《光場顯示器的單目立體視覺測量方法》

ICS31.120

CCSL47

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CVIA118-2023

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光場顯示器的單目立體視覺測量方法

MonocularStereoVisionMeasurementMethodforLightFieldDisplay

2023-04-18發(fā)布2023-0418實(shí)施

中國電子視像行業(yè)協(xié)會發(fā)布

國家新型顯示產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心

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前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國電子視像行業(yè)協(xié)會和和國家新型顯示技術(shù)創(chuàng)新中心共同提出并歸口，由新型顯示產(chǎn)

業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織起草。

本文件起草單位：深圳市華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)有限公司、四川大學(xué)、南方科技大學(xué)、上海招

揚(yáng)科技有限公司、TCL通訊科技控股有限公司。

本文件起草人：張晶、方松、鄧歡、郝亞斌、馮曉曦、彭健鋒、黃衛(wèi)東、趙悟翔、孫小衛(wèi)、李萌、

楊云召、林科。

本文件為首次發(fā)布。

Ⅱ

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光場顯示器的單目立體視覺測量方法

1范圍

本文件規(guī)定了多視點(diǎn)光場顯示器的單目立體視覺的測量方法。

本文件適用于多視點(diǎn)光場顯示器的設(shè)計開發(fā)、評價和驗收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

SJ/T11591.1.2-2016立體顯示器件第1-2部分：術(shù)語和定義

SJ/T11591.4.2.1-2016立體顯示器件第4-2-1部分：自由立體顯示器件測量方法—光學(xué)和光電

DB44/T1528.1-2015裸眼立體顯示器第1部分：光學(xué)參數(shù)測量方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1光場顯示相關(guān)術(shù)語及定義

3.1.1

立體圖像stereoscopicimage

能夠正確反映空間物體的三維關(guān)系，再現(xiàn)物體的空間感和真實(shí)感的顯示圖像。

3.1.2

多視點(diǎn)光場顯示器multi-viewlightfielddisplay

多視點(diǎn)顯示器的相鄰視點(diǎn)間隔小于人眼瞳孔大小，從而使單眼可看到多個視圖的顯示器。

3.2光場顯示性能相關(guān)術(shù)語及定義

3.2.1

視點(diǎn)數(shù)numberofviews

光場顯示器所顯示的視圖數(shù)目。

3.2.2

視點(diǎn)間隔viewinterval

在設(shè)計觀看距離處，光場顯示器的兩個相鄰視點(diǎn)的中央間距。

3.2.3

視圖串?dāng)_viewcrosstalk

多視點(diǎn)光場顯示器所顯示的某一視圖中混疊了其它視圖的現(xiàn)象。

3.2.4

視覺串?dāng)_visualcrosstalk

多視點(diǎn)光場顯示器中左眼（右眼）的視圖混疊了右眼（左眼）的視圖的現(xiàn)象。

1

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3.2.5

設(shè)計觀看距離designedviewingdistance

設(shè)計觀看距離是一個設(shè)計值，在此距離下顯示器有較小的視覺串?dāng)_表現(xiàn)，觀看者可以看到最佳的

立體顯示效果。

3.3人眼視覺相關(guān)術(shù)語及定義

3.3.1

瞳孔pupil

通過人眼的角膜可以看到，其虹膜中央處有一圓孔，稱為瞳孔[6]（一般成年人的瞳孔平均直徑為

2.5~4.0mm，兩眼瞳孔間距離為64~65mm）。

3.3.2

運(yùn)動視差motionparallax

人頭部移動引起眼睛移動的視點(diǎn)運(yùn)動，使頭部移動前后在視網(wǎng)膜上接收到的圖像存在差異，形成

視點(diǎn)運(yùn)動視差[7]。

4測量一般條件

4.1環(huán)境條件

標(biāo)準(zhǔn)測量條件：應(yīng)在以下溫度、濕度和氣壓條件范圍內(nèi)進(jìn)行測量。

環(huán)境溫度：25±5℃。

相對濕度：25%RH～75%RH。

大氣壓力：86kPa～106kPa。

光照條件：測量亮色度時在標(biāo)準(zhǔn)暗室條件下進(jìn)行，被測顯示器屏幕任一位置附近，暗室雜散光照

度應(yīng)低于0.3lx。

4.2測量設(shè)備

測量設(shè)備：亮色度計、相機(jī)。

測量探頭要求：亮色度計的測量孔徑大小為4~6mm（建議參考值：4mm）。成像式測量設(shè)備（相

機(jī)）的測量范圍應(yīng)包括至少500個像素點(diǎn)。

4.3測量設(shè)置

測量設(shè)置如圖1所示，測量距離通常選擇顯示器的設(shè)計觀看距離，在測量過程中，測量距離應(yīng)保持

不變。一臺光場顯示器僅可規(guī)定和使用一個設(shè)計觀看距離。

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圖1測量設(shè)置側(cè)視圖

5測量一般方法

5.1視差連貫性

5.1.1概述

單目視覺，指單眼可感知到深度信息，包括了運(yùn)動視差及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。其中，運(yùn)動視差是指人眼在

移動過程中，觀察的物體因為距離不同導(dǎo)致位移量不同，從而產(chǎn)生深度感知。雖然一般的多視點(diǎn)同樣

具有運(yùn)動視差，但那是不連貫的，也即在運(yùn)動視差的定義中還隱藏著“連貫性”這一條件，由此提出

“視差連貫性”的概念?！耙暡钸B貫性”也可以理解為“視差融合量”，即相鄰視差圖的視差量在一

定范圍內(nèi)，人眼可以很好的融合相鄰視差。要真正實(shí)現(xiàn)連續(xù)平滑的運(yùn)動視差，相鄰視差圖的視差量控

制是必不可少的。因此，需要滿足“相鄰視差圖的視差在設(shè)計觀看距離上應(yīng)滿足人眼的連貫性感受”這

一必要條件。

5.1.2測量條件

測量設(shè)備：亮色度計、相機(jī)+人眼觀測。

測量位置：顯示屏中心。

5.1.3測量位置

測量位置如圖2所示，選擇顯示屏幕的中心位置P0點(diǎn)附近，觀察或拍攝位置為顯示屏的設(shè)計觀看距

離處。

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圖2測量位置圖

5.1.4測量畫面

測量畫面：視差連貫性測量示意圖，如圖3~5所示。

說明：圖3為原始測量示意圖示例（畫面為白底，中心區(qū)域米字圖樣為黑色），圖4為分別將具有

不同視差量的視差圖像對合成視差測量示意圖（僅中心米字圖樣），1~15分別為不同的視差量，圖5為

確認(rèn)視圖串?dāng)_最大位置的測量示意圖（圖片為全屏大小，建議白色方塊邊長為5~10cm，便于觀察判

斷），在該位置單眼觀測具有不同視差量的測量示意圖的視圖串?dāng)_情況。

圖3原始測量示意圖示例

圖4不同視差測量示意圖

圖5確認(rèn)視圖串?dāng)_最大位置測量示意圖

5.1.5測量方法

測量方法如下：

1）已知待測屏幕的設(shè)計觀看距離D及像素大小Pixel_size，由公式（1）計算人眼視張角在5’時對

應(yīng)的像素個數(shù)n[8]，

4

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tan5

=··························································(1)

_′

?????

2）根據(jù)n的大小，將原始測量示意圖分別移動????k個像素、2k個像素……n個像素（可移動非等間

????????????????????????????????????

距），作為不同的視差量圖片；

3）將原始測量示意圖與移動后的不同視差量圖片分別合成具有不同視差的測量示意圖，如圖4所

示；

4）在兩張純黑圖上分別設(shè)置白色方塊畫面，并合成視差圖，如圖5所示。在設(shè)計觀看距離上，利

用亮色度計測量其水平亮度分布，選擇兩個峰值亮度分布的中心點(diǎn)位置，即在該位置可看到左

右兩個白色方塊亮度相同，標(biāo)記這個位置；

5）在步驟4）中標(biāo)記的位置上，依次單眼觀察或者相機(jī)拍攝步驟3）中不同視差測量示意圖；

6）按照5.1.3的位置觀察或拍攝，當(dāng)圖中明顯存在兩個重影圖案時，記下此時視差測量示意圖中原

始測量示意圖移動的像素個數(shù)，即為待測屏幕在滿足連續(xù)運(yùn)動視差情況下可容忍的相鄰最大視

差。

5.2相鄰視點(diǎn)間隔

5.2.1概述

單目視覺，指單眼可感知到深度信息，包括了運(yùn)動視差及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。其中，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)是指當(dāng)單眼

進(jìn)入來自同一個點(diǎn)的不同方向的光線時，人眼的晶狀體改變焦距使該點(diǎn)可成像在視網(wǎng)膜上，從而產(chǎn)生

聚焦深度感知。而焦點(diǎn)調(diào)節(jié)需要密集視點(diǎn)排布，因為只有當(dāng)視點(diǎn)足夠密集，單眼可以進(jìn)入至少兩個視

點(diǎn)時，才能實(shí)現(xiàn)單眼進(jìn)入來自同一個點(diǎn)兩個不同方向的光線。因此，實(shí)現(xiàn)單目立體視覺還需要滿足“相

鄰視點(diǎn)排布間隔小于瞳孔大小”的另一必要條件。

5.2.2測量條件

測量設(shè)備：亮色度計

測量位置：顯示屏中心附近區(qū)域

5.2.3測量位置

測量位置如圖6所示，選擇顯示屏幕的中心條帶區(qū)域位置（圖中條紋區(qū)域），亮色度計測量距離為

顯示屏設(shè)計觀看距離處。

圖6測量區(qū)域位置分布圖

5

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5.2.4測量畫面

測量畫面：不同視點(diǎn)的測量示意圖，如圖7所示。

說明：圖7為合成的不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖，純紅圖和純藍(lán)圖的分辨率與待測屏幕相同，在

VN個視點(diǎn)的圖中，將第m個視點(diǎn)圖替換為純紅圖，與其他純藍(lán)圖合成所需的紅藍(lán)測量示意圖。

圖7合成不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖

5.2.5測量方法

測量方法如下：

1）已知待測屏幕在設(shè)計觀看距離下對應(yīng)的觀看寬度VW（主視角觀看區(qū)域）和瞳孔大小e，由公

式（2）計算理論上滿足單目進(jìn)入兩個視點(diǎn)的最小視點(diǎn)數(shù)VN；

=····································································(2)

????????

2）根據(jù)VN的實(shí)際大小，選取第m、m+1????????……VN（可選取非等間距）個視點(diǎn)作為測量的視點(diǎn)；

????

3）準(zhǔn)備VN張純藍(lán)圖，將第m張純藍(lán)圖替換為純紅圖，并合成紅藍(lán)測量示意圖，以此作為第m個視

點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖。同理，第m+1……VN個視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖制作同上；

4）在待測屏幕前架設(shè)具有刻度的滑軌，亮色度計安裝在滑動模塊上，且與屏幕中心垂直，距離為

設(shè)計觀看距離處；

5）移動亮色度計，按照5.2.3的測量位置，在任意三個不同的位置分別測量純紅、純藍(lán)畫面的三刺

激值XYZ；

6）全屏播放步驟3）中的紅藍(lán)測量示意圖，在觀察到的紅色區(qū)域內(nèi)水平移動亮色度計，移動距離

≤1mm，測量三刺激值XYZ，并記錄亮色度計的水平坐標(biāo)位置。其他不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意

圖的測量步驟同上，依次完成VN個不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖的測量；

7）根據(jù)附錄B中的公式計算出紅色的純度，并繪制出紅色純度曲線和水平位置的關(guān)系曲線，通過

曲線可以獲得相鄰視點(diǎn)間距（相鄰曲線峰值對應(yīng)的水平距離）。該測量方法同樣適用于單目多

視點(diǎn)的測量。

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附錄A

（資料性）

測量示意圖軟件生成方法及測量示意圖說明

為了完成上述測量工作，我們需要制作并輸出特定的測量示意圖。測量中所使用的測量畫面由合

圖軟件生成（不指定軟件），這里主要需要生成不同視差3D測量示意圖和不同視點(diǎn)紅藍(lán)測量示意圖。

合圖軟件生成測量示意圖的過程如下。

A.1合成不同視差3D測量示意圖過程

合成不同視差的3D測量示意圖的過程如圖A.1所示。

圖A.1合成不同視差的3D測量示意圖的流程圖

A.2合成不同視點(diǎn)紅藍(lán)測量示意圖過程

合成不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖的過程如圖A.2所示。

圖A.2合成不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖的流程圖

A.3其他測量示意圖說明

合成的不同視差圖所采用的原始測量示意圖為單像素米字圖樣，其分辨率與待測屏幕相同，如圖

A.3所示。采用單像素圖是利于像素個數(shù)的移動和觀察判斷，便于記錄像素的移動個數(shù)對應(yīng)的間距大

小。采用米字圖樣是為了避免圖像的單一方向，保證多個觀察方向的判斷結(jié)果。

合成的紅藍(lán)測量示意圖在空間投射的示意圖，如圖A.4所示。紅藍(lán)測量示意圖經(jīng)光場顯示器顯示后，

在空間中投射為紅藍(lán)交替的條紋，不同視點(diǎn)對應(yīng)不同位置的紅色條紋，通過測量紅色純度在空間中的

分布曲線，可得到相鄰視點(diǎn)間距。

7

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圖A.3原始測量示意圖

圖A.4合成的紅藍(lán)測量示意圖在空間投射的示意圖

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附錄B

（資料性）

純度計算及數(shù)據(jù)處理方法

通過測量三刺激值XYZ，可根據(jù)如下公式計算出紅色的純度，繪制出紅色純度曲線。計算純度的

公式推導(dǎo)如下。

紅藍(lán)兩色的三刺激值分別為，紅色：，藍(lán)色：。

認(rèn)為紅藍(lán)兩種顏色在混合時，兩者的亮度Y分別乘上一個系數(shù)r和b，又因為其本身的色坐標(biāo)不發(fā)

????????????????????????????????????????????????

生變化，所以對應(yīng)的XZ也需要乘上和Y相同的系數(shù)，基于顏色混合刺激值可直接相加的原理，則混合

色的刺激值應(yīng)為：

=+··························································(B.1)

Y=+···························································(B.2)

????????????????????????????

=+··························································(B.3)

????????????????????????

由上式可以推出以下三個關(guān)系式：

????????????????????????????

=····························································(B.4)

?????????????????????????????

????=?????????????????????????····························································(B.5)

?????????????????????????????

????=?????????????????????????····························································(B.6)

?????????????????????????????

又根據(jù)色坐標(biāo)的計算公式有，

?????????????????????????????

+

=··········································(B.7)

(++)+(++)

????????????????????????

????+

=????????????????????????????????????????··········································(B.8)

(++)+(++)

????????????????????????

????+

=????????????????????????????????????????··········································(B.9)

(++)+(++)

????????????????????????

為方便表示，可令，????

????????????????????????????????????????

=(++)····················································(B.10)

=(++)····················································(B.11)

????????????????????????

又可以得到如下三個r和b的關(guān)系式：

????????????????????????

=··························································(B.12)

?????????????????????????

????=?????????????????????··························································(B.13)

?????????????????????????

????=?????????????????????··························································(B.14)

?????????????????????????

最后，可計算得到其紅色純度分布圖，從而繪制出純度分布與水平位置的關(guān)系曲線。

?????????????????????????

9

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純度

0.14

0.12

0.1

0.08

0.06

0.04

0.02

0

13579111315171921232527293133353739414345474951

系列1

圖B.1計算純度圖示例

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附錄C

（資料性）

單目立體視覺判定方法建議

針對上述單目立體視覺的必要條件的測量，分別對視差連貫性條件和相鄰視點(diǎn)間隔條件進(jìn)行了結(jié)果

的判定，其判定方法及對判定結(jié)果的劃分建議如下。

C.1視差連貫性的判定

判定方法：

依次單眼觀察或相機(jī)拍攝后觀察合成的不同視差的3D測量示意圖，當(dāng)可明顯分辨出圖中存在兩個

重影圖案時，記錄此時原始的3D測量示意圖所移動的像素個數(shù)k（例如本實(shí)驗中測量結(jié)果k為6~8個，

已知像素大小為n），則移動的像素間距為K=k*n，即為待測屏幕在滿足連續(xù)運(yùn)動視差情況下可容忍的

相鄰最大視差。根據(jù)實(shí)驗結(jié)果，將視差連貫性分為連貫、較連貫、不連貫分別對應(yīng)為A級、B級、C級，

判定結(jié)果劃分如下。

表C.1視差連貫性分級

A級B級C級

K<6n6n≤K≤8nK>8n

C.2相鄰視點(diǎn)間隔的判定

判定方法：

若在每個相鄰視點(diǎn)的間隔內(nèi)，相鄰視點(diǎn)間距d都小于瞳孔大小e，即證明在設(shè)計觀看距離上的各個

位置，單眼可進(jìn)入兩個視點(diǎn)，具備單目立體視覺條件，判定結(jié)果劃分如下。

表C.2相鄰視點(diǎn)間隔判定

是否具備

是否

單目立體視覺

判定條件d<ed≥e

11

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參考文獻(xiàn)

[1]IEC62629-1-2：20133Ddisplaydevices-Part1-2：Generic-Terminologyandlettersymbols

[2]IEC62629-22-1：20133Ddisplaydevices-Part22-1：Measuringmethodsforautostereoscopicdisplays-

Optical

[3]SJ/T11591.4.2.1-2016立體顯示器件

[4]DB44/T1528.1-2015裸眼立體顯示器第1部分：光學(xué)參數(shù)測量方法

[5]CIES023/E-2013：CharacterizationofthePerformanceofIlluminanceMetersandLuminanceMeters

[6]章海軍．視覺信息應(yīng)用技術(shù)[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，2019．

[7]馬群剛，夏軍．3D顯示技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2020．

[8]蔣百川．幾何光學(xué)與視覺光學(xué)[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2016．

12

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目次

前言..................................................................................................................................................................Ⅱ

1范圍.................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.....................................................................................................................................................1

3.1光場顯示相關(guān)術(shù)語及定義......................................................................................................................1

3.2光場顯示性能相關(guān)術(shù)語及定義..............................................................................................................1

3.3人眼視覺相關(guān)術(shù)語及定義......................................................................................................................2

4測量一般條件.................................................................................................................................................2

4.1環(huán)境條件..................................................................................................................................................2

4.2測量設(shè)備..................................................................................................................................................2

4.3測量設(shè)置..................................................................................................................................................2

5測量一般方法.................................................................................................................................................3

5.1視差連貫性..............................................................................................................................................3

5.2相鄰視點(diǎn)間隔..........................................................................................................................................5

附錄A（資料性）測量示意圖軟件生成方法及測量示意圖說明.................................................................7

附錄B（資料性）純度計算及數(shù)據(jù)處理方法................................................................................................9

附錄C（資料性）單目立體視覺判定方法建議...........................................................................................11

參考文獻(xiàn)..........................................................................................................................................................12

I

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光場顯示器的單目立體視覺測量方法

1范圍

本文件規(guī)定了多視點(diǎn)光場顯示器的單目立體視覺的測量方法。

本文件適用于多視點(diǎn)光場顯示器的設(shè)計開發(fā)、評價和驗收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

SJ/T11591.1.2-2016立體顯示器件第1-2部分：術(shù)語和定義

SJ/T11591.4.2.1-2016立體顯示器件第4-2-1部分：自由立體顯示器件測量方法—光學(xué)和光電

DB44/T1528.1-2015裸眼立體顯示器第1部分：光學(xué)參數(shù)測量方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1光場顯示相關(guān)術(shù)語及定義

3.1.1

立體圖像stereoscopicimage

能夠正確反映空間物體的三維關(guān)系，再現(xiàn)物體的空間感和真實(shí)感的顯示圖像。

3.1.2

多視點(diǎn)光場顯示器multi-viewlightfielddisplay

多視點(diǎn)顯示器的相鄰視點(diǎn)間隔小于人眼瞳孔大小，從而使單眼可看到多個視圖的顯示器。

3.2光場顯示性能相關(guān)術(shù)語及定義

3.2.1

視點(diǎn)數(shù)numberofviews

光場顯示器所顯示的視圖數(shù)目。

3.2.2

視點(diǎn)間隔viewinterval

在設(shè)計觀看距離處，光場顯示器的兩個相鄰視點(diǎn)的中央間距。

3.2.3

視圖串?dāng)_viewcrosstalk

多視點(diǎn)光場顯示器所顯示的某一視圖中混疊了其它視圖的現(xiàn)象。

3.2.4

視覺串?dāng)_visualcrosstalk

多視點(diǎn)光場顯示器中左眼（右眼）的視圖混疊了右眼（左眼）的視圖的現(xiàn)象。

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3.2.5

設(shè)計觀看距離designedviewingdistance

設(shè)計觀看距離是一個設(shè)計值，在此距離下顯示器有較小的視覺串?dāng)_表現(xiàn)，觀看者可以看到最佳的

立體顯示效果。

3.3人眼視覺相關(guān)術(shù)語及定義

3.3.1

瞳孔pupil

通過人眼的角膜可以看到，其虹膜中央處有一圓孔，稱為瞳孔[6]（一般成年人的瞳孔平均直徑為

2.5~4.0mm，兩眼瞳孔間距離為64~65mm）。

3.3.2

運(yùn)動視差motionparallax

人頭部移動引起眼睛移動的視點(diǎn)運(yùn)動，使頭部移動前后在視網(wǎng)膜上接收到的圖像存在差異，形成

視點(diǎn)運(yùn)動視差[7]。

4測量一般條件

4.1環(huán)境條件

標(biāo)準(zhǔn)測量條件：應(yīng)在以下溫度、濕度和氣壓條件范圍內(nèi)進(jìn)行測量。

環(huán)境溫度：25±5℃。

相對濕度：25%RH～75%RH。

大氣壓力：86kPa～106kPa。

光照條件：測量亮色度時在標(biāo)準(zhǔn)暗室條件下進(jìn)行，被測顯示器屏幕任一位置附近，暗室雜散光照

度應(yīng)低于0.3lx。

4.2測量設(shè)備

測量設(shè)備：亮色度計、相機(jī)。

測量探頭要求：亮色度計的測量孔徑大小為4~6mm（建議參考值：4mm）。成像式測量設(shè)備（相

機(jī)）的測量范圍應(yīng)包括至少500個像素點(diǎn)。

4.3測量設(shè)置

測量設(shè)置如圖1所示，測量距離通常選擇顯示器的設(shè)計觀看距離，在測量過程中，測量距離應(yīng)保持

不變。一臺光場顯示器僅可規(guī)定和使用一個設(shè)計觀看距離。

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圖1測量設(shè)置側(cè)視圖

5測量一般方法

5.1視差連貫性

5.1.1概述

單目視覺，指單眼可感知到深度信息，包括了運(yùn)動視差及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。其中，運(yùn)動視差是指人眼在

移動過程中，觀察的物體因為距離不同導(dǎo)致位移量不同，從而產(chǎn)生深度感知。雖然一般的多視點(diǎn)同樣

具有運(yùn)動視差，但那是不連貫的，也即在運(yùn)動視差的定義中還隱藏著“連貫性”這一條件，由此提出

“視差連貫性”的概念?！耙暡钸B貫性”也可以理解為“視差融合量”，即相鄰視差圖的視差量在一

定范圍內(nèi)，人眼可以很好的融合相鄰視差。要真正實(shí)現(xiàn)連續(xù)平滑的運(yùn)動視差，相鄰視差圖的視差量控

制是必不可少的。因此，需要滿足“相鄰視差圖的視差在設(shè)計觀看距離上應(yīng)滿足人眼的連貫性感受”這

一必要條件。

5.1.2測量條件

測量設(shè)備：亮色度計、相機(jī)+人眼觀測。

測量位置：顯示屏中心。

5.1.3測量位置

測量位置如圖2所示，選擇顯示屏幕的中心位置P0點(diǎn)附近，觀察或拍攝位置為顯示屏的設(shè)計觀看距

離處。

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圖2測量位置圖

5.1.4測量畫面

測量畫面：視差連貫性測量示意圖，如圖3~5所示。

說明：圖3為原始測量示意圖示例（畫面為白底，中心區(qū)域米字圖樣為黑色），圖4為分別將具有

不同視差量的視差圖像對合成視差測量示意圖（僅中心米字圖樣），1~15分別為不同的視差量，圖5為

確認(rèn)視圖串?dāng)_最大位置的測量示意圖（圖片為全屏大小，建議白色方塊邊長為5~10cm，便于觀察判

斷），在該位置單眼觀測具有不同視差量的測量示意圖的視圖串?dāng)_情況。

圖3原始測量示意圖示例

圖4不同視差測量示意圖

圖5確認(rèn)視圖串?dāng)_最大位置測量示意圖

5.1.5測量方法

測量方法如下：

1）已知待測屏幕的設(shè)計觀看距離D及像素大小Pixel_size，由公式（1）計算人眼視張角在5’時對

應(yīng)的像素個數(shù)n[8]，

4

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tan5

=··························································(1)

_′

?????

2）根據(jù)n的大小，將原始測量示意圖分別移動????k個像素、2k個像素……n個像素（可移動非等間

????????????????????????????????????

距），作為不同的視差量圖片；

3）將原始測量示意圖與移動后的不同視差量圖片分別合成具有不同視差的測量示意圖，如圖4所

示；

4）在兩張純黑圖上分別設(shè)置白色方塊畫面，并合成視差圖，如圖5所示。在設(shè)計觀看距離上，利

用亮色度計測量其水平亮度分布，選擇兩個峰值亮度分布的中心點(diǎn)位置，即在該位置可看到左

右兩個白色方塊亮度相同，標(biāo)記這個位置；

5）在步驟4）中標(biāo)記的位置上，依次單眼觀察或者相機(jī)拍攝步驟3）中不同視差測量示意圖；

6）按照5.1.3的位置觀察或拍攝，當(dāng)圖中明顯存在兩個重影圖案時，記下此時視差測量示意圖中原

始測量示意圖移動的像素個數(shù)，即為待測屏幕在滿足連續(xù)運(yùn)動視差情況下可容忍的相鄰最大視

差。

5.2相鄰視點(diǎn)間隔

5.2.1概述

單目視覺，指單眼可感知到深度信息，包括了運(yùn)動視差及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。其中，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)是指當(dāng)單眼

進(jìn)入來自同一個點(diǎn)的不同方向的光線時，人眼的晶狀體改變焦距使該點(diǎn)可成像在視網(wǎng)膜上，從而產(chǎn)生

聚焦深度感知。而焦點(diǎn)調(diào)節(jié)需要密集視點(diǎn)排布，因為只有當(dāng)視點(diǎn)足夠密集，單眼可以進(jìn)入至少兩個視

點(diǎn)時，才能實(shí)現(xiàn)單眼進(jìn)入來自同一個點(diǎn)兩個不同方向的光線。因此，實(shí)現(xiàn)單目立體視覺還需要滿足“相

鄰視點(diǎn)排布間隔小于瞳孔大小”的另一必要條件。

5.2.2測量條件

測量設(shè)備：亮色度計

測量位置：顯示屏中心附近區(qū)域

5.2.3測量位置

測量位置如圖6所示，選擇顯示屏幕的中心條帶區(qū)域位置（圖中條紋區(qū)域），亮色度計測量距離為

顯示屏設(shè)計觀看距離處。

圖6測量區(qū)域位置分布圖

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5.2.4測量畫面

測量畫面：不同視點(diǎn)的測量示意圖，如圖7所示。

說明：圖7為合成的不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖，純紅圖和純藍(lán)圖的分辨率與待測屏幕相同，在

VN個視點(diǎn)的圖中，將第m個視點(diǎn)圖替換為純紅圖，與其他純藍(lán)圖合成所需的紅藍(lán)測量示意圖。

圖7合成不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖

5.2.5測量方法

測量方法如下：

1）已知待測屏幕在設(shè)計觀看距離下對應(yīng)的觀看寬度VW（主視角觀看區(qū)域）和瞳孔大小e，由公

式（2）計算理論上滿足單目進(jìn)入兩個視點(diǎn)的最小視點(diǎn)數(shù)VN；

=····································································(2)

????????

2）根據(jù)VN的實(shí)際大小，選取第m、m+1????????……VN（可選取非等間距）個視點(diǎn)作為測量的視點(diǎn)；

????

3）準(zhǔn)備VN張純藍(lán)圖，將第m張純藍(lán)圖替換為純紅圖，并合成紅藍(lán)測量示意圖，以此作為第m個視

點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖。同理，第m+1……VN個視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖制作同上；

4）在待測屏幕前架設(shè)具有刻度的滑軌，亮色度計安裝在滑動模塊上，且與屏幕中心垂直，距離為

設(shè)計觀看距離處；

5）移動亮色度計，按照5.2.3的測量位置，在任意三個不同的位置分別測量純紅、純藍(lán)畫面的三刺

激值XYZ；

6）全屏播放步驟3）中的紅藍(lán)測量示意圖，在觀察到的紅色區(qū)域內(nèi)水平移動亮色度計，移動距離

≤1mm，測量三刺激值XYZ，并記錄亮色度計的水平坐標(biāo)位置。其他不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意

圖的測量步驟同上，依次完成VN個不同視點(diǎn)的紅藍(lán)測量示意圖的測量；

7）根據(jù)附錄B中的公式計算出紅色的純度，并繪制出紅色純度曲線和水平位置的關(guān)系曲線，通過

曲線可以獲得相鄰視點(diǎn)間距（相鄰曲線峰值對應(yīng)的水平距離）。該測量方法同樣適用于單目多

視點(diǎn)的測量。

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