1. Oldal
Tajvani és svéd kutatók állítják, sikerült a két szembe jutó képeket jól szétválasztó, az eddiginél több néző számára teljes felbontású autosztereoszkóp 3D képet biztosító, prizmamintázatú vetítővásznat és vetítési technológiát kifejleszteniük.
A tajvani National Chiao Tung University és a göteborgi Chalmers University of Technology kutatócsoportja új autosztereoszkópikus, azaz szemüveg nélkül használható 3D képernyő tervét publikálta.
Az új képernyő speciális prizmákból álló vetítővásznat használ. A megoldás lényege, hogy a prizmák adott szögű felülete különböző irányokba veri vissza a képpontok fényét, amely a nézők bal- illetve jobbszemébe jutva a parallaxis révén mélységérzetet keltenek.
A prizmaalapú 3D képernyő kulcsa, hogy a prizmás vetítővászon hatékonyan válassza szét a bal és jobb szem képének pixeleit. Hogy elérjék ezt a pixelszétválasztást a kutatók a prizmák visszaverési szögeinek és a teljes vetítővászon görbületének meghatározásán munkálkodtak. A görbület azért szükséges, hogy a fénysugarak a nézési zónán belül maradjanak. A görbületi koordináták megállapítására a kutatók egy iterációs eljárást használtak, amelyben a görbült felület minden új pontját a korábbi pontok helyzete alapján számították ki.
Szimulációjuk kezdeti eredménye nagymértékű „átlátást” mutatott a bal és jobb szem nézési zónái között, vagyis a jobbszem a balszemnek szánt kép egy maradék részét is láthatta és viszont. Az átlátást a kutatóknak a prizmaszögek újrakonfigurálásával, a szemek közötti távolság és a nézési pozíció megváltoztatásával sikerült minimalizálniuk. Ezekkel ugyanis csökkentették az átfedést a bal- és jobbszem képek pixelei között, szinte teljesen kiküszöbölve az átlátást.
Nemcsak a 0%-os átlátás teszi azonban az új 3D képernyőt innovatívvá, de az a tény is, hogy az 90%-os optikai hatásfokkal működik. A korábbi technológiáknál ugyanis kompromisszumot kellet kötni az optikai hatásfok és az átlátás között. A vetítővászon előtti, résekkel ellátott átlátszatlan anyaggal az úgynevezett parallaxis korláttal operáló tipikus 3D képernyő mindkét szem számára különböző pixelkészletet tesz láthatóvá. Minél szélesebbek a rések annál több fény haladhat át rajtuk, ami növeli az optikai hatásfokot, de nagyobb lesz az átlátás is, mivel mindkét szem több, csak az egyik szembe szánt fényt lát.
Az új vetítővászon viszont a prizmák „finomhangolásával” oldja meg a problémát. Ez garantálja, hogy a vetítőből a vászonra jutó fény javarésze a nézési távolságban lévő előre kiszámított bal- illetve jobbszem helyekre verődjön vissza. Ezeken a helyeken a bal- és jobbszem kép pixelei nem keverednek, ami zéró átlátást eredményez, az optikai hatásfok mégis magas.
Az új prizmás vászon másik fontos előnye, hogy a képfelbontás drasztikus csökkenése nélkül konfigurálható több 3D nézési zóna kialakítására. Ezzel szemben a parallaxis korlátot vagy lentikuláris lencséket alkalmazó autosztereoszkóp 3D képernyők esetében a nézők számának növelése csak az adott pixelszám, vagyis a felbontás csökkenésével lehetséges (a pixeleket fel kell osztani a nézők között).
A prizmákra épülő tervezéssel a vetítő eredeti felbontásának felét látja mindenegyes néző, függetlenül attól hányan vannak. A pixelek felosztása helyett ugyanis a rendszer, hogy illeszkedjen a több nézőhöz az egy pixelhez tartozó prizmák számát növeli. Ezen a módon például csupán 11 prizmát használva a vetítő minden pixeléhez a rendszer egyidejűleg 100 nézőnek tud autosztereoszkópikus 3D képet nyújtani (Balra az illusztráción pixelenként 4 prizmával 10 3D nézési zóna alakítható ki).
Optimalizálni kell azonban még a rendszert az ideális 65mm-es szemtávolságra, és a kutatók dolgoznak a 3D nézési zóna nagyságán és stabilitásán is, hogy az nagyobb fejmozgást tegyen lehetővé. A fejlesztők a rendszer prototípusainak elkészítését tervezik, és most partnereket keresnek, akikkel együttműködve megvalósíthatják azt.
Kapcsolódó linkek:
Probléma a 3D-vel
3D megoldások a japán CEATEC 2008 kiállításon
Az új képernyő speciális prizmákból álló vetítővásznat használ. A megoldás lényege, hogy a prizmák adott szögű felülete különböző irányokba veri vissza a képpontok fényét, amely a nézők bal- illetve jobbszemébe jutva a parallaxis révén mélységérzetet keltenek.
A prizmaalapú 3D képernyő kulcsa, hogy a prizmás vetítővászon hatékonyan válassza szét a bal és jobb szem képének pixeleit. Hogy elérjék ezt a pixelszétválasztást a kutatók a prizmák visszaverési szögeinek és a teljes vetítővászon görbületének meghatározásán munkálkodtak. A görbület azért szükséges, hogy a fénysugarak a nézési zónán belül maradjanak. A görbületi koordináták megállapítására a kutatók egy iterációs eljárást használtak, amelyben a görbült felület minden új pontját a korábbi pontok helyzete alapján számították ki.
Szimulációjuk kezdeti eredménye nagymértékű „átlátást” mutatott a bal és jobb szem nézési zónái között, vagyis a jobbszem a balszemnek szánt kép egy maradék részét is láthatta és viszont. Az átlátást a kutatóknak a prizmaszögek újrakonfigurálásával, a szemek közötti távolság és a nézési pozíció megváltoztatásával sikerült minimalizálniuk. Ezekkel ugyanis csökkentették az átfedést a bal- és jobbszem képek pixelei között, szinte teljesen kiküszöbölve az átlátást.
Nemcsak a 0%-os átlátás teszi azonban az új 3D képernyőt innovatívvá, de az a tény is, hogy az 90%-os optikai hatásfokkal működik. A korábbi technológiáknál ugyanis kompromisszumot kellet kötni az optikai hatásfok és az átlátás között. A vetítővászon előtti, résekkel ellátott átlátszatlan anyaggal az úgynevezett parallaxis korláttal operáló tipikus 3D képernyő mindkét szem számára különböző pixelkészletet tesz láthatóvá. Minél szélesebbek a rések annál több fény haladhat át rajtuk, ami növeli az optikai hatásfokot, de nagyobb lesz az átlátás is, mivel mindkét szem több, csak az egyik szembe szánt fényt lát.
Az új vetítővászon viszont a prizmák „finomhangolásával” oldja meg a problémát. Ez garantálja, hogy a vetítőből a vászonra jutó fény javarésze a nézési távolságban lévő előre kiszámított bal- illetve jobbszem helyekre verődjön vissza. Ezeken a helyeken a bal- és jobbszem kép pixelei nem keverednek, ami zéró átlátást eredményez, az optikai hatásfok mégis magas.
Az új prizmás vászon másik fontos előnye, hogy a képfelbontás drasztikus csökkenése nélkül konfigurálható több 3D nézési zóna kialakítására. Ezzel szemben a parallaxis korlátot vagy lentikuláris lencséket alkalmazó autosztereoszkóp 3D képernyők esetében a nézők számának növelése csak az adott pixelszám, vagyis a felbontás csökkenésével lehetséges (a pixeleket fel kell osztani a nézők között).A prizmákra épülő tervezéssel a vetítő eredeti felbontásának felét látja mindenegyes néző, függetlenül attól hányan vannak. A pixelek felosztása helyett ugyanis a rendszer, hogy illeszkedjen a több nézőhöz az egy pixelhez tartozó prizmák számát növeli. Ezen a módon például csupán 11 prizmát használva a vetítő minden pixeléhez a rendszer egyidejűleg 100 nézőnek tud autosztereoszkópikus 3D képet nyújtani (Balra az illusztráción pixelenként 4 prizmával 10 3D nézési zóna alakítható ki).
Optimalizálni kell azonban még a rendszert az ideális 65mm-es szemtávolságra, és a kutatók dolgoznak a 3D nézési zóna nagyságán és stabilitásán is, hogy az nagyobb fejmozgást tegyen lehetővé. A fejlesztők a rendszer prototípusainak elkészítését tervezik, és most partnereket keresnek, akikkel együttműködve megvalósíthatják azt.
Kapcsolódó linkek:
Probléma a 3D-vel
3D megoldások a japán CEATEC 2008 kiállításon