3D显示技术使观看现实场景成为可能,自然信息的完美再现将成为信息技术发展的方向和趋势。但3D显示技术带给人们视觉冲击的同时,其显示质量和视觉舒适度一直不尽如人意,因此研究立体显示质量及观看舒适度问题对3D显示技术的发展至关重要。立体显示器质量是影响观看舒适度的重要因素,基于不同显示原理的显示器对舒适度的影响也会不同。本文以八视点狭缝光栅自由立体显示器为例,给出了影响舒适度的因素,如最佳观看位置、串扰、可视范围、亮度均匀性、色度均匀性、莫尔纹,对这些因素进行了光学性能的测量,并对获得的数据样本进行了分析,其测试和分析方法对自由立体显示器质量客观评价有一定的指导作用。基于立体内容对观看舒适度影响的研究,本文针对水平运动和深度运动研究了3D视频同步性,即舒适观看的延迟时限。水平运动采用双刺激与单刺激主观评价方法,研究了不同视差等级、不同速度等级、左路偏差与右路偏差的延迟时限。行为数据检测率表明视差对延时效应影响不显著;速度对延时效应的影响较视差变化显著,但过大的速度会影响被试者的判断;右路延时较左路延时的不协调检测率高,被试者更容易分辨右路延时;不协调检测率随延时帧数的增加而增加,舒适观看的延迟时限应控制在1帧以内。深度运动的延迟时限研究采用双刺激主观评价方法和基于ERP技术的客观评价方法。主观实验研究了不同深度等级的延迟时限并得出较理想的深度等级,行为数据检测率折线图和差异性统计分析都表明延迟时限应小于1帧。客观实验采用脑电技术及oddball经典实验范式,脑电地形图显示由延时引起的N200成分主要分布在额区和顶(枕)区,P300成分主要分布在额区、中央—顶区及枕区。ERP波形分析显示时间偏差大的立体视频引起人脑表现出更高的反映幅度和较早的反映。幅值显著性差异统计分析结果与行为数据分析结果一致,表明应将延时控制在1帧以内。综合水平运动与深度运动,为保证观看舒适度,立体视频延时不能超过1帧。