הבית > תערוכה > תוכן

תצוגת סטריאו

May 04, 2017

תצוגת סטריאו (גם תצוגת תלת-ממד) היא התקן תצוגה המסוגל להעביר תפיסת עומק לצופה באמצעות סטריאופסיס לראיה בינוקולארית.


סוגי - סטריאוסקופיה לעומת 3D

הטכניקה הבסיסית של מציג סטריאו היא להציג לקזז תמונות המוצגות בנפרד על ימין ועל שמאל עין. שתי התמונות האלה לקזז 2D הם משולבים אז במוח לתת את התפיסה של עומק 3D. למרות שהמונח "3D" נמצא בשימוש בכל מקום, חשוב לציין שהמצגת של תמונות דו-ממדיות דו-ממדיות שונה בתכלית מהצגת תמונה בשלושה ממדים מלאים. ההבדל הבולט ביותר מציג 3D אמיתי הוא כי הראש של הצופה תנועות העיניים לא יגדיל מידע על אובייקטים תלת מימדי להיות מוצג. לדוגמה, מציג הולוגרפי אין מגבלות כאלה. בדומה לאופן ההעתקה של הצליל, לא ניתן ליצור מחדש שדה צליל מלא תלת מימדי רק עם שני רמקולים סטריאופוניים, כמו כן, הוא מוגזם של יכולת להתייחס לתמונות דו-ממדיות כאל "3D". המונח המדויק "stereoscopic" הוא מסורבל יותר מאשר השגיאה הנפוצה "3D", אשר כבר מושרשת לאחר עשורים רבים של שימוש לא מוטעה. יש לציין כי למרות רוב תצוגות סטריאוסקופית אינם זכאים להציג 3D אמיתי, כל תצוגה 3D אמיתי הם גם מציג סטריאוסקופית כי הם עומדים בקריטריונים נמוכים יותר גם כן.


מציג סטריאו

בהתבסס על העקרונות של stereopsis, המתואר על ידי סר צ'רלס Wheatstone בשנות ה -30 של המאה ה -20, הטכנולוגיה סטריאוסקופית מספקת תמונה שונה לעיניים השמאל והימנית של הצופה. להלן כמה פרטים טכניים מתודולוגיות המועסקים בכמה מערכות סטריאוסקופית בולטים יותר אשר פותחו.


תמונות זה לצד זה


QQ 截图 20170504090917.png

"ציפור מוקדם תופס את התולעת" stereograph שפורסם בשנת 1900 על ידי צפון מערבית צפה ושות 'של Baraboo, ויסקונסין, שוחזר דיגיטלית.

צילום סטריאוסקופי מסורתי מורכב יצירת אשליה 3D החל זוג תמונות 2D, סטריאוגרמה. הדרך הקלה ביותר להגביר את תפיסת העומק במוח היא לספק את עיני הצופה בשתי דימויים שונים, המייצגים שתי נקודות מבט לאותו אובייקט, עם סטייה קלה המשווה בדיוק לנקודות המבט ששתי העיניים מקבלות באופן טבעי בראייה בינוקולארית.

אם יש להימנע מעיוותים ועיוותים, יש להציג כל אחת משתי התמונות הדו-ממדיות לכל עין של הצופה, כך שכל אובייקט במרחק אינסופי שייראה על ידי הצופה צריך להיתפס על ידי אותה עין בזמן שהוא מכוון ישר קדימה, העיניים של הצופה לא חצו ולא השתלשלו. כאשר התמונה אינה מכילה אובייקט במרחק אינסופי, כגון אופק או ענן, התמונות צריכות להיות מקבילות זו לזו במקביל.

השיטה זו לצד זו היא פשוטה מאוד ליצור, אבל זה יכול להיות קשה או לא נוח להציג ללא עזרי אופטי.


סטריאוסקופ וכרטיסים סטריאוגרפיים

סטריאוסקופ הוא מכשיר להצגת כרטיסים סטריאוגרפיים, שהם קלפים המכילים שתי תמונות נפרדות המודפסות זו לצד זו כדי ליצור את האשליה של תמונה תלת-ממדית.


שקיפות הצופים

זוגות תצוגות סטריאו המודפסים על בסיס שקוף נצפים על ידי האור המועבר. אחד היתרונות של צפייה בשקיפות הוא הזדמנות לטווח דינמי רחב יותר, מציאותי יותר מאשר מעשי עם הדפסים על בסיס אטום; אחרת היא כי שדה רחב יותר של תצוגה ניתן להציג מאז התמונות, להיות מואר מאחור, ניתן להציב קרוב הרבה עדשות.

הנוהג של צפייה בסרט מבוססי סטריאוסקופית שקפים תאריכים לפחות עד 1931, כאשר Tru-Vue החלו לשווק ערכות של סטריאו על רצועות של סרט 35 מ"מ כי היו מוזנים דרך הצופה Bakelite ביד. בשנת 1939, שונה וריאציה ממוזערת של טכנולוגיה זו, העסקת דיסקים קרטון המכיל שבעה זוגות קטנים Kodachrome צבע שקפים הסרט, הוצג כמו View-Master.


ראש מותקן מציג

המשתמש בדרך כלל לובש קסדה או משקפיים עם שני LCD קטן או מציג OLED עם עדשות מגדלת, אחת לכל עין. הטכנולוגיה יכולה לשמש כדי להציג סרטים סטריאו, תמונות או משחקים. ראש מותקן מציג עשוי להיות גם יחד עם ראש מעקב התקנים, המאפשר למשתמש "להסתכל מסביב" העולם הווירטואלי על ידי הזזת הראש שלהם, ביטול הצורך בקר נפרד.

בשל ההתקדמות המהירה בגרפיקה ממוחשבת והמשך המינוטציה של מכשירי וידאו וציוד אחר, מכשירים אלה מתחילים להיות זמינים במחיר סביר יותר. ראש מותקן או משקפיים לביש ניתן להשתמש כדי להציג תמונה לראות דרך שהוטלו על העולם להציג, יצירת מה שנקרא מציאות מוגברת. זה נעשה על ידי המשקף את תמונות וידאו באמצעות מראות רפלקטיביים חלקית. השקפת העולם האמיתית נראית מבעד למשטח המהורהר של המראות.


אנאגליף

ב anaglyph, שתי התמונות הם על גבי הגדרה אור תוספת דרך שני מסננים, אחד אדום אחד ציאן. בהגדרת אור חלשה, שתי התמונות מודפסות באותם צבעים משלימים על נייר לבן. משקפיים עם מסננים צבעוניים בכל עין להפריד את התמונות המתאימות על ידי ביטול צבע המסנן החוצה טיוח צבע משלים שחור. טכניקה מפצה, המכונה בדרך כלל Anachrome, משתמש מסנן ציאן מעט שקוף מעט של משקפיים פטנט הקשורים הטכניקה. תהליך מחדש את התמונה anaglyph טיפוסי יש פרלקסה פחות.

חלופה למערכת הרגילה של מסננים אדומים וציאניים של anaglyph היא ColorCode 3-D, מערכת anaglyph פטנט אשר הומצאה על מנת להציג תמונה anaglyph יחד עם תקן הטלוויזיה NTSC, שבו הערוץ האדום הוא לעתים קרובות בסכנה. ColorCode משתמשת בצבעים המשלימים של צהוב וכחול כהה על המסך, והצבעים של עדשות המשקפיים הן בצבע כחול כהה וכתום.


מערכות קיטוב

כדי להציג תמונה סטריאוסקופית, שתי תמונות מוקרנות על גבי אותו מסך באמצעות מסננים קיטוב שונים. הצופה לובש משקפיים המכילים גם זוג מסננים מקוטבים (בכיוון השעון / נגד כיוון השעון עם קיטוב מעגלי או בזווית של 90 מעלות, בדרך כלל 45 ו -135 מעלות, עם קיטוב ליניארי). כמו כל מסנן עובר רק את האור כי הוא מקוטב דומה חוסם את האור מקוטב בצורה שונה, כל עין רואה תמונה אחרת. זה משמש כדי לייצר אפקט תלת מימדי על ידי הקרנת סצינה אותו בשתי העיניים, אבל מתואר מנקודות מבט שונות במקצת. בנוסף, מאחר ששתי העדשות הן בעלות אותו צבע, אנשים עם עין אחת דומיננטית (אמבליופיה), שבה עין אחת משמשת יותר, מסוגלים לראות את אפקט התלת-ממד, שבעבר נשלל על ידי הפרדת שני הצבעים.

קיטוב מעגלי יש יתרון על פני קיטוב ליניארי, כי הצופה לא צריך הראש שלהם זקוף ומיושר עם המסך עבור הקיטוב לעבוד כראוי. עם קיטוב ליניארי, הפיכת המשקפיים לצדדים גורמת למסננים לצאת מיישור עם מסנני המסך גורם לתמונה לדעוך עבור כל עין לראות את המסגרת הפוכה בקלות רבה יותר. עבור הקיטוב המעגלי, האפקט המקטב פועל ללא קשר לאופן הצמדתו של הצופה למסך, כגון צדי הצידה או אפילו כלפי מטה. העין השמאלית עדיין תראה רק את התמונה המיועדת לה, ולהיפך, ללא דהייה או crosstalk.

אור מקוטב משתקף מסך מסך רגיל בדרך כלל מאבד את רוב הקיטוב שלה. אז מסך כסף יקר או מסך aluminized עם הפסד קיטוב זניח צריך לשמש. כל סוגי הקיטוב יגרמו להכהה של התמונה המוצגת ולניגודיות נמוכה יותר בהשוואה לתמונות שאינן בתלת-ממד. אור מנורות הוא נפלט בדרך כלל כמו אוסף אקראי של קיטוב, בעוד מסנן קיטוב רק עובר חלק האור. כתוצאה מכך, תמונת המסך כהה יותר. ניתן להאפיל על החשיכה על ידי הגדלת בהירות מקור האור של המקרן. אם מסנן הקיטוב הראשוני מוכנס בין המנורה לבין אלמנט יצירת התמונה, עוצמת האור המכה את אלמנט התמונה אינה גבוהה מהרגיל ללא המסנן המקטב, והניגודיות הכוללת של התמונה המועברת למסך אינה מושפעת.


שיטת Eclipse

בשיטת הליקוי, תריס חוסם את האור מכל עין מתאימה כאשר תמונת העין ההפוכה מוקרנת על המסך. התצוגה מחליפה בין תמונות שמאלה וימינה, ופותחת וסוגרת את התריסים בכוסות או בצופה בסנכרון עם התמונות על המסך. זה היה הבסיס של מערכת Teleview אשר שימש בקצרה בשנת 1922.

וריאציה על שיטת הליקוי משמש משקפיים תריס LCD. משקפיים המכילים גביש נוזלי אשר יאפשר אור דרך בסנכרון עם תמונות על הקולנוע, הטלוויזיה או מסך המחשב, באמצעות הרעיון של רצף מסגרת חלופית. זוהי השיטה בה משתמשים nVidia, XpanD 3D ומערכות IMAX קודמות. חסרון של שיטה זו הוא הצורך עבור כל אדם צופה ללבוש משקפיים אלקטרוניים יקרים, כי יש לסנכרן עם מערכת התצוגה באמצעות אות אלחוטי או חוט מחובר. משקפי התריס כבדים יותר מאשר משקפיים מקוטבים ביותר, אם כי מודלים קלים אינם כבדים יותר משקפי שמש או משקפיים מקוטבים מפוארים. [4] עם זאת מערכות אלה אינם דורשים מסך כסף עבור תמונות מוקרן.

נוזלי גביש נוזלי עבודה על ידי אור מסתובב בין שני מסננים מקוטבים. בשל מקטבים פנימיים אלה, משקפי תריס LCD מחשיכים את תמונת התצוגה של כל מקור תמונה של LCD, פלזמה או מקרן, שיש לו את התוצאה שהתמונות מופיעות בעמעום, והניגודיות נמוכה יותר מאשר לצפייה רגילה בתלת-ממד. זה לא בהכרח בעיה בשימוש; עבור סוגים מסוימים של מציג אשר כבר בהיר מאוד עם רמות שחור אפור עניים, משקפי תריס LCD עשוי למעשה לשפר את איכות התמונה.


טכנולוגיית סינון הפרעות

Dolby 3D משתמש באורכי גל ספציפיים של אדום, ירוק וכחול עבור העין הימנית, ואורכי גל שונים של אדום, ירוק וכחול לעין שמאל. משקפיים אשר לסנן את אורכי הגל הספציפיים מאוד לאפשר ללובש לראות תמונה 3D. טכנולוגיה זו מבטלת את מסכי כסף יקר נדרש עבור מערכות מקוטבות כגון RealD, המהווה את מערכת התצוגה 3D הנפוץ ביותר בתיאטראות. זה עושה, לעומת זאת, דורשים הרבה יותר יקר מאשר משקפיים polarized מערכות. זה ידוע גם מסנן ספקטרום סינון או הדמיה multiplex אורך גל

לאחרונה הציג אומגה 3D / Panavision 3D המערכת גם משתמשת בטכנולוגיה זו, אם כי עם ספקטרום רחב יותר "שיניים" יותר "מסרק" (5 עבור כל עין במערכת אומגה / Panavision). השימוש יותר להקות ספקטרליות לכל עין מבטלת את הצורך צבע צבע התהליך, נדרש על ידי מערכת Dolby. בחלוקה שווה את הספקטרום הגלוי בין העיניים נותן לצופה רגוע יותר "להרגיש" כמו אנרגיה קלה ואיזון צבע הוא כמעט 50-50. כמו מערכת Dolby, מערכת אומגה ניתן להשתמש עם מסכי כסף או לבן. אבל זה יכול לשמש גם עם סרט או מקרנים דיגיטליים, בניגוד מסננים דולבי המשמשים רק על מערכת דיגיטלית עם צבע תיקון המעבד המסופק על ידי דולבי. מערכת אומגה / Panavision גם טוען כי המשקפיים שלהם הם זולים יותר לייצור מאשר אלה המשמשים את דולבי. ביוני 2012 הופסקה מערכת 3D אומגה 3D / Panavision על ידי התיאטרון DPVO, אשר משווק את זה בשם Panavision, בצטטו "מאתגר הכלכלי העולמי תנאי השוק 3D". למרות DPVO מומס הפעילות העסקית שלה, אומגה אופטי ממשיכה לקדם ולמכור מערכות 3D לשווקים שאינם תיאטרליים. מערכת 3D אומגה של אופטי מכיל מסנני הקרנה ומשקפי 3D. בנוסף למערכת פסיבית סטריאוסקופית 3D, אומגה אופטי הפיק משופרת anaglyph משקפיים 3D. אומגה אדום / ציאן anaglyph משקפיים להשתמש תחמוצת מתכת מורכבים ציפוי דק הסרט ואת איכות גבוהה annealed זכוכית אופטיקה.


אוטוסטרוסקופיה

בשיטה זו, משקפיים אין צורך לראות את התמונה stereoscopic. עדשה עדשתית וטכנולוגיות של מחסום פרלקסה כרוכות הטלת שתי תמונות (או יותר) על אותו גיליון, ברצועות חלופיות צרות, והשימוש במסך שחוסמת את אחת מרצועות התמונות (במקרה של מחסומי פרלקסה) או משתמשת באותה מידה עדשות צרות כדי לכופף את רצועות התמונה ולהפוך אותו נראה למלא את התמונה כולה (במקרה של הדפסי עדשה). כדי לייצר את האפקט stereoscopic, האדם חייב להיות ממוקם כך עין אחת רואה אחד משני התמונות והשני רואה את השני. עקרונות אופטי של multiview אוטומטי stereoscopy כבר ידוע במשך יותר ממאה שנה.

שתי התמונות הן מוקרן על גבי רווחי, גלי מסך אשר משקף אור בזוויות חריפות. כדי לראות את התמונה סטריאוסקופית, הצופה חייב לשבת בזווית צרה מאוד, כי הוא כמעט ניצב על המסך, הגבלת גודל הקהל. לנטיקולאר שימש להצגה תיאטרלית של מכנסיים קצרים רבים ברוסיה בשנים 1940 עד 1948 וב -1946 עבור הסרט באורך מלא רובינזון קרוזו

למרות השימוש בו מצגות תיאטרוניות היה מוגבל למדי, עדשה כבר בשימוש נרחב עבור מגוון רחב של פריטים חידוש ואפילו שימש בצילום 3D חובבים. השימוש האחרון כולל את Fujifilm FinePix Real 3D עם תצוגת autostereoscopic אשר שוחרר בשנת 2009. דוגמאות אחרות עבור הטכנולוגיה הזו כוללים תצוגות LCD autostereoscopic על צגים, מחשבים ניידים, טלוויזיות, טלפונים ניידים והתקנים המשחקים, כגון 3DS Nintendo.


שיטות אחרות

Autostereogram הוא סטריאוגרמה של תמונה אחת (SIS), שנועדה ליצור את האשליה החזותית של סצינה תלת ממדית (תלת ממדית) מתמונה דו-מימדית במוח האנושי. על מנת לתפוס צורות 3D ב autostereograms אלה, המוח חייב להתגבר על תיאום אוטומטי בדרך כלל בין התמקדות vergence.

אפקט Pulfrich הוא תפיסה פסיכו-פיזית שבה תנועה לרוחב של אובייקט בשדה הראייה מתפרשת על ידי קליפת המוח החזותית כבעלת מרכיב עומק, עקב הבדל יחסי בתזמוני האות בין שתי העיניים.

משקפיים מנסרתיים הופכים את הצפייה הצולבת לקלה יותר, כמו גם מעל / מתחת צפייה אפשרי, דוגמאות כוללות את הצופה KMQ.

להתנועע סטריאוסקופיה היא טכניקה להציג תמונה מושגת על ידי במהירות לסירוגין התצוגה של צד שמאל וימין של סטריאוגרמה. נמצא בפורמט GIF מונפש באינטרנט.


מציג 3D

מציג 3D אמיתיים המציגים תמונה בשלושה ממדים מלאים. ההבדל הבולט ביותר מ מציג סטריאוסקופית עם רק שתי תמונות לקזז 2D היא כי הראש של הצופה ואת תנועת העיניים יגדיל מידע על אובייקטים תלת מימדי להיות מוצג.


תצוגה וולומטרית

תצוגות נפח משתמשות במנגנון פיזי כלשהו להצגת נקודות אור בתוך אמצעי אחסון. תצוגות כאלה להשתמש voxels במקום פיקסלים. תצוגות וולומטריות כוללות תצוגות מרובות-ערוצים, שבהן מופיעים מטוסי תצוגה מרובים מוערמים, ותצוגות לוח מסתובבות, כאשר לוח מסתובב מוציא נפח.

טכנולוגיות אחרות פותחו כדי להקרין נקודות אור באוויר מעל המכשיר. לייזר אינפרא אדום מתמקדת ביעד בחלל, ומניבה בועה קטנה של פלסמה, אשר פולטת אור גלוי.


מציג הולוגרפית

תצוגה הולוגרפית היא טכנולוגיית תצוגה בעלת יכולת לספק את כל ארבעת המנגנונים של העין: פער בין-עיני, פרלקסה בתנועה, התאמה והתכנסות. את האובייקטים 3D ניתן לראות ללא לובש משקפיים מיוחדים שום עייפות ויזואלית ייגרמו עיניים אנושיות.

בשנת 2013, חברת עמק הסיליקון LEIA Inc החלה לייצר תצוגות הולוגרפיות המותאמות היטב למכשירים ניידים (שעונים, סמארטפונים או טאבלטים) באמצעות תאורה אחורית רב כיוונית ומאפשרת תצוגת זווית רחבה של פרלקסה כדי לראות תוכן תלת-ממדי ללא צורך במשקפיים.


הדמיה אינטגרלית

הדמיה אינטגרלית היא תצוגה תלת-ממדית אוטומטית או רב-תכליתית, כלומר היא מציגה תמונה תלת-ממדית ללא שימוש בכוסות מיוחדות מצד הצופה. זה משיג את זה על ידי הצבת מערך של microlenses (בדומה עדשה עדשה) מול התמונה, שבו כל עדשה נראית שונה בהתאם לזווית הצפייה. לכן, במקום להציג תמונה דו-ממדית שנראית זהה מכל כיוון, היא משחזרת שדה אור 4D, ויוצרת תמונות סטריאו המציגות פרלקסה כאשר הצופה נע.


תצוגת שדה אור דחוס

טכנולוגיית תצוגה חדשה בשם "שדה אור דחיסה" מפותחת. תצוגות אב טיפוס אלה משתמשות בלוחות LCD מרוכבים ואלגוריתמי דחיסה בזמן התצוגה. עיצובים כוללים התקנים רב-שכבתיים דו-ממדיים המונעים על ידי אלגוריתמים כגון טומוגרפיה ממוחשבת ופקטוריית מטריצה לא שלילית ופקטוריזציה של טנזור לא שלילי.