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《3D成像技術(shù)探究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、3D成像技術(shù)探究高2015級12班羅梓源一、3D成像原理3D是英丈ThreeDimensions”的簡稱,中文是指三維。人類的人眼是長在鼻子的兩側(cè),而且是正朝前方,但是兩個瞳孔有一定的距離,所以我們大腦接收眼睛發(fā)來的圖像信號時,其實是兩組圖像重疊而成,而因為雙眼位置的距離不同,所以在圖像重疊區(qū)域里,我們看到的圖像也會略有不同,這個現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)上叫做''視差”。而我們之所以能夠看到立體影像,就是因為我們大腦被這種“視差”現(xiàn)象所欺騙,根據(jù)兩眼接收到不同圖像信息,從而自動計算出物體的距離,從而形成了3D影像。故形成3D視
2、覺的3個條件為:①需要左右眼兩路影像;②兩路影像是不同的具有正確的視差;③左右眼的影像要完全分離,左影像進(jìn)左眼,右影像進(jìn)右眼。左眼右眼人眼形成3D影像示意圖眼鏡3D成像技術(shù)眼鏡3D成像技術(shù)大致分為色差式(Anaglyphic3D),偏光式(Polarization3D)和快門式(ActiveShutter)(也叫色分法,光分法和時分法)三種。(一)色差式(色分法)色差式3D技術(shù)(Anaglyphic3D)也稱為分色立體成像技術(shù),是用兩臺不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色卬制在同一畫面中。通過對應(yīng)的紅藍(lán)立體
3、眼鏡對色彩經(jīng)行紅色和藍(lán)色的過濾呈現(xiàn)出立體效果的畫面,紅色的影像通過紅色鏡片,藍(lán)色的影像通過藍(lán)色鏡片,兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出3D立體效果。配合色差式3D技術(shù)使用的是被動式紅-藍(lán)(或者紅■綠、纟1>青)濾色3D眼鏡。這種技術(shù)歷史最為悠久,成像原理簡單,實現(xiàn)成本相當(dāng)?shù)土?D畫面效果也是最差的。由于效果較差,色差式3D技術(shù)沒有廣泛使用。色差式3D技術(shù)原理示意圖色差式3D畫血裸眼觀看時的效果二)偏光式(光分法)偏光式3D技術(shù)(Polarization3D)也叫偏振式3D技術(shù),屬于被動式3D技術(shù),它是
4、利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的,先通過把圖像分為垂直向偏振光和水平向偏振光兩組畫面,然后3D眼鏡左右分別采用不同偏振方向的偏光鏡片,這樣人的左右眼就能同時接收兩組畫面,再經(jīng)大腦合成立體影像。配合偏光式3D技術(shù)使用的是被動式偏光眼鏡。在技術(shù)方式上,偏光式3D技術(shù)是被動接收所以也被稱為屬于被動式3D技術(shù),其圖像效果較色差式好,輔助設(shè)備方面的成本較低,但對輸出設(shè)備的要求較高,所以非常適合商業(yè)影院等需要眾多觀眾的場所使用。偏旋3D眼禎類似于紅悚立體每個備換3D眼睛的鏡片之允許其中一個倔振圖ft通過.進(jìn)入明睛
5、.另一個貳被過適同樣的.你的大脳把兩個獨(dú)立的圖偉合成一個3D的立體圖處也是田兩個圖佯同步的顯示莊屏掾上偏光式3D技術(shù)原理示意圖偏光式3D畫面裸眼觀看時的效果(三)快門式(時分法)快門式3D技術(shù)(ActiveShutter)是通過提高畫面的刷新率來實現(xiàn)3D效果的,首先把圖像按幀一分為二(幀就是影像動畫屮最小單位的單幅影像應(yīng)面),形成對應(yīng)左眼和右眼的兩組畫面,連續(xù)交錯顯示出來,同吋紅外信號發(fā)射器將同步控制快門式3D眼鏡的左右鏡片開關(guān),使左、右雙眼能夠在正確的時刻看到相應(yīng)的畫面。配合主動快門式3D技術(shù)使用的是快門3D眼
6、鏡。為保證畫面無抖動感,刷新頻率至少要120H乙左右眼各60HZo這項技術(shù)能夠保持畫面的原始分辨率,很輕松得讓用戶享受到真正的全高清3D效果,而且不會造成畫面亮度降低,不過其匹配的3D眼鏡價格較高?這種3D技術(shù)在電視和投影機(jī)上面應(yīng)用得最為廣泛,目前三星、LG所推出的3D電視主要使用的就是這種3D顯示技術(shù)??扉T式3D技術(shù)原理示意圖三、裸眼3D成像技術(shù)裸眼3D成像技術(shù)大致分為光屏障技術(shù)(Barrier)、柱狀透鏡技術(shù)(LenticularLens)和指向光源技術(shù)(DirectionalBacklight)三種。(一)
7、光屏障技術(shù)光屏障3D技術(shù)(Barrier)也被稱為視差屏障或視差障柵技術(shù)。它實現(xiàn)的方法主要是使用一個開關(guān)液晶屏、偏振膜和高分子液晶層,利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90。的垂直條紋,通過它們的光就形成了垂直的細(xì)條柵模式,稱之為“視差障壁”。在立體顯示的模式下,顯示應(yīng)當(dāng)由左眼看見的內(nèi)容時,不透明的條紋便會遮擋右眼;同理,顯示應(yīng)當(dāng)由右眼看見的畫面時,便會遮擋左眼,通過將觀看者的左眼與有眼的畫面分開,來達(dá)到立體顯示的效果。光屏障3D技術(shù)并不是特別的成熟,雖然在量產(chǎn)性和生產(chǎn)成本的控制上具有較大的優(yōu)勢,但是,由于其采
8、用的是遮擋光的方式,在顯示畫面的過程中,便會損失很大部分亮度和分辨率,通過這種技術(shù),人們很難享受到高清的3D畫面。II前此技術(shù)廣泛使用于可攜式游戲顯示裝置。光屏障3D技術(shù)原理示意圖3D模式光不通過2D様式OFFON}B/L4TFTLCDj関翩豉晶〔(一)柱狀透鏡技術(shù)柱狀透鏡(LenticularLens)技術(shù)也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術(shù),它實現(xiàn)的原理是在液晶顯示屏的