当莱娅公主在1977年的第一部《星球大战》电影中，由小机器人R2-D2投射出的全息影像出现时，3D观看爱好者们无疑燃起了希望和梦想。尽管全息影像只是虚构的，但它预示着3D技术所谓的无眼镜未来——更不用说，尽管后来有将《星球大战》电影制作成3D的计划，但只进行了一次重制就失败了。当时，观看3D图像的典型方式是使用纸板材质的红蓝眼镜——那种带有不同颜色镜片的眼镜：一个红色，另一个绿色、青色或蓝色。
1977年的问题在于，3D眼镜除了在影院和观看专门制作的电影时毫无用处。（尽管过去曾尝试销售3D电视，并且3D电子游戏的数量有所增加），时至今日，这种情况仍然如此。当然，在20世纪70年代，五颜六色的眼镜或许能与喇叭裤和珠子搭配，但在明亮的阳光下，眼镜的效果可能会让人头痛。这是因为镜片会干扰我们眼睛和大脑本来就已经能够做到的事情——以三维方式，或立体方式观察世界。
尽管如此，正如《科学美国人》的资深撰稿人沃尔特·E·伯顿（Walter E. Burton）在1954年7月的一篇DIY文章中所解释的那样，这篇文章介绍了如何重新利用这些一次性物品，一次性3D观看器即使在电影结束后也能提供“丰富的娱乐价值”。伯顿的说明非常及时。20世纪50年代，人们对3D电影的兴趣激增——以至于那个时代后来被称为3D电影的黄金时代。在20世纪50年代之后，人们的热情有所减退，在20世纪80年代初和2010年代曾有过短暂的回潮，后者受到了詹姆斯·卡梅隆3D版《阿凡达》的启发。但在1952年至1954年（《科学美国人》教程发布时），好莱坞推出了五十多部3D电影，包括《魔鬼峡谷》（Devil’s Canyon, 1953）这样的西部片，《黑湖怪谈》（The Creature from the Black Lagoon, 1954）这样的怪物片，以及文森特·普莱斯主演的流行恐怖片《恐怖蜡像馆》（House of Wax, 1953）。到1954年，DIY爱好者们很容易就能获得多余的3D观看器。
3D原理
如今，我们将3D观看器与电影联系起来，但它们实际上起源于近两个世纪前，即1838年，英国科学家查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）推出了他的立体镜——一种笨重的桌面装置，可以将2D绘画（当时摄影术尚处于起步阶段）呈现为3D。几年后，另一位英国科学家大卫·布鲁斯特（David Brewster）发明了第一台便携式3D观看器；他的设备类似于1939年在纽约世界博览会上推出的View-Master的笨重版本，很快成为一种流行的儿童玩具，至今仍有售。然而，在布鲁斯特之后又过了一个世纪，3D观看才真正进入电影界。在1952年之前，只制作了一部主要的3D电影——一部黑白无声电影《爱之力量》（The Power of Love），于1922年上映。
要在2D屏幕上产生3D效果，目标是模仿大脑中自然发生的过程。研究人员仍在研究使我们能够感知深度的生物机制，但这基于我们双眼的差异性视角，或称为双眼视差。当大脑组合分开的2D图像时，它会将其解释为具有深度的单一图像。
在影院中，这种效果是通过稍微偏移的同时投影来实现的。对于依赖偏光眼镜的电影，投影图像使用偏振光。光是一种电磁波，主要沿两个平面——垂直和水平方向传播。偏振滤光片或镜片会阻挡其中一个平面或相位。在偏光眼镜中，一个镜片阻挡垂直相位，另一个阻挡水平相位。正如伯顿在他的1954年说明中所解释的，“两个偏光片相互垂直放置。将观看器分开，将一个目镜放在另一个前面，你会发现很少或没有光线透过。”
光也以一系列颜色传播——还记得彩虹的七色光吗？对于红蓝3D，双图像通过彩色滤光片投影，因此每个图像只能通过匹配的镜片观看（红色滤光片会投射红色图像，由红色镜片观看，同样，其他滤光片可以是青色、绿色或蓝色），从而产生与我们大脑自行实现的相同深度错觉。最常见的红蓝镜片倾向于红色搭配青色，品红色搭配绿色。
如何重新利用3D观看眼镜
由于20世纪50年代流行的3D观看眼镜与今天影院使用的眼镜相同（框架可能是塑料而非纸板），DIY爱好者们可以近七十年后遵循伯顿的说明，尽管你可能需要一些家用产品的替代品。例如，一副眼镜可以通过两个20世纪50年代风格的汤块容器（现代可以尝试茶罐）变成万花筒。在每个容器的盖子上切一个洞，并将一个偏光镜片贴在每个洞上。然后在其中一个罐子的底部切一个洞（第二个罐子将不会被用到，只用它的盖子），并用透明玻璃纸（或保鲜膜）覆盖该洞，以便光线能从底部透入。在里面放入一些硬质透明塑料碎片。当盖子堆叠在一起作为目镜并旋转时，透明塑料碎片会显示出不断变化的颜色。
3D新动向
尽管70多年来，3D观看体验一直需要相同的偏光或红蓝镜片，但3D技术一直在进步，尤其是在过去十年中。2010年代《阿凡达》引发3D电影热潮的一个原因是，电影制作团队使用了新工具来增强深度错觉，包括演员穿着动作捕捉服以提供同一动作的多个视角，专为3D深度设计的电子游戏质量的计算机生成图形，以及捕捉双图像（一个用于一只眼睛）的立体摄像机。当然，在观看端，观众仍然需要几十年前的偏光镜片才能看到效果，但效果令人惊叹。
像Meta、HTC和Microsoft这样的虚拟现实头显也提供3D观看。虽然VR体验可能身临其境且逼真，但这种赛博朋克风格的头显并非实用的服装。在公共场合，你最好还是佩戴偏光或红蓝眼镜。当然，3D的终极境界是不需要任何观看配件。相反，技术将体现在显示器本身，这些显示器被设计和制造用于立体显示图像。电脑制造商宏碁（Acer）和华硕（Asus）已经开发了这样的显示器，但到目前为止，这种效果还不足以吸引人。
目前，请收好你的3D电影眼镜。对于对光学项目感兴趣的DIY爱好者来说，伯顿的说明仍然有效。也许你也有自己当代的想法。
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