立體投影

立體投影

成像技術不斷發展,像素越來越高,我們能夠在更大的螢幕上看到更清晰明亮、色彩豐富、的視頻和圖形,但它們始終有一個限制,即它們是二維的。我們眼睛所看到的真實世界不只是簡單的平面圖像,而是具有景深的立體3維,這種感知3維的能力是視網膜不一致(或稱為左右眼看一個物體位置的輕微偏移)的一個副功能。因此如果要設計一個立體投影系統,它必須要模擬人類在觀看物體時視網膜成像的這種視差。這種感覺暗示我們,看到的就是真實的(或幾乎是真實的),而不是平面的2維的。 雙通道立體投影原理圖

基本介紹

  • 中文名:立體投影
  • 分類:主動投影和被動投影
  • 時分式:以液晶眼鏡為主
  • 互補色:紅藍、紅綠立體眼鏡
投影原理,分類,時分式,互補色,偏振光,光柵式,全真式,觀屏鏡,全息式,立體投影套用,

投影原理

立體投影原理
設計立體演示的藝術和科技是一門非常複雜精深的學問,生成的立體圖像需要沒有人造痕跡,因為這些人造物體將會破壞立體演示的真實感和所需景深(我們的大腦對人造提示也很敏感)。當然,我們這裡只討論最終顯示端的立體投影系統部分。
立體投影

分類

立體投影的分類:主動投影和被動投影
演示和觀看立體圖像的方法有兩種,一種是被動,一種是主動。第一種在觀看時需要特殊眼鏡,這種眼鏡採用簡單的圖像偏光鏡來區分左眼和右眼信息。偏光鏡通過將發散光線分成水平和垂直位面來完成左右眼信息的區分。一個轉換偏光鏡被放在投影鏡頭前用來及時連續地分離左右眼圖像。在這個系統中,眼鏡很便宜,但投影幕必須特定的,以保持光線的極化。
第二種是主動的,需要內置液晶(LCD)快門的眼鏡來交替地空白左右眼信息。一個分離的IR傳送器傳送同步信息到眼鏡。這種方法在技術上更耐用,且投影機必須配備空白間隔的與快門速度相匹配。主動式立體3維的優點是可在任何投影螢幕上來實現。
演示和觀看立體圖像的方法大概有七種:1、時分式 2、互補色 3偏振光 4、光柵式 5、全真式 6、觀屏鏡7、全息式

時分式

主要以液晶眼鏡為主,優點,效果出眾,技術也比較好了,如果螢幕夠大,效果可以和電影院中立體電影相比。可以打3D立體遊戲,及和電腦配合實現很多的功能,但有一個缺點,顯示器要求刷新頻率達到120Hz的顯示器,且配套的眼鏡價格較貴。

互補色

主要是紅藍、紅綠立體眼鏡,價格最便宜,幾元就能買一個,對顯示器沒有要求,還能在電視、投影等上面放,可是這種實現立體的辦法有一個缺點,就是有一點點重影。但這種方法實現立體在國外非常流行。但看的時間不能過長,這也是一部真正的紅藍立體電影每到半小時,就要弄進一段2D的片斷,因為外國人很注意保護眼睛。

偏振光

這種立體觀看方式目前是電影院中最常用的3D形式,也是家用3D電視的主流形式。還有的人用雙投影的方法在家中使用,但價格昂貴,不大現實。比較常見的家用3D電視,主要是用普通顯示螢幕加上偏光層,配合偏振眼鏡在家裡使用。

光柵式

為了迎接2008奧運會,接收的電視節目能立體化,我國現已製造出光柵式的立體電視機,但光柵式也有缺點,就是清晰度和其它的立體相比要差些,只有在非常大的電視上清晰度稍高,但這樣一來,價格也就上去了,但光柵的不管怎樣弄,想克服這個缺點是比較難,當然技術進步了例外。

全真式

由德國人托馬斯·侯亨賴克發明的當今世界上唯一成功的全真立體電視技術,這項立體電視技術與全世界原有各制式電視設備兼容,從電視製作、播出系統,到百姓家的電視機,均無需增添任何設備和投資,只是在拍攝立體節目時,在攝像機上加裝特殊裝置即可。觀眾收看節目時,只需戴上一付特製的三維眼鏡即可。眼鏡成本低廉,經國家衛生部門鑑定,不會對眼睛產生副作用。如果不戴眼鏡和看普通電視沒有區別,這樣的節目很少,這項技術面臨淘汰。又有部分數位電視節目又有這種節目了。缺點:節目源少,立體效果並不是非常出色。

觀屏鏡

立體派觀片器:以前專用於看立體相機拍的圖片對,圖片對一般左右呈現。這種觀屏鏡也可看左右型立體電影,這是一個創新。缺點:看圖像或電影時最多只能是螢幕一半大小,該缺點可以用兩個一樣大的顯示器來克服,電腦好一點的顯示卡都支持雙屏顯示;優點:直接看螢幕,所以非常清晰。如果用兩台同樣的顯示器再加立體分屏軟體播放,效果非常出色,目前國內一些播放器已經具備了這些功能。目前觀屏鏡已經做得輕便舒適,保真度也較高。

全息式

全息投影技術(front-projected holographic display)也稱虛擬成像技術是利用干涉衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術,在各個角度看上去都是立體的,裸眼即可觀看。全息投影技術在舞台中的套用,不僅可以產生立體的空中幻像,還可以使幻像與表演者產生互動,一起完成表演,產生令人震撼的演出效果。

立體投影套用

1.主動立體投影(國內各大影院):主動立體投影主要被套用於國內各大電影院,採用一台高流明的投影機需要內置液晶(LCD)快門的眼鏡來交替地空白左右眼信息。每秒刷新率為120HZ。主動式立體3維的優點是可在任何投影螢幕上來實現。
立體投影
2.被動立體投影(4D影院)
被動立體投影主要套用於4D影院,即採用兩台投影機同步放映圖像,將兩台投影機前的偏光片的偏振方向互相垂直,讓產生的兩束偏振光的偏振方向也 互相垂直。而偏振光投射到專用的投影幕上再反射到觀眾位置時偏振光方向須不改變,觀眾通過偏光眼鏡每隻眼睛只能看到相應的偏振光圖像,從而在視覺神經系統 中產生立體感覺。

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