光电成像技术范文篇1

数码相机产品的“等效感光度”指标

数码相机虽然采用电子图像传感器取代了胶卷进行感光成像，但与胶卷底片的情况相似，不同档次、不同类型的图像传感器对光线的灵敏程度也会存在着差异，感光度同样也是数码相机的一项重要指标。为了方便用户的理解和使用，数码相机图像传感器的感光度一般也换算为与胶卷感光度相当的ISO感光值作为标准计量单位，称为数码相机的“ISO等效感光度”(ISOEquivalentSensitivity)。与传统的胶片不同，数码相机可以根据用户的需要自行对ISO曝光值进行调节，而传统的胶片相机ISO值是由所使用的胶卷来决定的。若把数码相机的等效感光度设为ISO100，其图像传感器的曝光灵敏度就与ISO100胶卷的曝光灵敏度基本相同，以此类推。

现有感光器件无法满足更苛刻的要求

相对来说，数码相机对拍摄环境的要求十分苛刻，环境光线过强或过弱都会明显影响照片的拍摄效果。从理论上讲，数码相机的感光度及其可调范围越高越好，这样可以为拍摄者提供了更大的灵活性，例如在博物馆等各种不允许或不方便使用闪光灯辅助照明的场合进行拍摄，体育比赛等高速运动场景的拍摄等等，高感光度的数码相机将能获得更好的拍摄效果。

目前，数码相机所使用的图像传感器的感光度仍然难以令人满意。举个简单的例子，多数数码相机都有夜景拍摄模式，在这种模式下一般都是通过降低快门速度实现的，但由于曝光时间延长，照片上会出现明显的噪声斑点(噪点)；更为恶劣的是，如果用户采用手持方式拍摄，则会因为长时间曝光的手部抖动造成照片模糊不清。有些朋友建议使用闪光灯等辅助光源，但多数数码相机在拍摄时也会因此降低曝光时间，造成近处非常明亮，但光线较弱的背景却黑压压一片……这些问题通过改善信号强度、引入防抖技术、背光补偿乃至调整闪光模式(后帘同步)来改善，但是复杂的操作方法和拍摄经验却不是普通用户所能够掌握的。所以，最根本的解决方案还是提高图像传感器的感光度，这样所有的问题都可以迎刃而解。

现有技术提升感光度的瓶颈

目前，数码相机图像传感器所采用的感光器件主要分为两类――“电荷耦合器件”(ChargeCoupledDevice，简称CCD)和“互补型金属氧化物半导体器件”(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)，尽管二者在结构和性能方面存在差异，但在本质上都是利用半导体材料特有的光敏特性来实现信号收集。

图像传感器由大量排列成矩阵的感光器件(或感光单元)构成，在曝光过程中，镜头汇聚的光学图像被投射到图像传感器的感光面上，感光矩阵中的各个感光单元就负责把光学图像中各个“光点”(光信号)转换成电信号，每个感光单元所产生的电信号强度就代表了光学图像中相应各个光点的光强度。

数码相机在完成曝光成像后，还需要在同步选通电路的控制下，由信号读取电路将图像传感器所产生的原始图像信号依次检取出来，并经过放大、模数转换、数据处理等一系列加工步骤，然后以适当的格式将图像数据存贮起来(绝大多数情况下，数码相机都会对图片进行压缩处理)，这就是我们最终得到的图像文件。

从上面介绍的图像产生流程来看，要提高感光度有两条途径供选择：其一是通过物理方法，鉴于CCD以及CMOS的感光机制，要提高感光度只有增加感光器件的尺寸或者感光器件每个像素单元的有效感光面积；其二则是通过信号处理的方法，通过后续的信号处理电路来提高信号增益，实现更大的信号反差。后者是现在最常用的方式(增加曝光补偿，EV值)，但从原理上来说并不能从根本上解决问题。那使用前者可不可行呢?使用新工艺增加CCD/CMOS的面积，这种可能性是完全存在的，但是这么做并不经济，而且在现有条件下提高分辨率与增加单个像素有效感光面积之间存在着尖锐的矛盾。

因此，想在现有框架下实现感光度质的突破几乎不可能，必须寄希望于开发新的图像传感器技术和新的制造工艺。从目前来看，“纳米图像传感器”技术和“全色像素图像传感器”技术是两把最有希望的、打开图像传感器高灵敏度时代的大门的钥匙。

KETI的SMPD纳米图像传感器技术

其实早在2006年，韩国的Planet82公司就首次公开了采用“单一载流子调制光探测器”(Single-CarrierModulationPhotoDetector，SMPD)技术的纳米图像传感器产品(图2)。这种新型的SMPD图像传感器技术实际上是由韩国电子技术学会(KETI)所属的纳米量子器件研究中心研发的，然后授权给Planet82批量生产。

SMPD图像传感器感光器件最突出的特点是采用了纳米半导体制造工艺，通过纳米半导体的量子效应可以使少量光子(或微弱光线)就能使感光器件产生大量的电子，从而获得强度非常高的图像信号。因此，SMPD图像传感器的光灵敏度能够达到现有CCD/CMOS的2000倍，即使是在各种黑暗的环境中不使用闪光灯拍摄，也能获得十分鲜明清晰的图像效果。据现在已经公布的资料数据，在光照度低于1勒克斯(lux)*的弱光环境中，SMPD图像传感器依然能够清晰成像。

SMPD感光器件的基本结构和工作原理

无论是CCD还是CMOS图像传感器，其感光器件中都存在着PN结的结构，所以CCD和CMOS图像传感器的基本感光单元都可以等效为一个光敏二极管――这种光敏二极管结构不具有对信号的放大作用，只能起到一个开／关的控制功能。而SMPD图像传感器感光器件的基本结构和工作机制则类似于具有信号放大作用的晶体三极管(Transistor)，这是SMPD图像传感器与CCD、CMOS图像传感器在器件结构方面的明显差异。

在知道了SMPD的基本结构之后，我们还想知道这个“闸门”是如何来工作的呢?在没有外部光照的情况下，由于量子效应的舒束缚作用，过渡区此时是一个缺乏载流子的耗尽区，从而阻隔了传导区载流子的通过，D-S极之间就成为一个“断路”，即D-S极之间的极间电流Ids=0；当有外部光照存在时，过渡区被激发产生大量载流子，耗尽层被释放而形成传导区载流子的通路，在外加电压Vds的作用下，D-S极之间就会有电流通过，并且光照越强，过渡区产生的载流子越多、耗尽层越窄、极间电流Ids的强度也就越大。这就是SMPD元器件实现光电转换的基本原理。

为什么SMPD具有比现有设备更高的灵敏度?

从原理上来说，CCD与CMOS都是利用光生载流子来工作的，然后将得到的原始信号交给后面的放大电路来处理。SMPD的感光器件却并没有拾取光生载流子作为直接的信号来源，而是通过过渡区的量子线性结构来控制“闸门”间电流的大小。从这个角度上来说，SMPD在原理上有两个优势：其一，D-S极之间极间电流的强弱要受到照射光的间接控制，因此可以反映光照的强弱；其二，极间电流的驱动电压是由外部电路来提供的，所以即便是极弱的光照强度，也可以获得足够的电流强度，这就是SMPD具有2000倍信号放大能力的秘密。

通过与后续处理电路的配合，SMPD元器件即使在光线极弱的环境下也能够得到非常出色的图像信号。除了在数码相机、照相手机以及消费型电子产品方面的应用之外，SMPD高灵敏度的特性还特别适合全天候视频监控系统的应用需求。

Kodak的全色像素图像传感器技术

与Planet82公司的SMPD技术相比，“全色像素图像传感器”(PanchromaticPixelImageSensor)技术并不能算作是革命，它只是在现有CCD以及CMOS的成像机制的基础上的一次革新。因为它并没有引入新的元器件，而是通过改进图像传感器的滤光系统来提高图像传感器的光灵敏度。

单芯片图像传感器采用的Bayer滤光器

为了实现彩色成像，单芯片的彩色图像传感器目前普遍采用了上世纪七十年代Kodak公司Bayer博士发明的滤光器。Bayer滤光器利用了光的三基色原理，其基本结构是在图像传感器的表面增加一层滤光片，滤光片上对应于一个图像像素的栅格形区域就是一个滤光单元。滤光片的每个滤光单元中，都是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色的微型滤镜构成，其中允许红色光、蓝色光透过的滤镜各有1个、允许绿色光透过的滤镜有2个(因为人的视觉对绿色光最为敏感)，这4个滤镜的典型排列方式是GR-BG(图6)。

什么是“全色像素过滤技术”?

Bayer滤光器虽然通过三基色分离的方法实现了彩色成像，但这种简单的三基色滤光机制却也正是导致图像传感器灵敏度降低的根本原因。例如红色光滤镜只允许红色光到达感光器件并转换为相应的电信号，而被过滤掉的光就被白白被浪费掉了。因此现有的Bayer滤光系统显然降低了图像传感器对光的利用效率，这点就跟人的眼睛在戴了有色眼镜后会感觉亮度明显下降一样。

正是鉴于这种情况，Kodak的全色像素过滤技术对现有的Bayer滤光器进行了改进。全色像素过滤技术的原理是在滤光片的各个滤光单元中仍保留原有的RGB三基色微滤镜，但增加了一种对全部可见光透明的微透镜结构，Kodak的工程师称之为“全色像素”或P像素，原有的RGB三基色微滤镜则统称为“彩色像素”或C像素。

由于P像素不会过滤掉任何波长的光，使光线无障碍地到达感光器件并产生相应的电信号，所以能够明显提高图像传感器对光的利用效率。从本质上看，全色像素滤光系统中的P像素实际上反映了图像明暗程度的信息，即亮度；C像素则反映了图像色调和饱和度的信息，即色度。根据图像处理技术的一般原理，彩色图像的亮度信息与色度信息之间存在有一定的换算关系；也就是说，把P像素感测的全色(或亮度)信息与C像素感测的色彩(或色度)信息一起进行适当的运算和处理，就能获得最终的全彩色图像数据。由此可见，引入灵敏度较高的P像素之后，将能够起到增强彩色图像信息的作用，也就是提高了图像传感器的灵敏度。根据Kodak目前公布的资料，采用了全色像素过滤技术的图像传感器，其灵敏度可以比现有的图像传感器提高2～4倍，由此可见全色像素过滤技术的效果是非常明显的。

全色像素滤光系统的结构与数据处理

为了更有效地提高图像传感器的灵敏度，全色像素过滤技术还有两个具体问题迫切需要解决：首先是滤光片上滤光单元的具体结构，即每个滤光单元中P像素与C像素的数量和排列方式；其次是采用哪种数据处理方法(或算法)对P像素与C像素的感测数据进行组合加工，以有效发挥P像素对于彩色图像拍摄灵敏度的增强效应。

Bayer滤光器的每个滤光单元中的4个三基色滤光像素以2×2的矩阵排列方式构成，而Kodak全色滤光器则将每个滤光单元中的滤光像素提高到了16个，并以4×4矩阵排列，其中包括8个P像素、4个G像素2个R像素和2个B像素。这种包含较多P像素、更为精细的滤光单元结构，显然更有利于提高图像传感器对光的利用效率和成像的清晰度。

矩阵中全色像素与彩色像素的排列位置，可以根据需要进行不同的选择(图8)。由于全色像素过滤技术只是改变了滤光器的结构，因此理论上它可以兼容并应用于现有的CCD、CMOS等各种图像传感器，而且无需对相机的原有光学结构重新设计，对于数码相机厂商来说绝对是一条利好消息。

不过与先进的成像器件相对应的，是需要对数字信号处理单元进行调整。首当其冲的就是图像传感器的DSP(DigitalsignalProcessor，数字信号处理器)的算法，由于亮度与色度信号的分离与混合，会导致后续算法复杂化，为此DSP不得不采用数据缩减的方法来简化需要处理的数据。图9中给出了DSP处理的基本流程：首先，DSP单元从图像传感器的原始图像数据中提取部分C像素的色彩数据与P像素的亮度数据，即对图像数据了进行缩减；然后，将第一步取得的色彩数据与亮度数据一起进行计算，并得到图像的色度数据；紧接着，根据相邻像素之间的相关性，采用准确的数据插补算法对缩减的图像色度数据进行插值处理，从而恢复图像中全部像素的色度数据；最后，将全部像素的色度数据与全部像素的亮度数据进行混合，从而得到最终的全彩色图像数据。

①经数模转换后的图像传感器原始图像像素数据；

②从①中提取部分C像素后得到的缩减色彩数据；

③由数据①中P像素反映的亮度数据估算、插补C像素的亮度数据后，得到的全部像素亮度数据；

④从⑤中提取部分像素的亮度数据后，得到的缩减亮度数据；

⑤由缩减色彩数据②与缩减亮度数据④计算出的缩减色度数据；

⑥与⑤相同的全部像素亮度数据；

⑦由缩减色度数据⑤经准确估算、插补处理后，得到的全部像素色度数据；

⑧将全部像素色度数据⑦与全部像素亮度数据⑥进行混合，最终得到的全彩色图像数据。

高灵敏度图像传感器的用武之地

无论是KETI的SMPD技术也好，还是Kodak的全色像素过滤技术也罢，它们共同的目的都是提高图像传感器的灵敏度。于是大家心头就有一个疑惑，我们需要这样高的灵敏度么?它们能给我们带来哪些切身好处呢?总结一下，好处有三。

首先，高灵敏度图像传感器可以实现在黑暗环境下的良好成像。虽然现在很多数码相机产品都拥有较高的ISO值(部分单反相机支持ISO3200，如果算上曝光补偿，等效ISO会更高)，但是在高ISO环境下的成像会引入大量噪点，这并不是我们希望的。而高灵敏度图像传感器则可以解决这个问题(如图7所示)。

其次，高灵敏度的图像传感器使我们拍摄更好的动态图像成为可能。数码相机在捕捉高速运动的物体时，通常需要提高快门速度；但是这样做常常会因为曝光不足而导致废片，为了保证质量我们也只能在快门速度和曝光时间之间取一个平衡。如果我们使用高灵敏度的图像传感器，那么就可以使用更高的快门速度。由此得到更好的动态图像质量。

第三，高灵敏度的图像传感器将改善手抖造成的图像模糊。众所周知，使用数码相机拍摄时很容易因为手部抖动而造成图像模糊的现象，其中主要原因就是相机需要足够的光线来曝光，当亮度不够时只有延长曝光时间(普通人很难坚持超过1/30s的时间)。而高灵敏度的数码相机则可以帮助用户缩短曝光时间来减少抖动的问题，这比现在广为使用的“防抖技术”更有效。

光电成像技术范文

夜视技术主要以微光夜视技术和红外夜视技术为代表。红外夜视技术的优点是灵敏度高、作用距离远，能穿透烟尘、雾观察目标，但体积和重量相对较大，主要应用于车载、机载和舰载远程应用。几十米到几百米距离的近程夜间观察、瞄准射击则主要通过微光夜视技术来解决。近年来，微光收视技术虽然面临着红外夜视技术的挑战，但是其在性能和成本上依然具有明显的优势。微光夜视装备虽然作用距离较近，但成像分辨力高，图像与可见光图像相仿，符合人眼观察习惯，便于进行目标识别，而且造价相对便宜，适合大量装备。基于这些因素，微光夜视装备在未来一段时间内依然具有不可替代的作用。

微光夜视装备的核心是像增强器。像增强器能将微弱光照射下的景物通过光电阴极的光光电转换、电子透镜的倍增和荧光屏电光转换，成为可见光图像。微光像增强器主要工作在可见光和近红外波段。为了更好地适应战场需求，人们正在研制能够作用距离更远、灵敏度更高、照度更低时观察的新一代高性能微光像增强器。

一、发展现状

在军事需求拉动和相关技术发展的推动下，从20世纪50年代以来微光像增强器技术得到迅速的发展，由一代、二代、三展到第四代，微光像增强器也是微光夜视装备划代的标准。

像增强器由光电阴极、电子透镜和荧光屏等部分组成。像增强器的技术发展的关键是光电阴极和电子光学系统两个部分，它们推动像增强器发展到目前的第四代。

第一代是三级级联管，由于其体积大，故障率高，难以维修，现已淘汰使用。

20世纪70年代，第二代微光像增强器问世。这种微光像增强器采用微通道板作为电子倍增手段，利用微通道的二次电子发射作用，在微通道板上外加高压电场，通过单级放大就可获得所需的增益。其典型技术指标为：光电阴极灵敏度为350～400μm/lm，分辨力32～36线对/mm，信噪比为15，寿命为2000h。

由于第三代像增强器技术的研究不仅需要巨额的费用，而且相关制造工艺复杂，因此目前只有美、俄等极少数国家能够大量生产三代像增强器。西欧目家为了争夺欧洲市场，根据自身的条件，利用已掌握的三代技术对二代像增强器进行改进，开发出性能接近三代的超二代像增强器。超二代借鉴了三代微光负电子亲和势GaAs阴极出现后逐渐成熟的光电发射和晶体生长理论，采用先进的光学、光电检测手段，在性能上有了很大的提高。超二代像增强器的典型性能指标为：光电阴极灵敏度500～700μm/lm，分辨力32-64线对/mm，信噪为21，寿命达到了l0000-15000h。超二代像增强器已经实现了大量生产和装备，由于具有良好的性价比，其市场占有率达70%以上。

三代管中的微通道板离子阻挡膜对来自光电阴极的电子起到散射和阻挡的作用，降低了微通道板的探测率，同时还增加了光晕，降低了信噪比。此外，离子阻挡膜的制备工艺复杂、难以控制，且膜层容易损坏。很长时间以来，人们一直寻找既可以去掉阻挡膜又能保护光电阴极的方法。美目利顿公司于1998年年初首先研制了采用无膜微通道板的像增强管。此管与有膜的三代管相比，工作寿命长，探测距离和分辨力明显提高，即使在多云星光的极低微弱光的黑夜里也照样能够正常工作，这种就是后来被人们称之为第四代管的像增强器。在第四代管的研制过程中，不仅成功地完成了“无膜”像管结构设计，而且还成功地开发了光电阴极使用的门控电源技术。门控电源可以庙感知到进入管了的光亮，并通过控制光电阴极电压开关频率来改善管子在强光或亮光环境中的视觉效果，使管子在日光或照明条件下仍能产生对比度良好的高清晰度图像。其典型性能指标为；光电阴极灵敏度为1800～3000μm/lm，分辨力64～90线对/mm。在l×10-4lx情况下信噪比可达到25，寿命15000h。第四代像增强器的出现，使微光夜视装备可以在更大范围的光照条件（从黄昏、拂晓等较强光照条件直至云遮星光的极暗光照条件下工作。2001年美军开始使用第四代微光夜视装备。

二、未来微光像增强器技术构发展趋势

（一）继续向高灵敏度阴极方向发展

第三代管阴极灵敏度目前已达到2000μm/lm，在此基础上将向3000μm/lm的方向发展，法国报道.通过程序控制优化多碱光电阴极的透射灵敏度可达到800μm/lm，俄罗斯人认为S型多碱光电阴极的透射灵敏度极限为1500μm/lm。这表明S型多碱光电阴极还有几大的潜力可挖。可望将来在像管中达到800～1200μm/lm。

（二）继续向蓝光和近红外延伸的光电阴极方向发展

光电阴极的研究重点主要朝两个方自发展，一是研究适合沙漠地带和水下探测、识别的蓝光延伸（

（三）继续提高微通道板的性能

现代高技术条件下的全天候战争对夜视仪的性能要求越来越高，相应地对微通道板的性能要求也不断提高，总趋势是高增益、低噪声、长寿命、高分辨力。微通道板的分辨力取决于通道的孔径和通道中心距，通道越小，通道中心距越小，分辨力越高。

光电成像技术范文

关键词：3D技术；裸眼3D；全息影像技术

13D技术起源及原理

人眼产生3D视觉的秘密――偏光原理：

人眼在看任何物体时，由于两只眼睛在空间有一定间距约为5cm，即存在两个视角。这样形成左右两眼所看的图像不完全一样，称为视差。这种细微的视差通过视网膜传递到大脑里，就能显示出物体的前后远近，产生强烈的立体感。这是1839年，英国科学家温斯特发现的一个奇妙的现象，至今为止几乎任何3D影像技术都是基于这个原理开发的。

23D技术发展状况

2.13D成像技术种类

3D成像技术有很多种，分为不闪式3D技术、互补色技术、时分法技术、光栅式技术、普式技术、全息式技术等。而其中以时分法为当今所广泛应用，而不闪式技术和互补色技术也有着较为广泛的应用。为了方便说明我们用互补色技术解释立体电影的形成（光的三原色原理――红、绿、兰）

⑴互补色技术是目前比较多电影院采用的技术，依据人眼的成像原理，以两台摄影机模拟人眼左右眼所成的像。再在放映过程中使用两台放映机它将不同视角上的成像用不同的颜色印刻在同一副画面下，互补色3D眼镜采用的技术也就是色分法，色分法会将两个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。如果在这样的情况下，我们直接利用肉眼去观看红蓝、红绿等多种模式类的电影，就会出现模糊的重影图像。这样我们就无法观看到红蓝、红绿等多种模式类的电影的立体效果。再让用户通过红蓝立体镜片来观看到立体效果。由于技术成熟而且眼镜造价相对低廉，所以广为当今的电影院所接受。

⑵时分法即是（快门法）通过提高屏幕刷新率把图像按帧一分为二，形成左右眼连续交错显示的两组画面，通过快门式3D眼镜的配合，使得这两组画面分别进入左右双眼，最终在大脑中合成3D立体图像。计算机可以用显卡将普通2D影像生成3D效果，成为未来用户接触3D视觉的主流设备。它也包括红蓝色分法，但这只是为了让不具备硬件条件的用户也能体验3D视觉的次级方案，它主要是利用快门原理的时分法技术。

时分法3D视觉体验的质量取决于镜片液晶的偏转频率。要获得理想的视觉效果，显示器至少需要120Hz的刷新率，分配到每只眼睛上的图像刷新率是60Hz。这样视网膜影像残留效应，人就很难感觉出来，图像就不觉闪烁。

⑶不闪式3D电视方式。不闪式3D使用特殊薄膜分离左右影像来体现3D影像。把分离左侧影像和右侧影像的特殊薄膜贴在3D电视表面和眼镜上，通过电视分离左右影像后同时送往眼镜，经眼镜的过滤，把分离左右影像送到各个眼睛，大脑再把这两个影像合成高清晰3D影像。因为不闪式3D能够体现1秒钟240张3D合成影像，没有重叠画面和拖拉现象，所以不闪式3D也被称作世界唯一的240赫兹3D电视。

2.2裸眼3D显示技术

目前3D立体显示技术，大部分要依赖特制的眼镜，长时间的观看会有恶心眩晕等感觉。舒适度大大降低。由以下这两种技术（视差障壁；柱状透镜技术）的基础上改良而成的裸眼3D显示技术能较好解决这些问题，代表3D立体显示技术发展前沿。

⑴视差障壁技术。在显示器和眼睛之间设置一个栅栏式的挡板，就可以改变奇、偶列图像的光线走向，使之分别送达左、右眼，形成立体视觉效果。这种方法的双眼视图也是位于屏幕上的奇列和偶列分区，实施是用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹宽几十微米。通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。通过一系列的缝隙来观看奇、偶列图像，这样的装置使左、右眼能分别看到对应的图像，形成立体视觉效果。

缺陷：由于视差障壁，亮度会降低，分辨率也降低，导致清晰度将降低。

⑵柱状透镜技术。在显示器前面板镶上一块柱透镜板（透镜板由细长的半圆柱透镜紧密排列构成）组成裸眼立体显示的光学系统，像素的光线通过柱透镜的折射，把视差图像投射到人的左、右眼，经视觉中枢的立体融合获得立体感。

优点：亮度不受到影响，3D显示效果更好。

缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线

为了克服上述不足，还有一些改进版的新技术：

⑶MLD技术―微位相差板法。使用微位相差板改变光的偏极态来分离左、右眼视图。也是使用视差图像来实现立体场景，两幅图像分别显示在奇列分区和偶列分区。

优点：观看3D影像时，不会产生眩晕、头疼及眼睛疲劳；分辨率高；可兼容文字等二维影像和3D影像；可视角度大。

⑷指向光源技术。这种裸眼立体显示器在LCD像素后面使用线光源提供背光照明，密集的线光源照明使奇、偶列像素的图像传输路径产生分离，分离后的视差图像能分别到达对应的眼睛.全部像素被分为奇、偶列交错的两个显示单元。用来显示具有视差的立体对图像。

优点：分辨率、透光率较高，能沿用现有的设计架构，3D显示效果出色

缺点：技术产品还不成熟。

2.3全息影像技术

人类之所以能感受到立体感是由于人的两眼视差。根据这个原理，可以将3D显示技术分为两种：一种是利用人眼的视差特性产生立体感；另一种则是在空间显示真实的3D立体影像，如基于全息影像技术的立体成像。全息影像是真正的三维立体影像，用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备，就可以在不同的角度裸眼观看影像。全息显示技术的问世给真正的立体三维电视带来了希望之光。全息电视与立体电视相比，其优越之处不仅仅在于立体三维图像更接近于物体自身，而且还要从人眼对物体深度感在生理上的心理暗示来加以考虑。

⑴3D全息影像技术简介。全息技术最早是应用在照相上的。它实际上是利用了光的干涉原理。把物体特有的光波资讯记录在感光材料上，经过显影定影处理後，得到一张全息图。这张全息图上面是没有图像的。要想看到图像，就是要使光波重现。重现的图像与原物一模一样，如同透过窗口观看外面的景物一样。移动眼睛可以看到物体的不同侧面。观看前后不同距离的景物时，效果更加出色，与看话剧演出没什么两样。

世界上最酷的透明玻璃电视―CLARO推出了一款以前从未见过的显示器――透明玻璃电视，名为“Holoscreen”。它不同于现在的任何一款电视，是全息技术与视觉审美的无瑕结合的产物。它可以接受所有输入格式。从电视、DVD、录影、个人计算机到笔记本，都能使用。可称得上是显示技术的大革命。

⑵3D全息影像技术产品。全息投影3D全息立体投影设备不是利用数码技术实现的，而是投影设备将不同角度影像投影至进口的MP全息投影膜上，让你看到不属于你自身角度的其他图像，因而实现了真正的3D全息立体影像，是近期非常流行的技术。可实现的全息投影从技术上分为三种。1）空气投影；2）激光束投影；3）日本公司研制了一种利用激光束来投射实体的全息影像投射方法。

以360全息成像为例，是由透明材料制成的四面锥体。当观众的视线透过椎体的一个面时，通过表面镜射和反射，能够从椎体内的空间里看到自由飘浮的影像。

2010年上海世博会中，多个国家馆就采用了全息投影技术，其亦幻亦真的感觉，带给人全新的视觉体验。可以把远处的人或物以三维形式投影在空气之中。《阿凡达》视觉团队把这一技术应用在湖南卫视2012跨年演唱会的舞台上，不必借助3D眼镜、IMAX屏幕，如幻似真的奇幻场面就呈现在舞台现场。全息投影技术本质上是通过空气或其它特殊的介质形成立体的影像，突破了传统的声、光、电等介质的局限性，成像色彩鲜艳，对比度、清晰度都非常高，强烈的空间感和透视感是这种技术最具魅力之处。全息投影有望超越当前的各种3D技术，成为终极立体显示解决方案。

33D技术发展前景

在激光全息技术中，全息显示技术由于更接近于人们的日常生活而倍受关注。它不仅可制出惟妙惟肖的立体三维图片美化人们的生活，还可将其用于证券、商品防伪、商品广告、促销、艺术图片、展览、图书插图与美术装潢、包装、室内装潢、医学、刑侦、物证照相与鉴别、建筑三维成像、科研、教学、信息交流、人像三维摄影及三维立体影视等众多领域，近年来还发展成为宽幅全息包装材料而得到了广泛的应用。由于白光再现全息技术可在白昼自然环境中或在普通白光照射条件下观看物体的三维图像，一直是研究全息技术的最新发展及运用，期待自身的努力使得全息显示技术得到了迅速的发展。