视觉效果，但这一反应过程通常非常缓慢，而3D影片的反应帧数要大大超过我们眼睛和大脑反应的速度，经常观看3D影片的人们会发现，在你聚精会神的观看影片时，不知不觉的就会有眼部疲劳感，这是你的眼睛长时间处于高速运动状态后所出现的超负荷现象，特别是患有近视的观众，往往在眼疲劳的同时还会产生眩晕感。有医生指出，患有眼疾者不适合戴3D眼镜，包括青光眼、屈光不正者，以及视觉调节能力比较差的远视眼、老花眼患者等，他们受3D眼镜的危害会更大。
3D眼镜的另一个危害就是产品的质量问题。由于至今还没有一个统一的3D眼镜制作标准出台，导致了市面上的3D眼镜质量参差不齐，最便宜的只需要几元钱就能买到，而贵的则需要几百元才能入手，如果平时使用的时候不注意消毒，这种劣质产品将会对消费者的身体造成生理性的伤害，长时间使用还有可能留下运动障碍、意识方面的一些后遗症，如眼睛干涩、身体平衡性下降、头痛和乏力等症状。毫无疑问，3D眼镜让我们拥有了更宽广、更新奇的视觉体验，但同时也对我们的身体健康埋下了不可忽视的隐患，我们必须重视这个潜在的危险，如何解决这一课题将是3D技术普及的重要前提之一。
LG公司相关人员表示，主动快门式3D眼镜在快速开启和关闭时会造成观者深度上的错觉，导致观众看到的图像出现模糊和闪烁，一些观众会因此感到眩晕、恶心。这种产品甚至会导致更严重的问题，如“感光性癫痫”病症。
不过在观看过程中，通过红蓝眼镜观看纪录片时，存在着色差明显以及有叠影等情况，刚开始看还会产生些许不适。对此，节目相关负责人表示，用红蓝眼镜观看3D节目 的确应该适度，而目前影像方面的缺陷，在通过高清3D电视机观看时将不复存在。负责人表示，红蓝眼镜由于成像的原理，会有两个比较大的缺陷。第一是因为是有色眼镜会造成偏色，第二是因为光波过滤会有叠影，尤其是型号比较老的电视机叠影会更加严重。因此负责人表示对于患有心脑血管疾病的人、有眼科疾病的人、红绿色盲的人，以及学龄前儿童，最好不要观看。对于普通人来说，在佩戴时最好也有个适应的过程，先睁左眼，最后再一起睁眼观看。不过负责人同时强调，红蓝眼镜是经过严格的科学实验的，因此佩戴不会对视力产生损伤。
中国健康3D行动倡议书
3D产业的高速发展也带来一些问题。国内第三方权威机构针对当前广大消费者的调研结果显示：后续上映的绝大多数3D电影因其缺乏对于人类眼睛立体视觉成像原理的了解、缺乏对于专业立体影视技术指导的价值认同、缺乏相关立体影视艺术表现方法的实操经验、缺乏与立体影像技术产业界的沟通合作等原因，直接造成这些3D影片上映后对于消费者热情的打击，造成市场对于3D立体影像给人体带来不适及损害人体健康的误解。与此同时，一些不尊重人体健康机理的3D影视及产品迅速充斥市场，这些速成、低价、劣质的3D产品直接造成“劣币驱逐良币”的局面。这些情况的出现不仅严重损害着广大消费者的权益，更直接危害着整个3D产业的可持续发展。这就是有关组织发起2010中国健康3D行动倡议书的初衷。
防止视觉疲劳的对策
对于由大视差与视差时间变化产生的视觉疲劳，如果对摄像、显示、视听条件进行管理，就可以得到某种程度上的控制。虽然在原理上辐辏点与焦点的不一致是难以避免的，但却可以通过加大人眼的景深，在容许范围内容纳一定程度的不一致。所谓景深是指镜头焦点位置前后焦距适合的区域。在缩小镜头光圈拍摄远景时可以扩展景深的幅度。在两眼式立体显示中，将辐辏点与显示面控制在人眼景深范围之内，就可以回避由不一致产生的视觉疲劳，如图6所示。
对于观众而言，首先要考虑的是儿童。由于儿童还处在成长阶段，眼与脑的功能要逐步巩固，且至今业内还未有儿童长期体验立体图像的影响的研究工作。此外，对立体视功能弱者亦应关心，这类观众在观看两眼式立体图像时，往往不能很好地融合立体图像，看不好立体画面。或者，即便是看到了立体画面也很疲劳，据悉该群体占人口总数的7％～10％。值得注意的是，在这一群体中，对立体的视听功能的影响和疲劳感个体差异很大。而在内容制作中，须预先设定显示和视听条件的参数。例如：高清电视的标准视听距离为画面高度的3倍处。但在实际的家庭中，却多由居室大小而决定距离，一般多为2～3米处。另外，两眼间距成年人为65厘米，儿童为50厘米，两眼距离小时视差被强调，亦应注意这一点。同时，两眼距离是观看无限远点物体时的视差，在两眼式的立体场合，这一无限远点的视差则与视距无关，而与画面大小变化相关。如果事先设定小画面，且在所制作的节目中包括着无限远点的图像时，若用大画面观看，则会出现比两眼间距更大的视差，会出现非常难看的图像，亦须注意。
事先设定显示、视听条件以及制片人的演出意图，对内容制作进行管理，需由专家进行立体设计并管理拍摄，美国已经产生这类职业。对视听者而言，则须注意休息，并对长时间视听进行控制，时间适当。特别是对于儿童，更应淡化立体视听对其的吸引力。此外，专家建议眼科疾病患者不要观看3D节目。
看3D电视时，应该保持适当的观看距离。一般而言，电视越大，观看距离要越远。并且，如同看3D电影，眼睛尽量跟着画面的焦点走，不要看虚景，这样感受到最好的立体效果。在观看过程中，出现头晕、目眩、呕心、流泪等现象时，请即刻摘下眼镜并头靠沙发休息几分钟。
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