Dom > Izložba > Sadržaj

Stereo displej

May 04, 2017

Stereo displej (takođe 3D prikaz) je uređaj za prikazivanje koji može preneti dubinsku percepciju gledaocu pomoću stereopsisa za binokularni vid.


Vrste - Stereoskopija vs. 3D

Osnovna tehnika stereo displeja je prikazivanje offset slika koje se prikazuju odvojeno u levo i desno oko. Obe ove 2D ofset slike zatim se kombinuju u mozgu i daju percepciju 3D dubine. Iako se termin "3D" sveprisutno koristi, važno je napomenuti da se prezentacija dvostrukih 2D slika razlikuje od prikaza slike u tri pune dimenzije. Najznačajnija razlika u stvarnim 3D ekranima je da glave i posmatrači posmatrača ne povećavaju informacije o trodimenzionalnim objektima koji se prikazuju. Na primjer, holografski prikazi nemaju takva ograničenja. Slično tome kako u reprodukciji zvuka nije moguće ponovo napraviti puno trodimenzionalno zvučno polje samo sa dva stereofonska zvučnika, to je takođe preterano izražena mogućnost da se dvostruke 2D slike odnose na "3D". Tačan izraz "stereoskopski" je teži nego uobičajeni pogrešan naziv "3D", koji je ugrađen nakon mnogo decenija neupitne zloupotrebe. Treba napomenuti da iako se većina stereoskopskih displeja ne kvalificira kao pravi 3D ekran, svi pravi 3D ekran su takođe stereoskopski prikazi, jer one ispunjavaju i niže kriterijume.


Stereo displeji

Na osnovu principa stereopisa, opisanog od strane Sir Charles Wheatstone 1830-ih, stereoskopska tehnologija pruža drugačiju sliku lijevom i desnom očiju gledaoca. Slede neki od tehničkih detalja i metodologija korištenih u nekim od najznačajnijih stereoskopskih sistema koji su razvijeni.


Slike sa druge strane


QQ snimka zaslona 20170504090917.png

"Prva ptica uhvati crv" Stereograf koji je 1900. izdao North-Western View Co. iz Baraboo-a, Wisconsin, digitalno je obnovljen.

Tradicionalna stereoskopska fotografija sastoji se od stvaranja 3D iluzije počev od par 2D slika, stereograma. Najlakši način za poboljšanje percepcije dubine u mozgu je da gledaocima pogleda obezbedi dve različite slike, što predstavlja dve perspektive istog objekta, sa malim odstupanjem tačno jednakim perspektivama koje obje oči prirodno primaju u binokularnom vidu.

Ako se izbegne očima i izobličenja, svaka od dve 2D slike poželjno treba predstaviti svakom pogledu gledatelja tako da bilo koji objekt na beskonačnom rastojanju vidljiv od strane gledatelja treba posmatrati tom očima dok je orijentirano pravo napred, Gledaoci očiju nisu ni ukršteni ni divergentni. Kada slika ne sadrži objekat na beskonačnom rastojanju, kao što je horizont ili oblak, slike bi trebale biti razmaknute odgovarajuće bliže zajedno.

Metoda bočne strane je izuzetno jednostavna za stvaranje, ali može biti teško ili neudobno gledati bez optičkih pomagala.


Stereoskop i stereografske kartice

Steroskop je uređaj za gledanje stereografskih kartica, a to su kartice koje sadrže dve odvojene slike koje se štampaju jedan pored drugog kako bi se napravila iluzija trodimenzionalne slike.


Gledaoci transparentnosti

Par stereo pogleda odštampanih na transparentnoj bazi gleda se prenošenim svetlom. Jedna prednost gledanja transparentnosti je prilika za širi, realniji dinamički opseg nego što je praktično sa otiscima na neprozirnoj osnovi; Drugo je to što se može predstaviti šire vidno polje, jer slike koje su osvetljene sa zadnje strane mogu biti postavljene mnogo bliže objektivima.

Praksa gledanja stereoskopskih folija zasnovanih na filmu datira još najmanje 1931. godine, kada je Tru-Vue počeo da trguje nizom stereo prikaza na trakama filma od 35 mm koje su hranjene preko ručnog gledatelja Bakelita. Godine 1939. modifikovana i minijaturna varijacija ove tehnologije, koja koristi kartonske diskove sa sedam parova malih Kodachroma folija u boji, uvedena je kao View-Master.


Prikazi na glavi

Korisnik obično nosi šlem ili čaše sa dva malena LCD ili OLED displeja sa uvećanjem sočiva, po jedan za svako oko. Tehnologija se može koristiti za prikazivanje stereo filmova, slika ili igara. Prikazi na glavi mogu takođe biti povezani sa uređajima za praćenje glave, omogućavajući korisniku da "okreće" virtuelni svijet pomeranjem glave, eliminišući potrebu za posebnim kontrolerom.

Zahvaljujući brzom napretku u kompjuterskoj grafici i kontinuiranoj miniaturizaciji video i druge opreme, ovi uređaji počinju da budu dostupni po razumnijoj ceni. Pričvršćene naočare ili naočare za nošenje mogu se koristiti za gledanje slike u vidu kroz sliku stvarnog sveta, stvarajući ono što se zove povećana realnost. Ovo se radi reflektovanjem video snimaka kroz delimično reflektujuća ogledala. Pogled stvarnog sveta se vidi kroz reflektujuću površinu ogledala.


Anaglyph

U anaglifu, dve slike su postavljene u aditivno podešavanje svetlosti kroz dva filtera, jedan crveni i jedan cijan. U podešavanju subtraktivnog svetla, dve slike se štampaju u istoj komplementarnoj boji na belom papiru. Naočare sa obojenim filterima u svakom oku odvajaju odgovarajuće slike tako što otkazuju boju filtera i čine crveni komplementarni. Kompenzacijska tehnika, poznata pod nazivom Anachrome, koristi nešto prozirniji cijan filter u patentiranim naočarima povezanim s tehnikom. Proces reorganizuje tipičnu anaglifovu sliku da ima manje paralakse.

Alternativa uobičajenom crvenom i cijanskom filtarskom sistemu anaglifa je ColorCode 3-D, patentirani anaglifski sistem koji je izmišljen da bi predstavio anaglifsku sliku u kombinaciji sa NTSC televizijskim standardom, u kojem je crveni kanal često kompromitovan. ColorCode koristi komplementarne boje žute i tamno plave boje na ekranu, a boje očnih leća su tamno plave boje.


Polarizacijski sistemi

Da bi predstavili stereoskopsku sliku, dve slike su projektovane na isti ekran kroz različite polarizacijske filtere. Gledalac nosi naočare koje takođe sadrže par polarizirajućih filtera koji su orijentisani različito (u smeru kazaljke na satu / suprotno od kazaljke na satu sa kružnom polarizacijom ili sa uglovima od 90 stepeni, obično 45 i 135 stepeni, sa linearnom polarizacijom). Pošto svaki filter prolazi samo to svetlo koje je slično polarizovano i blokira polarizovanu svetlost različito, svako oko vidi drugačiju sliku. Ovo se koristi za stvaranje trodimenzionalnog efekta projiciranjem iste scene u obe oči, ali prikazano iz blago različitih perspektiva. Osim toga, obzirom da oba sočiva imaju istu boju, ljudi sa jednim dominantnim očima (amblyopia), gde se jedno oko više koristi, mogu vidjeti 3D efekat, prethodno negiran odvajanjem dvije boje.

Cirkularna polarizacija ima prednost nad linearnom polarizacijom, jer gledaocu nije potrebno da im glava bude uspravna i poravnana sa ekranom kako bi polarizacija mogla da radi ispravno. Sa linearnom polarizacijom, okretanjem naočara unazad, filtri izlaze iz poravnanja sa filterima ekrana, čime se slika blede i za svako oko lakše vidi suprotni okvir. Za cirkularnu polarizaciju, polarizacijski efekat funkcioniše bez obzira na to kako je glava gledaoca poravnata sa ekranom, kao što je nagnut bočno, ili čak i naopačke. Levo oko će i dalje videti samo sliku koja je namijenjena za njega, i obrnuto, bez izbliza ili preslušavanja.

Polarizovana svetlost koja se reflektuje sa običnog ekrana kina obično gubi većinu svoje polarizacije. Tako treba iskoristiti skupo srebro platno ili aluminijumski ekran sa zanemarljivim gubitkom polarizacije. Sve vrste polarizacije će rezultirati zatamnjenjem prikazane slike i lošim kontrastom u poređenju sa ne-3D slikama. Svetlost sijalica se normalno emituje kao slučajna količina polarizacije, dok polarizacijski filter propušta samo deo svetlosti. Kao rezultat, slika na ekranu je tamnija. Ovo mračenje se može nadoknaditi povećanjem osvetljenosti izvora svjetlosti projektora. Ako je inicijalni polarizacijski filter ubačen između lampice i elementa za generisanje slike, intenzitet svetlosti koji udara element slike nije ništa veći od normalnog bez polarizacionog filtera, a ukupan kontrast slike koji se prenosi na ekran ne utiče.


Eclipse metoda

Sa metodom eclipse, zatvarač blokira svetlost sa svakog odgovarajućeg oka kada se slika prozirnog oka projicira na ekranu. Ekran se menja između leve i desne slike i otvara i zatvara zatvarače u naočarima ili gledaocu u sinhronizaciji sa slikama na ekranu. Ovo je bila osnova sistema Teleview koji se kratko koristio 1922. godine.

Varijacija metoda Eclipse se koristi u očima LCD-a. Naočare koje sadrže tečnost kristala koja će omogućiti sinhronizaciju sa slikama na bioskopu, televizoru ili ekranu računara, koristeći koncept sekvenciranja alternativnog okvira. Ovo je metod koji koriste nVidia, XpanD 3D i raniji IMAX sistemi. Nedostatak ove metode je potreba da svaka osoba gleda da nosi skupe, elektronske naočare koje moraju biti sinhronizovane sa sistemom prikaza pomoću bežičnog signala ili priložene žice. Roletne naočare su teže od većine polarizovanih naočara, iako lakši modeli nisu teži od nekih sunčanih naočara ili deluxe polarizovanih naočara [4]. Međutim, za ove sisteme nije potreban srebrni ekran za projektovane slike.

Ventili sa tečnim kristalima rade kroz rotirajuće svetlo između dva polarizujuća filtra. Zahvaljujući ovim unutrašnjim polarizatorima, LCD-zatvarači zatamnjuju sliku na ekranu bilo kog LCD ili plazma ili izvora slike projektora, što ima za rezultat da se slike pojavljuju zatamnjivije i kontrast je manji nego za normalno ne-3D prikazivanje. Ovo nije nužno problem upotrebe; Za neke tipove displeja koji su već vrlo svetli sa slabim sivim crnim nivoima, naočare za LCD zatvarače mogu poboljšati kvalitet slike.


Tehnologija filtera interferencija

Dolby 3D koristi specifične talasne dužine crvene, zelene i plave za desno oko, a različite talasne dužine crvene, zelene i plave za levo oko. Naočare koje filtriraju specifične talasne dužine omogućavaju korisniku da vidi 3D sliku. Ova tehnologija eliminiše skupe srebro ekrane potrebne za polarizirane sisteme kao što je RealD, što je najčešći 3D sistem za prikazivanje u pozorištima. Međutim, to zahteva mnogo skuplje naočare od polarizovanih sistema. Poznato je i kao filtriranje spektralnih glavica ili vizuelizacija multiplexa talasne dužine

Nedavno predstavljeni Omega 3D / Panavision 3D sistem takođe koristi ovu tehnologiju, mada sa širim spektrom i više "zuba" do "češljaka" (5 za svako oko u sistemu Omega / Panavision). Korišćenje više spektralnih traka po očima eliminiše potrebu za obradom slike u skladu sa Dolbyovim sistemom. Čak i podjeljenjem vidljivog spektra između očiju daje gledaocu opušteniji "osećaj" pošto je svjetlosna energija i ravnoteža boje skoro 50-50. Kao i Dolby sistem, Omega sistem se može koristiti sa bijelim ili srebrnim ekranima. Ali se može koristiti sa filmskim ili digitalnim projektorima, za razliku od Dolby filtera koji se koriste samo na digitalnom sistemu sa procesorom korekcije boja koji obezbeđuje Dolby. Sistem Omega / Panavision takođe tvrdi da su njihove naočare jeftinije za proizvodnju od onih koje koristi Dolby. U junu 2012, Omega 3D / Panavision 3D sistem je prekinut od strane DPVO Theatrical, koji ga je plasirao u ime kompanije Panavision, navodeći "izazovne globalne ekonomske i 3D tržišne uslove". Iako je DPVO raskinula svoje poslovanje, Omega Optical nastavlja promovisanje i prodaju 3D sistema na netarhitekturnim tržištima. 3D sistem Omega Optical sadrži projekcione filtere i 3D naočare. Pored pasivnog stereoskopskog 3D sistema, Omega Optical je napravio poboljšane 3D naočare za anaglyph. Omega crvena / cijan anaglyph čaše koriste složene premaze metalokoksida tankih filmova i visokokvalitetno žarišnu optičku staklu.


Autostereoskopija

U ovom postupku, stakla nisu neophodna za prikaz stereoskopske slike. Tehnologija lentikularnih objektiva i paralakalne barijere podrazumevaju nametanje dvije (ili više) slika na istoj ploči, u uskim, promjenljivim trakama i korištenjem ekrana koji ili blokira jednu od dvije trake (u slučaju paralakalnih barijera) ili koristi jednako Uske sočivo za savijanje traka slike i učiniti da izgleda da popuni celu sliku (u slučaju lentikularnih otisaka). Da bi proizveo stereoskopski efekat, osoba mora biti postavljena tako da jedno oko vidi jednu od dve slike, a druga vidi drugu. Optički principi multiview auto-stereoskopije poznati su već više od jednog veka.

Obe slike su projicirane na visokokvalitetni, valoviti ekran koji reflektira svetlost uz akutne uglove. Da bi vidio stereoskopsku sliku, gledalac mora da sedi u vrlo uskom uglu koji je skoro normalni za ekran, ograničavajući veličinu publike. Lentikularno je korišćeno za pozorišnu prezentaciju brojnih šortsa u Rusiji od 1940. do 1948. i 1946. za film filma Robinzon Kruzo

Iako je njegova upotreba u pozorišnim prezentacijama bila prilično ograničena, lentikularno se široko koristi za različite novine i čak se koristi u amaterskoj 3D fotografiji. Nedavna upotreba uključuje Fujifilm FinePix Real 3D sa autostereoskopskim displejem koji je objavljen 2009. godine. Drugi primeri za ovu tehnologiju uključuju autostereoskopske LCD displeje na monitorima, notebook računarima, televizorima, mobilnim telefonima i igračkim uređajima, kao što je Nintendo 3DS.


Ostale metode

Autostereogram je stereogram za jednu sliku (SIS), dizajniran da stvori vizuelnu iluziju trodimenzionalne (3D) scene sa dvodimenzionalne slike u ljudskom mozgu. Da bi se uočili 3D oblici na ovim autostereogramima, mozak mora prevladati normalno automatsku koordinaciju između fokusiranja i vergence.

Efekat Pulfricha je psihofizički percept u kome se bočno kretanje objekta u vidnom polju interpretira vizuelnim korteksom kao komponenta dubine, zbog relativne razlike u vremenskim intervalima između dva oka.

Prismatne naočare omogućavaju lakše prikazivanje unakrsnog prikaza, kao i mogućnost pregleda / premaza, primjeri uključuju KMQ pregledač.

Wiggle stereoskopija je tehnika prikaza slike koja se postiže brzo izmenjenim prikazom leve i desne strane stereograma. Pronađeno je u animiranom GIF formatu na webu.


3D ekrani

Pravi 3D prikazi prikazuju sliku u tri pune dimenzije. Najznačajnija razlika od stereoskopskih prikaza sa samo dve 2D offset slike je da će posmatračev pokret glave i očiju povećati informacije o trodimenzionalnim objektima koji se prikazuju.


Volumetrijski prikaz

Volumetrijski prikazi koriste neki fizički mehanizam za prikazivanje tačaka svetlosti unutar jačine zvuka. Takvi ekrani koriste voxele umesto piksela. Volumetrijski displeji uključuju višestruke prikaze, koji imaju više pločica za prikazivanje, i rotirajuće panele, gde rotirajući panel pomera jačinu zvuka.

Druge tehnologije su razvijene kako bi projektovale svetlost tačaka u vazduhu iznad uređaja. Infracrveni laser je fokusiran na odredište u svemiru, stvarajući mali balon plazme koji emitira vidljivo svetlo.


Holografski prikazi

Holografski prikaz je tehnologija prikaza koja ima mogućnost da obezbedi sva četiri mehanizma oka: binokularni disparitet, paralaksa pokreta, smeštaj i konvergencija. 3D objekti se mogu gledati bez nošenja bilo kakvih posebnih naočara, a ljudski očevi neće biti uzrokovani vizuelnim zamorom.

Kompanija LEIA Inc u 2013. godini započela je proizvodnju holografskih displeja, pogodnih za mobilne uređaje (satove, pametne telefone ili tablete), koristeći višesmerno pozadinsko osvetljenje i omogućavajući širok prikaz paralelnih piksela za gledanje 3D sadržaja bez potrebe za očima.


Integralno slikanje

Integralno snimanje je autostereoskopski ili multiscopski 3D ekran, što znači da prikazuje 3D sliku bez upotrebe posebnih naočara na delu gledatelja. To postiže postavljanjem niza mikrolenci (slično lentikularnoj sočivu) ispred slike, gde svaki objektiv izgleda drugačije u zavisnosti od ugla gledanja. Stoga umjesto prikaza 2D slike koja izgleda isto iz svih pravaca, reprodukuje polje 4D svjetlosti, kreirajući stereo slike koje pokazuju paralaksu kada se gledaoc pomera.


Displeji kompresivnog svetlosnog polja

Razvija se nova tehnologija prikaza pod nazivom "polje kompresivnog osvetljenja". Ovi prototipovi prikazuju slojevite LCD panele i algoritme kompresije u trenutku prikazivanja. Dizajn uključuje dual i višeslojne uređaje koji su vođeni algoritmima kao što su kompjuterizovana tomografija i ne-negativna matrica faktorizacija i ne-negativna tenzorska faktorizacija.