绝大多数人生来就有一双眼睛和一套绝对惊人的双眼视觉系统。如果物体距离我们6到7米，双眼视觉系统能让我们轻易地辨别物体离我们的实际距离。例如，如果我们的视野范围内有多个物体，我们能自动分辨哪些物体离得远，哪些物体离得近，以及它们的距离是多少。如果闭上一只眼睛看世界，您虽然还能知道距离，但准确性将有所下降，这是因为您必须依靠可见信号或焦距来估计距离，而这两种方法都会影响其准确程度。
若要弄清楚双眼视觉系统产生的差异有多大，可以做个实验：让您的朋友抛给你一个球，而您试着闭上一只眼睛去接球。另外，可以试着在光线较暗的房间或夜晚做这个实验，那样区别会更加明显。只睁一只眼睛接球比睁着两只眼睛去接球要困难得多。
双眼视觉系统依赖于以下事实：我们的两只眼睛之间有大约5厘米的距离。因此，每只眼睛看世界的角度会略有不同，而大脑中的双眼视觉系统会利用这个差异来计算距离。尽管两只眼睛看到的影像并不完全一样，但您的大脑能将这些影像关联起来。进行这种关联的部位可从它看到的两个场景中分辨出各个物体，并计算每个物体在两个影像之间的距离。两个影像中离得较远的物体比离得较近的物体距离更近。
如果您曾用过View-Master（三维魔景机）或立体镜，您就会明白双眼视觉系统的工作原理了。在View-Master中，每只眼睛能看到一个影像，而所有影像都是使用两台摄像机从略有不同的两个角度拍摄同一影像而得到的。您的眼睛可以自动将这些影像关联起来，因为每只眼睛只看到其中一个影像。
在电影院中，您佩戴三维立体眼镜是为了向您的眼睛提供不同的影像，正如View-Master所起的作用一样。屏幕上实际会显示两个影像，而眼镜会使每只眼睛只能看到其中一个影像。有两种常见的系统可以做到这一点：
偏振——在迪斯尼世界、宇宙影城和其他三维场景中，首选方法是使用偏振镜片，因为它们可以产生强烈的色彩效果。两台放映机同步放映，将两种不同的影像分别投放到屏幕上，每个影像的偏振程度不一样。三维立体眼镜之所以能让每只眼睛只看到其中一个影像，是因为它们也采用了偏振镜片。（请参见太阳镜的奥妙以了解关于偏振镜片的信息。）
红/绿或红/蓝——普通电视屏幕不能产生偏振现象，因此要使用红/绿系统。假设屏幕上显示了两个影像，一个是红色，另一个是蓝色（或绿色）。眼镜上的过滤器只允许每只眼睛看到一个影像，而让大脑进行其余的工作。当您用色彩形成差异时，其实无法达到彩色电影的效果，因此影像质量无法与由偏振系统产生的效果相比。
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