本发明提出了一种基于灰度屏的全分辨率多视点自由立体显示装置，该装置包括一图像显示屏、灰度屏I和灰度屏II，灰度屏I和灰度屏II依次放置在图像显示屏前方，灰度屏I与图像显示屏紧贴放置，灰度屏II与灰度屏I间隔x放置，并且图像显示屏的像素与灰度屏I和灰度屏II的像素相同，并确保三者的对应像素在垂直投影方向上对齐；图像显示屏的第i行第j列像素显示的红、绿、蓝颜色分量分别为R(i，j)、G(i，j)、B(i，j)；灰度屏I和灰度屏II的第i行第j列像素显示的灰度值分别为H1(i，j)和H2(i，j)。该装置实现了立体分辨率不降低的多视点自由立体显示。