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平板电视与投影机4K2K升频处理技术
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相信影音爱好者们都会知道1920×1080是目前主流全高清显示设备的物理分辨率，而最近在各大展会上展示的4K2K平板电视的物理分辨率则是它的两倍，达到3840×2160。不过这里有个例外，Sony(索尼)带来的VPL-VW1000ES家庭影院投影机则为4096×2160。其实两者都属于4K2K的范畴，不同之处在于前者为家用标准，后者为DCI数字电影院标准。当播放目前主流的2.35:1规格的电影大片时，两者并无明显差别。值得注意的是，这里所提及的4K2K升频处理技术，实际上是指将1920×1080级别的全高清信号源通过先进的预插值技术转换为3840×2160级别的影像。不少经历过480p升频至1080p的用户可能会怀疑这种非原生的4K2K画面能否达到可用的范畴，毕竟由标清倍线至全高清的画面与原生的全高清画面相差甚远。8 y) X8 J5 ^) W8 R) ]7 ~. o
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Sony首款民用级别4K投影机
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$ o3 H! M; X5 M2 ` 其实，4K2K升频技术的诞生，并非让全高清信号源输出的画面在4K2K显示设备上能够达到原生4K2K信号源般清晰与细腻，而是提升全高清信号源在4K2K设备上的显示效果，全面超越在1080p设备上的效果。
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9 r. v z6 u3 D& J0 @% m1 E 最近有不少全新的家庭影院投影机在市场上推出，其中以Sony(索尼)带来的全球首款民用级别4K2K投影机VPL-VW1000ES最为突出。其实索尼早在2004年就研发出1.55英寸4K2K级别的SXRD芯片，随后应用在商业级别的投影机之中。2011年，通过技术上的设计改造，索尼研发出全新0.74英寸4K2K级别的SXRD芯片，像素之间的精度达到惊人的4μm，使得投影机的整体尺寸得以缩减至普通家庭影院投影机的级别，从而促进了VPL-VW1000ES投影机的诞生。
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7 [% W* z s% S1 M! G- h VPL-VW1000ES拥有2000流明的输出量度以及最高1000000:1的动态对比度，同时也带来主动式3D技术，可以实现3D超高清投影的功能。最为重要的是，与夏普一样，索尼也将先进的4K2K升频功能带给VPL-VW1000ES。VPL-VW1000ES内部有专门针对超高清影像进行各种处理的LSI视频处理芯片，能够将1080p全高清影像升频至4K2K的影像精度，让VPL-VW1000ES的能力得以最大的提升。
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其所采用的0.74英寸4K2K级别的SXRD芯片，像素之间的间隔为4μm，彻底解决了投影画面出现的晶格问题。2 c0 i3 j E4 _; Z. H, L% U0 k
在众多的4K2K平板电视新品之中，Sharp(夏普)所带来的60英寸4K2K液晶电视拥有出色的倍线升频能力，让人非常感兴趣。在CEATEC Japan 2011展会上，夏普还特意将其与全高清的机型进行现场画质对比，而画质确实有了明显的提升。究其原因，主要是机身内置的ICC(Integrated Cognitive Creation)图像处理器具有优秀的图像再生能力，就如同魔术师般为1080p的影像添加神奇的一笔，升频至4K2K的高素质输出。
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/ j3 `- w; h0 | U6 x: V0 Y3 } ICC图像处理器是夏普与日本I-cubed研究所共同研发而成。ICC图像处理的原理是通过人类本身认识的情景空间还原影像中失去的像素，拥有非常高的智能再生能力，这点是以往1080p倍线处理芯片所不具备的，被夏普称之为“光创造技术”。具体来说，ICC处理器会分析画面中不同像素的色彩与亮度变化，判断出缺少像素的色彩与亮度，根据精准的算法，创造出全新的像素，从而构成全新的4K2K精度的影像。; Y" C# C4 r( l& @) o
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在2D影像处理方面，55X3采用独有的超解像技术，支持两个阶段的升频处理。其中的第一阶段，对于DVD信号(720×480)以及高清地面波信号(1440×1080)，利用各种再生技术对图像进行处理转化为1920×1080全高清信号。第二阶段，利用更高级别的影像再生插值技术将其倍线升频至3840×2160的超高清输出影像。! e8 N/ r7 D, v9 `0 E, }$ P
3 V5 l5 s/ W: @% S8 g3 }" k越趋成熟的2D转3D原理探究7 E; ^' C6 z3 Z( m
: M0 P* r6 X, l- F% n$ c 目前大部分最新推出的家庭影院投影机与平板电视都配备了3D显示的能力，然而设备本身3D处理能力的优劣与否并非衡量3D投影机性能的唯一标准。由于现阶段能够获取的3D信号源仅限于少数的蓝光3D碟片，而2D高清节目源仍然是主流，因此，不少3D显示设备都配备了2D转3D的功能，如Sony(索尼)的VW系列、Vivitek(丽讯)的D5系列、Panasonic(松下)在北美发行的AE7000等等。
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Panasonic(松下) 2D转3D的处理功能投影机AE7000$ Z, I3 L) p& h8 \9 \
% a- l! x2 J# y- T/ j o: R 面对越来越成熟的2D转3D处理能力，不少朋友都会感到茫然，究竟平面影像是怎样转化成立体影像的呢？要回答这个问题，就要先解释原生3D影像是怎样诞生的。原生3D影像主要有两种实现方式：1. 主动式视觉方式，2. 被动式视觉方式。+ f9 u0 K8 j6 Z) O0 w- H2 I/ J" x
7 q1 B8 ]8 p9 L+ T. w3 K. v 主动式视觉方式是一种直接的实现方法，通过先进的三维立体扫描仪去获取场景中每一个物理的像素点，包括三维场景中重要的深度消息。这种方法十分有效，不过仅是其中的一台三维扫描仪价格就高达上百万美元，再加上扫描的过程耗时过长，同时也要求物体是处于静止状态，因此实用性不高。
9 {) P6 {3 _6 w) v被动式视觉方式主要是指使用多台摄像设备对场景的信息进行收集，但不能像主动式视觉方式那样主动获取三维场景中的深度信息。目前大部分3D电影拍摄都是采用这种方式，通过两个摄像头模拟人眼，这就比较方便地得到场景与人眼观看比较匹配的立体信息出来。但是这种方式有不少缺点，例如两个镜头之间的距离不可以调整，摄像机所使用的镜头不具备深度功能，需要进行后期制作。为了解决这些问题，就有了多幕采集以及光场采集方式的出现。多幕采集由数量庞大的摄像机组成，光场采集则是在一个环形的采集系统中铺上一圈的摄像机，加上不同的光照，在采集过程中实现不同的光照，然后用多镜头多角度的方式采集。这两种方式均能比双镜头的被动式视觉方式获取更多的场景信息，能够为3D电影的后期制作提供更多的信息，以创造更加真实的3D影像。
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带有2D转3D功能爱普生投影机TW9500C
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这是3D显示设备中2D图片与影像实现三维立体的基本处理方式，主要是通过影像分析或动态预测，在平面图像中加入各种三维信息，例如深度信息等，然后由不同的3D显示方式表达出来。
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而在显示设备之中的2D转3D的影像处理，实际上类似于3D电影中的后期制作，但并不相同。这种转换过程只是挖掘2D视频中所隐含的立体信息，但是其本身并不具备任何3D信息，只能从内容、图像构成方面去再造3D信息，然后与当时场景中的三维空间坐标以及相应的关系相结合。8 r, x% S- l @5 W% `5 L6 J' A3 l
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显示设备所配备的2D转3D影像处理的方式实际上是一种影像再生的过程，能够带来一定程度的三维立体效果，却无法实现最逼真的影像，简单的来说，就是通过高速处理器对平面影像进行细致的分析，判断当时的情景状况，利用光影、相对位置、人物比例等因素再造影像以达到三维影像的立体感。但是必须强调这是一种创造出来的立体影像，并非原生立体影像，必然存在各种各样的视觉问题。目前各大品牌都拥有自家的2D转3D处理技术，对于三维影像再生采用不同的方式，最终构成的画面也大相径庭。6 }: m' e( }: u0 S+ `
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其实，对于2D转3D的效果优异程度，往往并非从效果逼真的角度出发，而是强调在特定场景带来最突出的立体影像，以凸显电影最煽情的一幕。这也是大多数3D电影制作所强调的重点。不知道大家在使用3D显示设备的时候，有没有尝试过机身中自带的三维立体景深调节功能？从原理上说，它并不能带来更真实的立体画面，却能够带来更加夸张的影像，从而进一步表达导演在影片中的意图。 |
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发表于 2018-4-16 12:20:34
