DLP 3D 介紹、立體眼鏡測試

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DLP(Digital Light Processing、數位光源處理技術)是一種由德州儀器(Texas Instruments、簡稱 TI、中文官網)所開發出來、主要用於投影機和背投影電視的一種顯示技術;他基本的原理是用所謂「數位微型反射鏡元件」(Digital Micromirror Device、簡稱 DMD)上許多的微型鏡片,來控制光線,進而做到動態的影像顯示。不過由於 DLP 技術並不是本篇的重點,所以也不打算多提,有興趣的人建議可以參考維基百科(連結)或是德儀官網(連結)上的介紹。

由於 DLP 本身的技術特性就是畫面更新的速度、反應時間非常快,要做到 120hz 以上的更新率對 DLP 顯示器來說也不是什麼難事,所以非常地適合用來做主動式立體的顯示,所以,後來就有基於 DLP 技術而發展出來的「DLP 3D」了!不過 Heresy 必須先聲明,對於所謂「DLP 3D」的定義,Heresy 自己並非非常地肯定、還有一些疑慮,所以下面內容如果有錯誤,也請見諒並指正。

首先,DLP 3D 分為兩個部分:

  • 其中一個是顯示裝置和立體眼睛間同步用的「DLP Link」技術
  • 另一個則是名為「DLP HDTV 3-D Image Format」的立體訊號格式

接下來就先針對這兩部分稍作說明:

DLP Link

DLP 3D 技術基本上也是主動式立體顯示技術的一種,也就是用兩倍的更新率(120hz 的頻率)、交錯地送出左右眼的畫面;而眼鏡的部分,則是會對應畫面、交錯地遮住左右眼,藉此做到讓左眼只看到左眼影像、右眼只看到右眼影像,並達到立體顯示的效果。如果對於主動式立體顯示的技術原理細節有興趣的話,可以參考《立體顯示技術簡介 二、主動式眼鏡立體系統》。

和目前市面上比較有名的 nVIDIA 3D Vision 不同的地方在於,nVIDIA 3D Vision 或其他家的主動式立體眼鏡,大多是採用紅外線來做畫面和眼鏡的同步訊號,所以需要一個額外的紅外線同步訊號發射器(emitter)。而 DLP Link 技術的特色,就是不需要這種同步訊號發射器

DLP Link 的原理特別處在於,他是在顯示的畫面切換時(例如:左眼畫面換成右眼畫面的過程),直接在畫面上顯示特殊的畫面(一般是說是灰畫面),用來給眼鏡接收、當作同步訊號。而這樣做的好處呢?除了可以不需要有另外的同步訊號發射器之外,就是只要看得到畫面,就可以同步了!相較之下,紅外線的同步訊號發射器還要考慮到遮蔽、干擾的問題,的確是比較不方便的。

而基本上,有支援 DLP Link 的顯示設備,就算是「DLP 3D Ready」(官網)了!也由於 D-Link 是德儀所定義的標準,所以只要是支援 DLP Link 的立體眼鏡,都可以用在任何一款的 DLP 3D Ready 投影機上,不會有相容性的問題∼像是 Xpand、RealD、Optama 等公司,都有各自出品自己的 DLP 3D 立體眼鏡,而且也可以交互使用在不同的 DLP 3D Relady 顯示器上。而實際上,現在應該是幾乎所有採用 DLP 技術的電視、投影機,都是 DLP 3D Ready 的。所以其實要找到支援 DLP Link 的顯示設備,還算是滿容易的。

參考資料:《DLP Link》from 德儀

DLP HDTV 3D Image Format

DLP HDTV 3D Image Format 是什麼呢?他是一種 TI 所定義、專門用來給 DLP 3D TV(官網)用的立體畫面訊號格式。

他的基本概念,是將左右兩個畫面,以西洋棋棋盤的形式交錯地融合在一起,變成單一張圖,以符合一般裝置的訊號規範。右邊的是意圖就是取自德儀官方文件《DLP® 3-D HDTVTechnology》(PDF 檔)裡的示意圖;基本上,從這個例子應該就可以看的出來這種格式的組合方法了∼

這樣做雖然一樣會讓左右兩眼的解析度降一半,用一般單眼影像的資訊傳輸量、來傳遞兩眼影像的資訊;但是他的好處主要是不會像 interlaced 的一樣,過度損失單一軸向的資訊,官方是聲稱畫面在視覺上會比較好一點。不過不管怎麼說,如果使用 DLP HDTV 3D Image Format 來傳遞立體影片的訊號的話,他的解析度是會降一半的。

而當支援這種訊號的顯示裝置收到後,他就可以再根據定義,把單一畫面拆回成左右眼的兩張的影像(解析度一半),以 120hz 交錯式的方法顯示出來。

關於 DLP HDTV 3D Image Format 有興趣,也可以參考《Introducing DLP® 3-D TV》一文(PDF 檔),或在德儀的網站找到更多資訊。如果對這類其他的立體訊號有興趣,也可以參考 Heresy 之前寫的《立體顯示的訊號》,裡面有對幾種比較常見的立體顯示訊號做一些簡單的說明。

奧圖碼 3D DLP 眼鏡 ZD101 外觀

而前面簡單地帶過了技術原理的部分,接下來就是實際測試了!Heresy 這次用來測試的 DLP 3D 立體眼鏡,是由奧圖碼(Optama、官網)所販賣的 ZD101 DLP Link 3D 立體眼鏡(網頁);不過由於這隻眼鏡是借來的,所以不確定裡面的配備是否齊全?但是確定的是,應該有少些東西。

下面兩張照片,就是外盒和打開後的樣子了∼

基本上,Heresy 這邊只有拿到眼鏡的本體,以及使用說明手冊這兩樣東西;盒子海綿中間的空格,應該是有放東西的(應該是類似鼻墊之類的小東西?),不過 Heresy 沒有拿到。

眼鏡本體的部分,和 nVIDIA 的 3D Vision 眼鏡相較,Optama 的眼鏡大上不少,對於有戴眼鏡的人來說,應該會覺得比較好戴;不過他的設計是不可折疊的,所以攜帶性、收納性相對地就差很多了…

照片請參考下方:

左上圖是眼鏡的正面照片,可以發現他中間有一個透明的圓形,那就是 DLP Link 的接收器;理論上只要他能感應到螢幕的光線,就可以進行和顯示畫面的同步,如果把它遮住,那就沒辦法同步了∼右上圖則是側面照,在眼鏡左上方有一個紅色的按鈕,是他的開關;開關本身也有隱藏式的燈號,按下去後會亮,也會用這個燈號來反映電量。

Heresy 覺得比較奇怪的是,燈號亮的位置就是按鈕的所在,所以按下去的時候其實也看不到燈號;雖然說這問題不大,但是還是覺得這設計怪怪的。

上方左圖是眼鏡左邊的內側,這邊也是安裝電池的地方∼和 3D Vision 不同的地方,Optama 不是採用充電式的電池,而是使用水銀電池來提供電力;兩種方法哪種比較好,就見仁見智了。而上方右圖則是眼鏡的尾端,這邊紅色的材質是比較軟性的,所以在配戴的時候不會太難過。

DLP Link 使用經驗與感想

開箱文大致就這樣了。接下來,就是實際測試了∼Heresy 這邊是搭配 ViewSonic 的 PJD6531w 這款 DLP 投影機(官網)來使用了;Heresy 這邊之前都是拿 nVIDIA 3D Vision 來搭配這台投影機使用,不過實際上他也是 DLP 3D Ready 的投影機,所以剛好可以拿它來做測試∼

而在測時前,要記得先把投影機的 3D 同步設定,改成使用「DLP-Link」(如右圖),這樣才可能讓 DLP 的 3D 眼鏡有同步訊號可以接。

測試的內容呢,Heresy 主要分成兩個部分,一個是使用 nVIDIA Quadro 顯示卡、來執行自行開發 OpenGL Quad-Buffer 的立體顯示程式;而另外一部分,則是使用 Stereoscopic Player 這套滿有名的立體影片撥放軟體(官網)來做立體影片的撥放。

不過 Heresy 在測試使用時,遇到的第一個問題,就是「不知道要怎麼送訊號給投影機」…

一開始 Heresy 是很直覺的認為,應該是要送 checkboard 的 DLP HDTV 3D Image Format 吧?但是雖然 nVIDIA Quadro 驅動程式和 Stereoscopic Player 都有支援這種形式的立體訊號輸出,可是 Heresy 不管怎麼試、就是沒辦法讓投影機正確地辨識 DLP 3D 的訊號、顯示立體效果…

而又在網路上找資料、也聯絡過相關廠商詢問,最後才確認:原來「好像大部分的 DLP 3D Ready 投影機,都不支援 DLP HDTV 3D Image Format 的訊號,而是要直接送 120hz 的交錯是訊號給他…直接送 120hz 的訊號給投影機 Heresy 是覺得可以接受,因為畢竟這樣不用因為 DLP 3D 訊號格式而損失一半的解析度;但是不接受 DLP 3D 的訊號,Heresy 就覺得有點怪了。

總之,在這個前提下,以 nVIDIA Quadro 驅動程式的設定來說,不管是「通用式主動立體」或是「板上 DIN 連接器」都可以用來傳 120hz 的訊號給投影機,而 Stereoscopic Player 則是要設定成「Software Page-Flipping」來輸出 120hz 的立體訊號給 DLP 3D Ready 的投影機用。

不過這樣直接傳送 120hz 的訊號雖然可以不用損失畫面的解析度,但是他也產生非常嚴重的缺點,就是投影機不知道哪一個 frame 是左眼、哪一個畫面是右眼,所以在使用的時候,很有可能會是左右眼顛倒的!而出錯的時候該怎麼辦呢?要就是透過投影機的功能做調整(ViewSonic 投影機是「3D 同步反轉」)、不然就是要透過軟體(Quadro Driver、Stereoscopic Player)做左右眼切換的動作了∼(當然,也可以把眼鏡反過來戴 XD)

不過最慘的是:每執行一個新的立體程式,都有一半的機會左右眼會相反,必須要重新調整一次…

而這些問題都是在使用 3D Vision 時不會發生的。

在確定這個問題存在後,基本上 Heresy 的心已經涼一半了…說實話,這個問題對於一般看影片或許還好,因為影片都滿長的,每次看之前確認一次就好了(據說只要 Stereoscopic Player 不關,就算換影片也不會有問題);但是對於 Heresy 這邊主要是要跑立體程式來說,如果美開啟一個程式都還要確認一次,有錯還得做調整,那根本不可能拿來當展示用的設備啊…

後來想想,理論上如果是採用 DLP HDTV 3D Image Format 的話,應該會由於訊號本身有定義左右眼的融合形式,所以可以正確識別左右眼的影像,應該就不會有這樣的問題了!但是由於測試用的投影機始終沒辦法使用這樣的訊號,所以無法做這樣配置的測試,也無法確認這個想法到底對不對了。

另外,由於 Heresy 手邊只有一副眼鏡,所以也開始擔心,那如果是多付眼鏡的使用狀況下,有沒有可能不同眼鏡的同步狀況都不一樣呢?這點的話,根據借測眼鏡的廠商的說法,應該是不會有這種問題,也就是 DLP Link 的訊號會讓所有眼鏡是同步的,不會產生一副眼鏡是左眼、一副是右眼的狀況;而由於這點 Heresy 自己沒辦法測試,也就只好相信廠商的說法了。(不過這個說法的確比較合理就是了)

那立體顯示的效果呢?Heresy 個人是覺得效果相當好,和 nVIDIA 3D Vision 是幾乎完全一樣了∼基本上,他也是 120hz 的顯示再加上同步遮蔽的主動式眼鏡,所以效果其實差異不大。而由於借測的時間不多,再加上發現會有左右相反的問題,所以也就沒有再想去測試周圍環境干擾的問題了;不過至少在室內開著日光燈的情況下,是沒有任何問題的。(不過現在想想,其實應該還是要試試看才對的…)

特別測試

基本測試大概玩完後,後來 Heresy 開始想惡搞了!

基本上,雖然 ViewSonic 的投影機是要設定是要使用「DLP Link」或是「3D Vision」來做同步,但是實際上在使用 3D Vision 的時候,同步訊號是由額外的紅外線訊號發射器來送的。而在執行 OpenGL Quad Buffer 的立體程式時,Quadro Driver 是要設定成用「通用式主動立體(連帶 NVIDIA 紅外線發射器)」來送立體訊號的;這樣的設定下,Quadro 卡除了送出 120hz 的畫面外,也會透過 USB 送出紅外線的同步訊號。

那既然他還是送 120hz 的訊號出去,那如果投影機還是設定為用「DLP-Link」來做同步,是不是 DLP Link 眼鏡和 3D Vision 眼鏡就可以同時使用呢?

Heresy 的測試結果是可以的!在這樣的配置下,3D Vision 依然可以透過紅外線訊號來做同步,而 DLP 3D 眼鏡也還是可以收到畫面裡的同步訊號,所以兩者都看的到立體的效果!不過,DLP 3D 眼鏡左右眼會相反的問題當然也還是存在的;而如果發生的時候,由於 3D Vision 是正確的,所以也沒辦法透過軟體或驅動程式來修正 DLP 3D 眼鏡左右眼的錯誤…也因此,這樣的配置雖然可能可以成功,但是實用性應該很低就是了。
(不過現在想想,或許用投影機的反轉功能可以?不過忘了測試)

附註一:Heresy 這邊是用 3D Vision 搭配 Quadro 用,不過理論上搭配 GeForce 應該也可以這樣惡搞。
附註二:這個測試其實滿隨興的,不是很嚴謹,所以不保證一定可以成功。

小結

測試基本上就到這了,下面是一些 Heresy 自己測試後,對這種東西的結論。

基本上,DLP Link 這種不需要紅外線同步訊號發射器的技術,絕對有它的好處!他可以省去了要配置紅外線發射器的問題,同時也可以提供更大的同步範圍;目前雖然沒測試過,但是理論上它受到干擾、遮蔽的可能性應該是比用紅外線發射器的立體系統來的低的。(Heresy 自己實際有試過在較大型的環境下架設 3D Vision 系統來做展示,的確碰到了許多相關的問題,而這些問題單就理論上來說,使用 DLP Link 時可能都不會碰到。)(現在滿期待 nVIDIA 新款、使用 RF 訊號的 3D Vision Pro,看看能不能解決這些問題)

而以 Optama ZD101 這隻眼鏡來說,他雖然鏡面的可視範圍稍大,但是實際在使用的時候卻感覺不太出來(其實 Heresy 自己是覺得 3D Vision 眼鏡就夠大了);可是因為他不能摺疊,所以收納性和可攜性遠比 3D Vision 眼鏡來的差,如果要攜帶的話,應該得占掉不少空間而不好攜帶吧?

那如果以整個系統配置來說呢?如果是以現在 Heresy 測試的「電腦、DLP 投影機、DLP 眼鏡」這三樣東西的搭配來說,Heresy 就不怎麼建議了…因為在 Heresy 來看,左右眼會相反的問題不解決,這種系統的實用性就會大打折扣…相較之下,Heresy 應該還是會去選擇限制比較多,但是比較穩定的 3D Vision 吧…

Optama ZD101 v.s. 3D Vision

最後,下面三張照片,算是兩種眼鏡的疊疊樂了∼ :p

附註紀錄
  1. 根據 ViewSonic 客服電話裡的說法,他們只建議使用 nVIDIA 3D Vision 系統;感覺雖然投影機上有打上「DLP 3D Ready」,但是他們似乎沒有真的測試過 DLP Link 的功能?
  2. 在和廠商聯繫的過程,其實 Heresy 覺得滿失望的…感覺上某些理論上應該是直接相關,應該要有更多技術的廠商似乎知道的比 Heresy 更少,詢問的過程甚至變成是 Heresy 在告訴他到底這個技術是什麼東西了…
  3. 甚至,某廠商還要 Heresy 裝 DLP 3D 眼鏡的驅動程式是怎樣啊?這種東西哪有什麼驅動程式可以裝啊? = =

7 thoughts on “DLP 3D 介紹、立體眼鏡測試”

  1. 想請問heresy說他在播120hz的影像時,其輸出格式是左右眼各給60張畫面嗎?還是有別的輸出格式?

  2. to N99 理論上它就是左右眼交錯,以 120hz 來送畫面。

  3. Heresy你好,
    看到你文中有提到,”而實際上,現在應該是幾乎所有採用 DLP 技術的電視、投影機,都是 DLP 3D Ready 的”。式什麼意思呢?是否代表著,現今有採用DLP技術的投影機,都能夠丟出120Hz的畫面呢?是否不一定代表就算其不支援HDMI1.4a,但仍然能夠在某種解析度下以120Hz的畫面呈現(例如:1280×1024@120Hz)?

    如果是這樣我是否就一定可以使用任何一台DLP投影機配上3D Vision Kit來觀看其所提供的120Hz訊號?

    感激不盡

  4. 你好,想請教您一個問題,最近購入極米H2投影機,以及3D眼鏡(快門式,非原廠,但廠商有列出適用於H2),3D藍光光碟片。當我在我原有的3D電視觀看藍光片時,3D眼鏡可以正常運作,效果很好,但當我使用投影機播放3D影片時,我的眼鏡卻一直沒有啟動?!線材、片源都是一樣的,請問是哪裡出了問題?或是投影機故障?

  5. to 小Paul
    建議請確認一下投影機的說明書,看看有沒有針對 3D 模式的設定。
    或請連絡原廠確認。

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