Dom > Razstava > Vsebine

Stereo prikaže zaslonsko napravo, ki lahko gledalcu prenaša globinsko zaznavanje

Apr 21, 2017

Stereo zaslon

Iz Wikipedije, brezplačne enciklopedije Za več informacij o 3D televiziji glejte 3D televizijo .

Stereo prikazovalnik (tudi 3D-zaslon) je prikazovalna naprava, ki lahko gledalcu prenaša percepcijo globine s pomočjo stereopisa za binokularni vid .


Vsebina

[ Skrij ]


Vrste - Stereoskopija proti 3D [ uredi ]

Osnovna tehnika stereo prikazov je predstavitev offset slik, ki so prikazane levo in desno. Obe dve odmaknjeni sliki sta nato združeni v možgane, da bi omogočili zaznavanje 3D globine. Čeprav se izraz "3D" uporablja povsod, je pomembno opozoriti, da je predstavitev dvojnih 2D slik izrazito drugačna od prikaza slike v treh polnih dimenzijah . Najbolj opazna razlika v dejanskih 3D prikazih je, da opazovalecova gibanja glave in oči ne bodo povečali informacij o tridimenzionalnih predmetih, ki so prikazani. Na primer, holografski prikazi nimajo takšnih omejitev. Podobno kot pri reprodukciji zvoka ni mogoče ustvariti popolnega 3-dimenzionalnega zvočnega polja samo z dvema stereofonskima zvočnikoma, je tudi pretirana sposobnost, da se dvoje 2D slik nanaša kot na "3D". Natančen izraz "stereoskopski" je bolj zapleten kot običajna napaka "3D", ki je bila utrjena po več desetletjih nedvomne zlorabe. Opozoriti je treba, da čeprav se večina stereoskopskih zaslonov ne šteje za pravi 3D zaslon, so vsi realni 3D-prikazi tudi stereoskopski prikazi, ker izpolnjujejo tudi nižja merila.

Stereo zasloni [ uredi ]

Glavni članek: Stereoskopija

Na podlagi principov stereopsije , ki jih je Sir Charles Wheatstone opisal v 1830-ih, stereoskopska tehnologija daje drugačni podobi levi in desnim očesu gledalca. V nadaljevanju predstavljamo nekatere tehnične podrobnosti in metodologije, uporabljene v nekaterih pomembnejših stereoskopskih sistemih, ki so bili razviti.

Vzporedne slike [ uredi ]

"Zgodnja ptica ulovi črv" Stereograf, ki ga je leta 1900 izdal North-Western View Co. v Barabooju, Wisconsin , je bil digitalno obnovljen.

Tradicionalna stereoskopska fotografija je sestavljena iz ustvarjanja 3D iluzije, ki izhaja iz par 2D slik, stereogramov . Najlažji način za izboljšanje percepcije globine v možganih je, da gledalcu zagotovi pogled z dvema različnima slikama, ki predstavljata dve perspektivi istega predmeta, pri čemer je manjši odmik točno enak perspektivam, ki jih obe naravno dobita v binokularnem vidu .

Če se je treba izogibati očesu in izkrivljanju, je treba vsako od obeh 2D slik prednostno predstaviti vsakemu očesu gledalca, tako da mora to oko, ki ga vidi gledalec, zaznati vsak predmet na objektivu, medtem ko je usmerjen naravnost naprej Gledalčeve oči niso niti prešle niti se ne razlikujejo. Ko slika ne vsebuje nobenega predmeta na neskončni razdalji, kot je obzorje ali oblak, morajo biti slike ustrezno razmaknjene skupaj.

Metoda vzporedno s strani je zelo enostavna za ustvarjanje, vendar je lahko težko ali neprijetno gledati brez optičnih pripomočkov.

Stereoskopi in stereografske kartice [ uredi ]

Glavni članek: Stereoskop

Steroskop je naprava za ogled stereografskih kartic, ki so kartice, ki vsebujejo dve ločeni podobi, ki sta natisnjena vzporedno in ustvarjata iluzijo tridimenzionalne slike.

Pregledovalci preglednosti [ uredi ]

Glavni članek: Pregledovalnik diapozitivov § Stereo pregledovalnik diapozitivov Model View-Master E iz petdesetih let prejšnjega stoletja

Par stereo pogledov, natisnjenih na prosojni podlagi, si ogledate s prepuščeno svetlobo. Ena prednost pregledovanja preglednosti je priložnost za širši, bolj realističen dinamični razpon, kot je praktičen s tiskanimi tiskalniki na neprozorni podlagi; Drugo je, da je mogoče predstaviti širšo vidno polje, saj so slike, ki so osvetljene z zadnje strani, nameščene precej bližje lečam.

Praksa gledanja filmskih stereoskopskih prosojnic izhaja vsaj iz leta 1931, ko je Tru-Vue začel tržiti nabore stereotipov na trakovih 35 mm filma, ki so jih hranili prek ročnega gledalca Bakelita . Leta 1939 je bila kot vidni mojster uvedena modificirana in minijaturna različica te tehnologije, ki uporablja kartonske diske, ki vsebujejo sedem parov majhnih Kodachromovih barvnih prosojnic.

Prikazi na glavi [ uredi ]

Glavni članki: zaslon na glavi in prikaz virtualne mrežnice

Uporabnik običajno nosi čelado ali očala z dvema majhnima LCD ali OLED zaslonom z povečevalnimi lečami, po eno za vsako oko. Tehnologijo lahko uporabite za prikazovanje stereo filmov, slik ali iger. Zasloni, nameščeni na glavi, so lahko povezani tudi z napravami za sledenje glave, ki uporabniku omogočajo, da "premikajo" navidezni svet s premikanjem glave in odpravljanjem potrebe po ločenem krmilniku.

Zaradi hitrega napredka v računalniški grafiki in stalne miniaturizacije video in druge opreme te naprave postajajo dostopne z razumnejšimi stroški. Za ogled slikovne slike, ki jo nalaga pogled v resničnem svetu, je mogoče uporabiti očala, nameščena na glavi, ali pa jih je mogoče nositi, kar ustvarja tisto, kar se imenuje povečana realnost . To se naredi tako, da odražajo videoposnetke skozi delno odsevna ogledala. Pogled v resnični svet se vidi skozi reflektivno površino zrcal.

Anaglyph [ uredi ]

Glavni članek: Anaglyph 3D Arhetipska 3D očala s sodobnimi rdečimi in modrimi barvnimi filtri, podobna rdečim / zelenim in rdečim / modrim objektivom, ki se uporabljajo za gledanje zgodnjih filmov iz filma anagliptov.

V anaglifu sta dve sliki postavljeni v dodatni svetlobni nastavitvi z dvema filtroma, enim rdečim in enim cianem. Pri nastavitvi subtraktivne svetlobe sta obe sliki natisnjeni v istih komplementarnih barvah na belem papirju. Očala z barvnimi filtri v vsakem očesu ločijo ustrezne slike, tako da prekličejo barvo filtra in postanejo dopolnilna barva črna. Kompenzacijska tehnika, poznana pod imenom Anachrome, v patentiranih očalih, povezanih s tehniko, uporablja nekoliko bolj prozoren cian filter. Proces preoblikuje tipično sliko anaglifa, da ima manj paralakse .

Alternativa običajnemu rdečemu in modremu filtrskemu sistemu anaglifa je ColorCode 3-D , patentiran anaglifski sistem, ki je bil izumljen, da bi predstavil anaglifsko sliko v povezavi s televizijskim standardom NTSC, v katerem je rdeči kanal pogosto ogrožen. ColorCode uporablja dopolnilne barve rumene in temno modre barve na zaslonu, barve očal pa so oranžne in temno modre barve.

Polarizacijski sistemi [ uredi ]

Podobno kot sončna očala, RealD krožna polarizirana očala so zdaj standard za gledališke izpuste in zanimivosti tematskega parka. Glavni članek: Polarizirani 3D sistem

Če želite predstaviti stereoskopsko sliko, sta dve sliki predvideni na isti zaslon z različnimi polarizirajočimi filtri . Gledalec nosi očala, ki vsebujejo tudi par polarizacijskih filtrov, ki so usmerjeni drugače (v smeri urinega kazalca / v nasprotni smeri urinega kazalca s krožno polarizacijo ali pod kotom 90 stopinj, običajno 45 in 135 stopinj, [1] z linearno polarizacijo). Ker vsak filter prehaja samo tisto svetlobo, ki je podobno polarizirana in blokira svetlobo, polarizirano drugače, vsako oko vidi drugo podobo. To se uporablja za tridimenzionalni učinek tako, da enako prižge v obe očesi, vendar je prikazan z nekoliko drugačnih perspektiv. Poleg tega, ker obe objektivi imata enako barvo, ljudje z enim prevladujočim očesom ( amblyopia ), kjer se eno oko uporablja več, lahko vidijo 3D učinek, ki ga je predhodno negirala ločitev obeh barv.

Krožna polarizacija ima prednost pred linearno polarizacijo, saj gledalcu ni treba imeti glave pokončno in poravnano z zaslonom, da bi polarizacija pravilno delovala. Pri linearni polarizaciji obračanje kozarcev stransko povzroči, da se filtri ne izravnajo s filtri zaslona, zaradi česar se slika zbledi in da se za vsako oko lažje vidi nasprotni okvir. Za krožno polarizacijo polarizacijski učinek deluje ne glede na to, kako je glava gledalca poravnana z zaslonom, kot je nagnjena stran ali celo na glavo. Levo oko še vedno vidi samo sliko, ki je namenjena zanjo, in obratno, brez zbledi ali preslušavanja.

Polarizirana svetloba, ki se odraža na navadnem zaslonu filma, običajno izgubi večino svoje polarizacije. Zato je treba uporabiti dragi srebrni ali aluminizirani zaslon z zanemarljivo izgubo polarizacije. Vse vrste polarizacije bodo imele za posledico zatemnitev prikazane slike in slabši kontrast v primerjavi z ne-3D slikami. Svetloba iz svetilk se običajno oddaja kot naključna zbirka polarizacij, medtem ko polarizacijski filter prenaša le del svetlobe. Rezultat je, da je zaslona temnejša. To zatemnitev se lahko kompenzira s povečanjem svetlobe svetlobnega vira projektorja. Če je začetni polarizacijski filter vstavljen med žarnico in elementom za generiranje slike, intenzivnost svetlobe, ki presega slikovni element, ni večja od normalne brez polarizacijskega filtra, na celoten kontrast slike, ki se prenaša na zaslon, ne vpliva.

Metoda Eclipse [ uredi ]

Par očal LCD zaslonov, ki se uporabljajo za ogled XpanD 3D filmov. Debeli okvirji skrivajo elektroniko in akumulatorje. Glavni članek: aktivni sistem 3D zaslona

Z metodo eclipse zaklopnica blokira svetlobe iz vsakega primernega očesa, ko je na zaslonu projicirana slika nasprotnega očesa. Zaslon se spreminja med levo in desno sliko in odpira in zapira polkna v očalih ali gledalcu v sinhronizaciji s slikami na zaslonu. To je bila osnova sistema Teleview , ki je bil na kratko uporabljen leta 1922. [2] [3]

Sprememba metode eclipse se uporablja v očalih LCD zaslonk . Očala, ki vsebujejo tekočinski kristal, ki se bodo sinhronizirala s slikami na kinu, televiziji ali računalniškem zaslonu z uporabo koncepta zaporedja alternativnih slik . To je metoda, ki jo uporabljajo nVidia, XpanD 3D in prejšnji sistemi IMAX . Pomanjkljivost te metode je, da vsakega posameznika gleda, da nosi drago, elektronsko kozarce, ki jih je treba sinhronizirati z zaslonom s pomočjo brezžičnega signala ali priložene žice. Zaklopi so težji od najbolj polariziranih kozarcev, čeprav lažji modeli niso težji od nekaterih sončnih očal ali delikatesnih polariziranih očal. [4] Vendar ti sistemi ne zahtevajo srebrnega zaslona za projicirane slike.

Tekoči kristalni svetlobni ventili delujejo tako, da vrtijo svetlobo med dvema polarizacijskima filtroma. Zaradi teh notranjih polarizatorjev LCD zasloni zatemnejo prikazno sliko vsakega vira slike LCD, plazme ali projektorja, kar ima za posledico, da se slike zatemnejo in da je kontrast nižji kot pri običajnem prikazovanju brez 3D. To ni nujno problem uporabe; Za nekatere vrste zaslonov, ki so že zelo svetli s slabimi sivimi črnami, lahko zaslonke zaslonke LCD dejansko izboljšajo kakovost slike.

Tehnologija filtriranja motenj [ uredi ]

Glavni članek: Anaglyph 3D § Interferenčni filtrirni sistemi

Dolby 3D uporablja posebne valovne dolžine rdeče, zelene in modre za desno oko, in različne valovne dolžine rdeče, zelene in modre za levo oko. Očala, ki filtrirajo zelo specifične valovne dolžine, omogočajo uporabniku, da vidi 3D-sliko. Ta tehnologija odpravlja drago srebrne zaslone, ki so potrebni za polarizirane sisteme, kot je RealD , ki je najpogostejši sistem 3D prikaza v gledališčih. Potrebuje pa veliko dražje kozare od polariziranih sistemov. Znana je tudi kot filtriranje spektralnega glavnika ali vizualizacija multipleksa valovne dolžine

Nedavno uveden Omega 3D / Panavision 3D sistem prav tako uporablja to tehnologijo, čeprav s širšim spektrom in bolj "zobmi" do "glavnika" (5 za vsako oko v sistemu Omega / Panavision). Uporaba več spektralnih pasov na oko odpravlja potrebo po barvni obdelavi slike, ki jo zahteva sistem Dolby. Enakomerno deljenje vidnega spektra med očmi daje gledalcu bolj sproščeno »občutek«, saj je svetloba energije in barvno ravnotežje skoraj 50-50. Tako kot sistem Dolby lahko sistem Omega uporabljate tudi z belo ali srebrno zaslonom. Lahko pa ga uporabljamo tudi pri filmskih ali digitalnih projektorjih, za razliko od Dolbyovih filtrov, ki se uporabljajo le v digitalnem sistemu s procesorjem barvnega popravljanja, ki ga zagotavlja Dolby. Omega / Panavision sistem prav tako trdi, da so njihova očala cenejša za izdelavo od tistih, ki jih uporablja Dolby. [5] V juniju 2012 je sistem Omega 3D / Panavision 3D prekinil DPVO Theatrical, ki ga je tržil v imenu družbe Panavision, ki navaja "izzive svetovne gospodarske in tržne razmere na trgu". [6] Čeprav je DPVO razrešil svoje poslovanje, družba Omega Optical še naprej spodbuja in prodaja 3D sisteme na netarhitekturnih trgih. 3D sistem Omega Optical vsebuje projekcijske filtre in 3D očala. Poleg pasivnega stereoskopskega 3D sistema je Omega Optical izdelal izboljšane 3D očala iz anaglypha. Omega rdeča / cian anaglyph očala uporabljajo zapletene kovinske oksidne tankoplastne premaze in visoko kakovostno žarjeno stekleno optiko.

Avtostereoskopija [ uredi ]

Glavni članek: Avtostereoskopija Nintendo 3DS uporablja avtostereoskopijo paralakne pregrade za prikaz 3D slike.

V tej metodi očala niso potrebna za prikaz stereoskopske slike. Tehnologija lentikularne leče in paralakalne barijere vključuje nalaganje dveh (ali več) slik na istem listu, v ozkih, izmeničnih trakovih in z uporabo zaslona, ki blokira enega od dveh slik (pri paralakalnih pregradah) ali uporablja enako Ozke leče, da bi upognili trakove slike in se zdi, da zapolnijo celotno sliko (v primeru lentikularnih odtisov). Če želite ustvariti stereoskopski učinek, mora biti oseba postavljena tako, da eno oko vidi eno od dveh slik, drugo pa drugo. Optična načela multiview auto-stereoskopije so znana že več kot stoletje. [7]

Obe posnetki sta projicirana na visokozaslonjen, valovit zaslon, ki odseva svetlobo ob akutnih kotih. Da bi videli stereoskopsko sliko, mora gledalec sedeti v zelo ozkem kotu, ki je skoraj pravokotno na zaslon, kar omejuje velikost občinstva. Lentikularno je bilo uporabljeno za gledališko predstavitev številnih kratkih hlač v Rusiji od leta 1940 do 1948 [8], leta 1946 pa za filma Robinzon Kruzo [9]

Čeprav je bila njegova uporaba v gledaliških predstavah precej omejena, je bila lentikula široko uporabljena za različne predmete novosti in se je celo uporabljala v amaterski 3D fotografiji. [10] [11] Nedavna uporaba vključuje Fujifilm FinePix Real 3D z avtostereoskopskim zaslonom, ki je bil objavljen leta 2009. Drugi primeri te tehnologije vključujejo avtostereoskopske LCD zaslone na monitorjih, prenosnikih, televizorjih, mobilnih telefonih in igralnih napravah, kot je Nintendo 3DS .

Druge metode [ uredi ]

Glavni članek: Stereoskopija Naključni avtostereogram pike kodira 3D sceno, ki jo je mogoče "videti" s pravilno tehniko gledanja

Avtostereogram je stereogram za posamično sliko (SIS), namenjen ustvarjanju vizualne iluzije tridimenzionalne (3D) scene iz dvodimenzionalne slike v možganih . Da bi zaznali 3D oblike na teh avtostereogramih, morajo možgani premagati običajno avtomatsko koordinacijo med fokusiranjem in vergence .

Učinek Pulfricha je psihofizično zaznavanje, pri katerem stransko gibanje predmeta v vidnem polju interpretira vizualna skorja kot globinska komponenta zaradi relativne razlike v signalnih časih med obema očema.

Prismatna očala olajšajo navzkrižno gledanje, poleg tega pa tudi pregled nad / pod gledanjem, npr. Gledalec KMQ .

Wiggle stereoskopija je tehnika prikaza slike, ki jo dosežete s hitro izmenično prikazovanjem leve in desne strani stereograma. Najdeno v animirani obliki GIF v spletu.

3D prikazi [ uredi ]

Real 3D prikazovalniki prikazujejo sliko v treh polnih dimenzijah . Najbolj opazna razlika med stereoskopskimi zasloni z dvema 2D odmaknjenima slikama je, da bo opazovanje glave in oči povečalo podatke o tridimenzionalnih predmetih, ki se prikažejo.

Volumetrični prikaz [ uredi ]

Glavni članek: Volumetrični prikaz Volumetrični 3D zaslon

Volumetrični zasloni uporabljajo nekaj fizičnega mehanizma za prikaz svetlobnih točk v prostoru. Takšni prikazi uporabljajo namesto pikslov vokale . Volumetrični prikazi vključujejo večplanarne zaslone, ki imajo več ploskev zaslona in so zasučni, pri čemer vrtljiva plošča pomnoži glasnost.

Razvile so se še druge tehnologije za izdelavo svetlobnih pik v zraku nad napravo. Infrardeči laser je osredotočen na cilj v vesolju in ustvarja majhen mehurček plazme, ki oddaja vidno svetlobo.

Holografski prikazi [ uredi ]

Glavni članki: Holografski prikaz in računalniško generirana holografija

Holografski prikazovalnik je tehnologija zaslona, ki lahko zagotovi vse štiri mehanizme oči: binokularno dispariteto , paralakto gibanja , nastanitev in konvergenco . 3D- predmete je mogoče gledati brez nošenja posebnih očal in nobena vidna utrujenost ne bo povzročena človeškim očem.

Leta 2013 je družba Silia Valley Company LEIA Inc začela s proizvodnjo večstranskega osvetlitve, ki je primerna za mobilne naprave (ure, pametne telefone ali tablične računalnike), hologramske zaslone, ki omogočajo širok pogled v paralaksu , da vidijo 3D vsebino brez potrebe po steklu. [12]

Integralno slikanje [ uredi ]

Glavni članek: Integralno slikanje

Integralno slikanje je avtostereoskopski ali multiscopični 3D zaslon, kar pomeni, da prikazuje 3D-sliko brez uporabe posebnih očal na strani gledalca. To doseže z namestitvijo vrste mikrolensov (podobno kot lečeča leča ) pred sliko, pri čemer je vsaka leča drugačna glede na vidni kot. Tako namesto prikaza 2D slike, ki je videti enako iz vsake smeri, reproducira 4D svetlobno polje , ki ustvarja stereo slike, ki kažejo paralakso, ko se gledalec premika.

Prikazi kompresijskih svetlobnih polj [ uredi ]

Razvija se nova tehnologija prikaza, imenovana "tla tlačnega polja". Ti prototipni prikazi v času prikaza uporabljajo večplastne LCD plošče in kompresijske algoritme. Modeli vključujejo dual [13] in večplastne [14] [15] [16] naprave, ki jih poganjajo algoritmi, kot so računalniška tomografija in nega -negativna matrica faktorizacija in nelegalna tenzorska faktorizacija.