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专家怎么看3D?
商机乎?泡沫乎?

【作者: 王岫晨】2010年04月06日 星期二

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由于3D电影带起一波3D显示的发展新契机,使得2010年各大显示器品牌厂商纷纷正式出货3D产品,3D显示元年俨然成型。而这也让显示器产业终于可以透过附加价值的提高,摆脱目前的市场价格竞争。



DisplaySearch调查指出,3D显示器的市场出货量将从2008年的70万台,成长到2018年的1亿9600万台,营收也将从9亿200万美元成长至220亿美元。该预测同时显示,年复合成长率(CAGR)按营收计算将达到38%,按出货量计算将达到75%。



目前市场上,已有包括电视机、PC监视器、笔记型电脑、蓝光光碟、数位相机、数位摄影机以及数位相框等产品的制造商计划推出3D显示相关产品。而除了家电之外,3D显示器未来更可望普及至医疗领域,以及数位告示看板等新用途上。



为显示器产业带来新价值


平面显示器产业发展至今,从过去的高单价商品,渐渐走入了削价竞争的流血市场。相关厂商在不断砍价的同时,也正努力思索如何提高平面显示器的价值。而近期延烧猛烈的3D议题,就像一场及时雨,正好提供了显示器厂商这样一个重要契机。



不久前蓝光标准的正式定案,有助于3D影片进入客厅,让观众在家就可以观赏高品质的3D电影。欧洲的Sky TV电视台也已宣布将在2010年开设3D频道。除了电视节目与电影之外,近年来游戏厂商积极开发3D游戏,都让3D电视的需求大增。也由于透过电视玩3D游戏的方式逐渐成型,因此支援3D显示的电视未来势必将成为玩家的必要配备。这都有助于3D电视热销。



目前若以营收金额计算,3D电视无疑占有3D显示器领域最大市场。 DisplaySearch预测,3D电视的出货量将从2010年的100万台成长至2013年的1500万台。另外,具3D显示功能的手机出货量将在2018年达7100万部,若依出货数量计算,将成为最大的3D显示器市场。另外3D监视器和3D笔记型电脑的出货量,也预计将随着3D内容的增加而成长。



《图一 工研院电光所立体影像系统组组长郑尊仁说,台湾必须急起直追,掌握第二波3D契机。 》


3D带着TV向前走


工研院电光所立体影像系统组组长郑尊仁指出,显示器产业继续发展下去只有两条路可走,第一是Super High Vision,第二就是3D显示。而预期市场最大的,就是3D显示。毕竟发展Super High Vision,也必须要有相关的内容来呈现,但看看目前市场上,消费者好不容易才从SD世代走进HD世代,目前市场上拥有HD画质的影片内容尚且不多了,更何况是Super High Vision(7680 x 4320)的内容。而且Super High Vision也必须将显示器越做越大,价格也提高,在这样的情况下,真正的普及率还需观察。而3D显示器,能够在面板不变的情况下,透过附加的光学膜片,便很容易将现有的显示器变成3D专用萤幕,进而提高产品价值。



郑尊仁说,目前电影产业因为3D的加入,整体获利提高了三倍,这正是许多制片厂商争相投入该市场的主要原因。而显示器厂商目前纷纷掉入削价竞争的无底深渊,为了提高获利,增加3D功能是目前显示器厂商普遍的作法。包括Sony与Panasonic都已经推出了3D电视,Panasonic更将3D视为是PDP电视起死回生的关键。



依据目前观察,3D电视未来将占有最大的3D显示市场营收比重。这对于改变目前血流成河的电视产品价格竞争现状,将起极大的作用力。目前电视产业从HD到Full HD之后,似乎已经缺乏决定性的差异因子,导致电视产业开始走入流血砍价一途。在具备了3D显示功能之后,无疑可以提供电视产品更大的差异化以及附加价值,摆脱价格竞争。而Full HD 3D电视也预计将是电视产品下一波的发展主轴。



《图二 IDT视讯显示营运部门技术及市场总监陆婉民说,DisplayPort是最适合3D显示应用的介面技术。 》


台湾需掌握第二波3D契机


郑尊仁也提到,3D内容的拍摄,对于导演是个很大的考验。因为过去导演拍好影片,只需要在一般的2D显示器上就可看到效果,然而3D影片,除了拍摄上需要至少两个镜头之外,也必须透过3D立体显示器,才知道画面的深度与立体感是否足够。因此摄影的技术、设备与成本都比过去提高了。而台湾更是缺乏3D影片相关的拍摄人才与设备,这对于发展3D内容来说,是非常不利的。



郑尊仁说,在这第一波的3D商机中,美国电影大厂与日、韩显示器厂商都抓住了机会,并获得最大利益,台湾在这一波的3D商机中明显落后许多。第一波的3D商机包括3D内容与3D显示器,国外厂商纷纷跑在前头。而下一波的3D契机,不需眼镜的裸眼式3D显示器将非常有出头的机会。台湾厂商在目睹外国3D产业的大丰收之后,必须利用既有优势急起直追,以掌握3D显示的第二波发展契机,否则未来在全球显示产业势必屈居弱势。



DLP迅速称霸3D投影市场


3D投影机是最近十分热门的话题,国外已经有多家厂商推出产品,其中许多都是使用TI的DLP技术。 DLP技术在传统投影机市场上,与3LCD技术几乎平分秋色,在市场上各有50%市占率。但是到了3D投影市场,DLP的市占率便大幅提升。其原因很简单,反应速度够快。



TI的DLP亚洲区业务总监黄志光说,DLP投影机是透过DMD(数位微型反射镜元件)快速运作而成像,反应速度非常快。对于一般投影应用,DMD每秒生成60幅画面即可,也就是60Hz。对于3D投影应用,DMD则能够每秒生成120幅画面,供左眼与右眼交替观赏。



黄志光强调,比起LCD「毫秒」等级的更新速度,DLP更新速度是以「微秒」来计算。目前LCD在120Hz的更新速度上就显得非常吃力,但对于更新速度达到16微秒的DLP来说,根本就是家常便饭。而这正是DLP在3D投影市场的最大优势。



黄志光也提到DLP Link,这是专为DLP高画质电视市场所开发的技术,它最大特点就是不需要独立的外部发射器,利用DMD快速切换的特点,在画面之间插入灰阶画面。当3D眼镜侦测到灰阶画面时便切换左右眼快门,以这种方式进行左右眼切换同步,因此不需要外部接收器,且接收讯号范围达4.2米。



黄志光说,DLP Link在投影机的生产成本并不高,未来很有机会看到平价的3D投影机产品,不过目前最大的问题还是在昂贵的3D眼镜以及3D内容,因此初期会以教育市场为主要推广的对象,等到市场够成熟时,就会进入家用影音娱乐领域。



《图三 Nvidia亚太区资深技术经理严永信说,3D技术不久便将全面攻占玩家的电脑。 》


DisplayPort能满足3D频宽需求


目前包括电视、显示器与手机等产品,几乎只要有显示功能的装置,就会有厂商将之与3D显示进行结合。也因此大到3D电视、3D显示器、3D投影机、小到3D手机等装置,都成为目前市场上最热门的话题之一。



IDT视讯显示营运部门技术及市场总监陆婉民表示,3D视讯的应用,与频宽有绝对的关系。目前一般LCD显示器最高更新频率都是60Hz,而为了显示3D左右两眼切换的影像效果,显示器的更新频率必须达到120Hz,如此才能透过快门式眼镜看到每只眼睛各60Hz的影像。



陆婉民解释说,120Hz的画面更新频率,其资料量需要的是更大的资料传输频宽。如此庞大的资料量,若是依赖传统低电压差分讯号(LVDS)的方式来传送,最少需要4个Channel才足够,但如果使用DisplayPort介面来传送,则需要一个channel就够了,可大幅缩减缆线成本以及EMI干扰。



陆婉民也提到,从目前3D电视画面更新频率动辄240Hz的高速来看,LVDS需要用到8个channel,不仅走线困难,EMI干扰也将造成很大的问题。然而透过DisplayPort,却能简单解决这样的困扰。首先,DisplayPort采用数据编码方式,以及在更宽的频谱中进行随机RF发射能量展频,可降低干扰的讯号强度与无线干扰,也减少FCC一致性测试中的问题。此外,画素和数据时脉资讯是被编码于每条数据通道中,因此并不需要单独的时脉线路。HDMI与DVI等介面则需要单独的时脉线路,因而容易造成EMI干扰问题。最后,DisplayPort采用展频时脉技术,能够进一步扩展RF频谱能量,降低有问题的频率突波。



也因此,不久的将来,DisplayPort将快速普及至电视内部传输介面,重要的原因就是其频宽大、缆线小、EMI干扰低。在未来240Hz的3D电视上,DisplayPort将是非常重要的介面。



话题热却问题多 投资者不看好


3D TV议题看似火热,但现阶段投资3D TV的报酬前景却不被看好。投资人普遍认为,现在把资金投注在3D技术仍嫌过早。日本一吉投资管理公司的基金经理秋野充成就说,彩色电视当初花了十年的时间,售价才降到一般消费者普遍能够接受的程度。 3D TV要花多久时间,答案似乎也很明显。



《图四 德仪DLP亚洲区业务总监黄志光,DLP未来将称霸3D投影市场》


价格门槛高 应用尚缺乏。


分析师则指出,许多消费者才刚升级高画质LCD电视,短期内要他们再花钱升级3D TV似乎不太可能。且目前市面上的3D TV数量也很少,42吋的3D TV价格约1000美元(约新台币3万2000元),50吋更要超过2000美元,但42吋的高画质LCD电视最低也才约600美元。加上3D TV需另外配戴立体眼镜,以及3D体育或娱乐节目内容尚缺乏等问题,都成为阻碍3D TV发展的重大挑战。



而提到3D显示的普及,陆婉民则说,未来电视、PC、NB与手机上都会有3D显示功能。但消费者未必会购买,原因很简单,若先排除因为电影所带动的一波3D热潮,目前3D显示技术尚未成熟,观赏3D节目会导致晕眩不舒服的情况发生,且所需要额外配戴的3D眼镜,价格也不便宜。目前多数电视节目都不需要使用到3D功能,例如新闻节目等,以电视来说,只有观赏电影才有较大的3D需求,而PC与NB则也是仅有在电玩游戏上才较常使用3D功能。



简单来说,3D产品目前最大问题在于装置整体价格太高、应用不足,因此市场普及的速度也势必受到影响。而且3D节目也必须在大尺寸的显示器上观赏才有意义,太小的萤幕其立体效果是非常有限的。如此大尺寸的显示器,不仅价格十分昂贵,客厅中也必须要有够大的空间才能摆放。



正因为存在着这些限制,陆琬民认为,目前炒得一头热的3D市场,究竟何时能真正普及到使用者的客厅与PC上,恐怕时间还没这么快。



《图五 工研院电光所专案经理陈文昭,把2D平面转换为3D影像,就是一种魔法。 》


副作用亟待解决


当然3D电视强势进占客厅,首要解决的问题依然是习惯问题。目前消费者已经习惯传统2D画面,突然改成3D画面,或许一开始会感到新奇,但能否长时间观赏则需要划上很大问号。例如不久前,在德州的一场美式足球赛中,大会发送8万支3D眼镜给入场欣赏比赛的观众,让他们透过3D眼镜收看现场大萤幕的立体转播。但因为不是每个人都愿意戴上眼镜看比赛,对于没戴眼镜的人,3D萤幕模糊一片无法观赏。另外,部分消费者透过3D眼镜观赏立体版电影Avatar,看完后却出现头痛、头晕、呕吐的不适症状;还有人​​看完电影后眼睛剧痛、视力模糊,到医院后发现是急性青光眼发作。



3D电视的最大问题,在于不是每个人都愿意戴着眼镜看萤幕,特别是许多人需要随时起身走动,或者坐不住的儿童等。而长时间戴着3D眼镜引发的不适,也都是亟待解决的问题。



《图六 爱尔得资讯总经理王俊贵,裸眼式3D显示器才是发展立体显示的王道。 》


结语


其实3D显示说穿了,就是回归自然,毕竟人眼所看到的本来就是3D的视觉影像,因此3D显示器可以改进2D显示器的缺点,也就是深度与立体感不足的问题。目前观察,3D显示仍存在许多亟待克服的问题,要普及还得等上一段时日。然而3D成为显示产业下一步重要发展趋势却已是不争的事实,在目前各显示器大厂汲汲营营的努力下,相信客厅就是3D剧院的梦想将会很快来临。



(表一) 3D显示设备与眼镜型式分析表<资料来源:www.3DHV.com;2009/12>






























项目

性质说明

配合显示硬体





红蓝偏光眼镜

利用色纸过滤色光的原理,每一边把红或蓝的偏色过滤掉剩下本眼应该看到的画面;这种方式影片颜色很难掌握效果不佳,所以现在已经很少人用了,影片较多。

1、一般的2D显示器即可。


2、一般的2D投影机即可。

线性偏光眼镜

线偏光方向有90度角垂直与180度水平,亦可为45/135度角交叉,但投影机或LCD与眼镜之间一定要一致,否则就无效了,要使用2台投影机才能有3D效果(L/R两轨左右影像),偏极光立体电影必须使用银质的3D专用银幕,一般银幕是不能用的,因为无法分离出两种偏光。线偏光立体系统观看视角比较平均像4:3模式但左右视角比较小,由于观赏者需带眼镜,但成本低可损耗,较符合经营效益,所以是目前立体电影院最普遍采用的模式。电影最近比较多,其技术已经成熟许多。

1、iZ3D 22吋LCD采2层LCD用线性偏光方式。


2、液晶LCD投影机,数位DLP投影机都可以。以上都要使用2台才能有3D效果,必须使用银质的3D专用银幕,一般银幕是不能用的,因为无法分离出两种偏光。

环型偏光眼镜

环型偏光或称圆型偏光,是将水平交错之奇、偶水平线光的方向,向左(奇数线) 逆时针方向则为左圆偏光,右(偶数线) 顺时针方向为右圆偏光,可由2台投影机再透过的环型偏光镜播放画质不变(与线性偏光相同),如用LCD需要贴偏光膜Retarder Film在LCD TV萤幕上,但只有一层LCD显示即可,环型偏光的特性俯仰视角比较小,相对左右视角比较宽,适合宽萤幕(16:9)及平面的放映空间,LCD的显示其左右影像的垂直解析度各会减少一半,(960×1080×2=1920×1080)其3D画质还是可以被接受,彩度明度都还是水准之上,观众需带眼镜,但成本低较可多人一起观赏符合经营效益,影片最近比较多,其技术也已经成熟。

1、宏碁Acer 3D笔电Aspire 5738DG


2、Hyundai日本BS11卫星3DTV立体电视


日本原装进口46吋高画质数位液晶3D立体电视,拥有全球首款3D立体电视将是平易近人的价位,免费收视日本BS11卫星台独家播放3D立体节目,轻松在家享受3D立体家庭剧院,3DTV内建卫星接收器,直接收视卫星节目不用再多买主机,内建2D模拟3D播放功能,带您进入3D立体高画质的享受。


3、液晶LCD投影机,数位DLP投影机都可以。以上都要使用2台才能有3D效果,必须使用银质的3D专用银幕,一般银幕是不能用的,因为无法分离出两种偏光。

主 动 式

快门式眼镜

快门式(Shutter),它是利用LCD片通电断电可透明或黑暗的原理来制作左右可高速切换的眼镜,影片则用一台投影机DLP单枪头影机120Hz或LCD TV 120Hz以高速切换左右眼画面方式放映(如一秒60格,单数格为左眼,双数格为右眼,由于进步用120Hz,人的眼睛几乎没有感觉在闪烁),全场需设无线感应来控制观众的眼镜切换速率需与投影机的切换速率同步。这种系统复杂,眼镜成本很高,换电池亦很麻烦,造成管理上的不便,眼镜较重观众配带较不舒适,不适合在座位数量多的立体剧院使用,但观众人数少使用还可以,个人立体剧院可用DLP单枪一台与一般布幕即可,支援Full HD高画质解析度3D显示模式,完全不降垂直解析度,同时也没有视角与观赏距离的限制,画质较高但明度会减低。

1、Nvidia 3D Vision立体套件电子快门眼镜、一组透过USB外接的红外线讯号发器,另外还需要120Hz倍频萤幕或DLP单枪投影机以及相容的Nvidia显示晶片,所有条件必须整合在一起才能显示出立体感、层次感、清晰度都相当优异的3D画面。


2、22吋立体萤幕有宏碁Acer 3D 120Hz GD245HQ 23.6吋Full HD立体萤幕,优派VX2238wm和三星2233RZ都是配合Nvidia 3D Vision立体套件。


3、ASUS G51J 3D笔电, 是采用15.6 吋、120 Hz 倍频 LED 萤幕的3D笔电,配合NVIDIA 3D Vision立体套件。


4、Sony与Panasonic 2010年主推3D TV,120Hz倍频LED。


5、单枪头影机只能用数位DLP机种,配合快门式(Shutter)眼镜,美商优派此次推出四款超短焦倍频3D投影机,包括PJD6211、PJD6221、PJD6381、PJD6241,除了令人赞赏的短焦距成像能力、120Hz双倍频技术与支援3D Ready功能,一般布幕即可。


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