Polarisiertes 3D -System
A Polarisiertes 3D -System Verwendet Polarisation Brille, um die Illusion von dreidimensionalen Bildern zu erzeugen, indem das Licht, das jeweils erreicht, einschränken Auge (ein Beispiel für Stereoskopie).
Um stereoskopische Bilder und Filme zu präsentieren, werden zwei Bilder auf demselben Bildschirm überlagert oder über verschiedene Anzeigen angezeigt Polarisierungsfilter. Der Betrachter trägt kostengünstige Brille, die ein Paar verschiedener polarisierender Filter enthalten. Da jeder Filter nur das Licht übergeht, das ähnlich polarisiert ist und das in der entgegengesetzte Richtung polarisierte Licht blockiert, sieht jedes Auge ein anderes Bild. Dies wird verwendet, um einen dreidimensionalen Effekt zu erzielen, indem dieselbe Szene in beide Augen projiziert, aber aus leicht unterschiedlichen Perspektiven dargestellt wird. Mehrere Personen können die stereoskopischen Bilder gleichzeitig anzeigen.
Arten von polarisierten Brillen
Linear polarisierte Brille
Um ein stereoskopisches Filmbild zu präsentieren, werden zwei Bilder auf demselben Bildschirm überlagert senkrecht Polarisierung Filter (normalerweise bei 45 und 135 Grad).[1] Der Betrachter trägt linear polarisiert Brillen, die auch ein Paar orthogonaler polarisierender Filter enthalten, orientierten sich wie der Projektor. Da jeder Filter nur Licht übergeht, das ähnlich polarisiert ist und das orthogonal polarisierte Licht blockiert, sieht jedes Auge nur eines der projizierten Bilder, und der 3D -Effekt wird erreicht. Linear polarisierte Brillen erfordern, dass der Betrachter seinen Kopfniveau beibehält, da die Kipps der Betrachtungsfilter dazu führen, dass die Bilder der linken und rechten Kanäle auf den gegenüberliegenden Kanal bluten. Dies kann eine längere Betrachtung unangenehm machen, da die Kopfbewegung beschränkt ist, um den 3D -Effekt aufrechtzuerhalten.

Kreisförmige polarisierte Brille
Um ein stereoskopisches Filmbild zu präsentieren, werden zwei Bilder auf demselben Bildschirm überlagert kreisförmige polarisierende Filter von entgegengesetzt Händigkeit. Der Betrachter trägt eine Brille, die ein Paar analysierender Filter (kreisförmige Polarisatoren, die in der umgekehrten) entgegengesetzte Händigkeit entgegengesetzt sind. Licht, das links kreisend polarisiert ist, wird vom rechtshändigen Analysator blockiert, während das rechte kreisförmige polarisierte Licht vom linken Analysator blockiert wird. Das Ergebnis ähnelt dem der stereoskopischen Betrachtung unter Verwendung einer linear polarisierten Brille, außer dass der Betrachter seinen Kopf neigen und trotzdem die linke/rechte Trennung beibehält Flugzeug).

Wie in der Abbildung gezeigt, die Filter analysieren sind aus a gebaut Viertelwellenplatte (QWP) und ein linear polarisiertes Filter (LPF). Das QWP verwandelt immer zirkular polarisiertes Licht in linear polarisiertes Licht. Der Polarisationswinkel des durch ein QWP erzeugten linear polarisierten Lichts hängt jedoch von der Händigkeit des kreisförmigen polarisierten Lichts ab, das in die QWP eindringt. In der Abbildung wird das linkshändige kreisförmige polarisierte Licht, das in den analysierenden Filter eintritt, durch das QWP in linear polarisiertes Licht transformiert, das seine Polarisationsrichtung entlang der Transmissionsachse des LPF aufweist. Daher geht das Licht in diesem Fall durch die LPF. Im Gegensatz dazu wäre rechtshändiges kreisförmiges polarisiertes Licht in linear polarisiertes Licht umgewandelt worden, das seine Polarisationsrichtung entlang der absorbierenden Achse des LPF hatte, die sich im rechten Winkel zur Getriebeachse befindet und daher blockiert worden wäre.
Durch das Drehen des QWP oder des LPF um 90 Grad um eine Achse senkrecht zu seiner Oberfläche (d. H. Parallel zur Ausbreitung der Ausbreitung der Lichtwelle) kann man einen Analysefilter bauen, der linkshänder blockiert, anstatt rechtshändige kreisförmige polarisiertes Licht. Das Drehen sowohl des QWP als auch des LPF um denselben Winkel ändert das Verhalten des Analysefilters nicht.
Systemkonstruktion und Beispiele

Polarisiertes Licht, das von einem gewöhnlichen Filmbildschirm reflektiert wird Leinwand oder aluminisierter Bildschirm wird genutzt. Dies bedeutet, dass ein Paar ausgerichtet ist DLP Projektoren, einige polarisierende Filter, eine Leinwand und ein Computer mit einer Doppelkopf-Grafikkarte können verwendet werden Polarisierte Brille.
Im Falle des Red 3d Ein kreisförmiger polarisierender Flüssigkeitskristallfilter, der die Polarität 144 -mal pro Sekunde wechseln kann[2] wird vor der Projektorlinse platziert. Es wird nur ein Projektor benötigt, da die linken und rechten Augenbilder abwechselnd angezeigt werden. Sony verfügt über ein neues System namens namens Red xls, was beide zeigt zirkular polarisiert Bilder gleichzeitig: Ein einzelnes 4K -Projektor zeigt zwei 2K -Bilder übereinander an, ein spezielles Objektivanhang polarisiert und projiziert die Bilder übereinander.[3]
Optische Anhänge können zu herkömmlichen 35-mm-Projektoren hinzugefügt werden, um sie für den Projizieren von Film im "Über- und Under" -Format anzupassen, in dem jedes Bilderpaar in einem gestapelt ist rahmen von Film. Die beiden Bilder werden durch verschiedene Polarisatoren projiziert und auf dem Bildschirm überlagert. Dies ist eine sehr kostengünstige Möglichkeit, ein Theater für 3-D zu konvertieren, da alles, was benötigt wird, die Anhänge und eine nicht-depolarisierende Bildschirmoberfläche und nicht um eine Umwandlung in die digitale 3-D-Projektion sind. Thomson Technicolor produziert derzeit einen Adapter dieser Art.[4]
Wenn Stereobilder einem einzelnen Benutzer präsentiert werden sollen, ist es praktisch, einen Bild -Kombinierer zu konstruieren, wobei teilweise versilberte Spiegel und zwei Bildbildschirme bei rechten Wintern zueinander verwendet werden. Ein Bild wird direkt durch den abgewinkelten Spiegel gesehen, während das andere als Reflexion angesehen wird. Polarisierte Filter werden an den Bildbildschirmen angebracht und entsprechend abgewinkelte Filter werden als Brille getragen. Eine ähnliche Technik verwendet ein einzelnes Bildschirm mit einem invertierten oberen Bild, das in einem horizontalen partiellen Reflektor betrachtet wird und ein aufrechtes Bild unter dem Reflektor dargestellt wird, wiederum mit geeigneten Polarisatoren.[Originalforschung?]
Auf Fernseh- und Computerbildschirmen
Polarisationstechniken sind einfacher zu bewerben Kathodenstrahlröhre (CRT) -Technologie als mit Flüssigkristallanzeige (LCD). Gewöhnliche LCD -Bildschirme enthalten bereits Polarisatoren zur Kontrolle der Pixelpräsentation - dies kann diese Techniken beeinträchtigen.
Im Jahr 2003 entdeckte Keigo Iizuka eine kostengünstige Implementierung dieses Prinzips auf Laptop -Computeranzeigen mithilfe Cellophan Blätter.[5]
Man kann ein kostengünstiges polarisiertes Projektionssystem erstellen, indem ein Computer mit zwei Projektoren und einem Aluminiumfolie -Bildschirm verwendet wird. Die stumpfe Seite der Aluminiumfolie ist heller als die meisten anderen Silberbildschirme. Dies wurde an der Phrajomglao University, Nônthaburi, Thailand, September 2009 demonstriert.
Gesundheitsvorsorge
Im Optometrie und Augenheilkunde, polarisierte Brillen werden für verschiedene Tests von verwendet Fernglas Tiefenwahrnehmung (d.h. Stereopsis).
Geschichte
Die polarisierte 3-D-Projektion wurde in den 1890er Jahren experimentell nachgewiesen. Die Projektoren verwendeten Nicol Prismen für Polarisation. Packungen dünner Glasblätter, die abgewinkelt sind, um das Licht der unerwünschten Polarität zu reflektieren, dienten als Sehfilter.[6] Die polarisierte 3-D-Brille wurde nach der Erfindung von erst praktisch Polaroid Plastikfolienpolarisatoren von Edwin Land, der privat ihre Verwendung zum Projektieren und Betrachten von 3D-Bildern im Jahr 1934 demonstrierte.[7] Sie wurden erstmals verwendet, um der breiten Öffentlichkeit in "Polaroid on Parade", einer Ausstellung des New Yorker Museums für Wissenschaft und Industrie, die im Dezember 1936 eröffnet wurde, einen 3-D-Film zu zeigen. 16 mm Kodachrome Farbfilm wurde verwendet.[8][9][10] Details zur Brille sind nicht verfügbar. Bei der 1939 New Yorker WeltmesseEin kurzer polarisierter 3-D-Film wurde im Chrysler Motors Pavilion gezeigt und täglich von Tausenden von Besuchern gesehen. Die handgehaltenen Kartonzuschauer, ein kostenloses Souvenir, waren in Form eines 1939-Plymouth, der frontal gesehen wurde. Ihre Polaroidfilter, die über rechteckige Öffnungen stellten, wo die Scheinwerfer sein sollten, waren sehr klein.[11]
Pappgläser mit Ohrhörern und größeren Filtern wurden verwendet, um zu beobachten Bwana Teufel, Der am 26. November 1952 uraufgeführte 3-D-Film mit einem 3-D-Film und zündete die kurze, aber intensive 3-D-Mode der 1950er Jahre an. Die gut bekannten Leben Das Magazinfoto eines Publikums, das 3-D-Brille trägt, war eine von einer Serie, die bei der Premiere aufgenommen wurde.[12][13] Der Titel des Films, der auf den Ohrhörern gedruckt ist, ist in hochauflösenden Kopien dieser Bilder deutlich sichtbar. Fantasievolle Versionen haben dazu beigetragen, den Mythos zu verbreiten, dass die 3D-Filme der 1950er Jahre von der projiziert wurden Anaglyphen -Farbfilter Methode. Tatsächlich wurde in den 1950er Jahren die Anaglyphenprojektion nur für ein paar Kurzfilme verwendet. Ab den 1970er Jahren wurden die 3-D-Spielfilme der 1950er Jahre in Anaglyphenform erneut veröffentlicht, damit sie ohne spezielle Projektionsausrüstung gezeigt werden konnten. Es gab keinen kommerziellen Vorteil bei der Werbung, dass es nicht das ursprüngliche Release -Format war.
Polaroidfilter in Einweg -Papprahmen waren in den 1950er Jahren typisch, aber bequemere Plastikrahmen mit etwas größeren Filtern, die für den Theaterbesitzer erheblich teurer waren, wurden ebenfalls verwendet. Die Gönner wurden normalerweise angewiesen, sie zu machen, um zu gehen, damit sie mit Desinfektion und neu aufgelegt werden konnten, und es war nicht ungewöhnlich, dass Platzanweiser am Ausgang stationiert waren, um zu versuchen, sie von vergesslichen oder Souvenirliebenden Gästen zu sammeln.
Papp- und Kunststoffrahmen bestehen in den folgenden Jahrzehnten weiter, wobei der eine oder andere von einem bestimmten Filmverteiler oder Theater oder für eine bestimmte Veröffentlichung bevorzugt wurde. Manchmal wurden speziell eingeprägte oder auf andere Weise hergestellte Brille verwendet. Einige Shows von Andy Warhols Frankenstein Während seines ersten Laufs von 1974 enthielt ungewöhnliche Brillen, die aus zwei steifen Plastikpolarisatoren bestehen, die durch zwei dünne silberne Kunststoffröhrchen in Längsrichtung geschnitten wurden, eines über die Spitze befestigt und an den Schläfen gebogen wurden, um Ohrstärkereien zu bilden, die andere eine kurze Länge in der Mitte und an den Mitte und an den Schläfen gebogen. Als Brückenstück dienen. Das Design gelang es, sowohl auf angemessene Weise kriegslöchin als auch selbstverständlich stilvoll zu sein, und es ist einfach einfach zu produzieren.
Die lineare Polarisation war Standard in den 1980er Jahren und darüber hinaus.
In den 2000er Jahren, Computeranimation, Digitale Projektion und die Verwendung von ausgeklügeltem IMAX -70 -mm -Filmprojektoren haben eine Gelegenheit für eine neue Welle polarisierter 3D -Filme geschaffen.[14]
In den 2000er Jahren, Reald Cinema und Masterimage 3d wurden eingeführt, beide verwenden Rundpolarisation.
Bei IBC 2011 in Amsterdam Rai mehrere Unternehmen, einschließlich Sony, Panasonic, JVC & andere haben ihre bevorstehenden stereoskopischen 3D -Produktportfolios sowohl für die professionellen als auch für die Verbrauchermärkte hervorgehoben, um dieselbe Polarisationstechnik wie zu verwenden wie Red 3d Kino verwendet für Stereoskopie. Diese hervorgehobenen Produkte umfassen alles von der Aufnahme, dem Projektieren, dem Betrachten und dem digitalen Display-Technologien bis hin zu Live-, Aufzeichnungs- und Vor- und Postproduktionseinrichtungen sowie Produkten auf Soft- und Hardware-Basis, um die Erstellung von 3D-Inhalten zu erleichtern. Ihre Systeme sind interoperabel und kompatibel mit vorhandenen, passiven Readd 3D -Brillen.
Vorteile und Nachteile
Verglichen mit AnaglyphenbilderDie Verwendung polarisierter 3D-Brillen erzeugt ein farbiges Bild, das wesentlich bequemer zu beobachten ist und nicht unterliegt Fernglasrivalität. Es erfordert jedoch einen signifikanten Anstieg der Kosten: Selbst die polarisierten Flächen mit niedrigen Kosten kostet normalerweise 50% mehr als vergleichbare rot-cyanische Filter,[15] Und während Anaglyphe 3-D-Filme auf einer Filmzeile gedruckt werden können, wurde oft ein polarisierter Film mit einem speziellen Setup durchgeführt, bei dem zwei Projektoren verwendet werden. Die Verwendung mehrerer Projektoren wirft auch Probleme mit Synchronisationund ein schlecht synchronisierter Film würde jeden erhöhten Komfort durch die Verwendung von Polarisation negieren. Dieses Problem wurde durch eine Reihe von polarisierten einzelnen Streifen gelöst, die in den 1980er Jahren Standard waren.
Insbesondere bei den seit den 1950er Jahren beliebten linearen Polarisationsschemata bedeutete die Verwendung der linearen Polarisation, dass für jede Art von angenehmes Betrachten ein Levelkopf erforderlich war. Jeder Versuch, den Kopf seitwärts zu neigen, würde dazu führen, dass die Polarisation fehlschlägt, Geisterbilderund beide Augen sehen beide Bilder. Die kreisförmige Polarisation hat dieses Problem gelindert und es den Zuschauern ermöglicht, ihre Köpfe leicht zu neigen (obwohl jeder Offset zwischen der Augenebene und der ursprünglichen Kameraebene immer noch die Wahrnehmung der Tiefe beeinträchtigt).
Da neutrale linear-polarisierende Filter leicht hergestellt werden, ist eine korrekte Farbwiedergabe möglich. Kreispolarisierende Filter haben häufig eine leichte bräunliche Farbton, die während der Projektion kompensiert werden kann.
Bis 2011, zu Hause 3D -Fernseher und Home 3D -Computer wurde hauptsächlich aktiv verwendet Verschlussbrille mit LCD oder Plasmaanzeigen. Fernsehhersteller (Lg, VIZIO) haben Displays mit horizontalen polarisierenden Streifen eingeführt, die den Bildschirm überlagern. Die Streifen wechseln sich mit jeder Linie um. Dies erlaubt es, relativ kostengünstige passive Sehgläser zu verwenden, ähnlich wie für Filme. Der Hauptnachteil ist, dass jede Polarisation nur halb so viele Scanlinien anzeigen kann.
Vorteile
- Im Allgemeinen kostengünstig.
- Benötigen keine Stromversorgung.
- Erfordern Sie keinen Sender, um sie mit der Anzeige zu synchronisieren.
- Leiden Sie nicht unter Flackern.
- Leicht.
- Gemütlich.
Nachteile
- Die Bilder für polarisierte Brillen müssen den Bildschirm gleichzeitig teilen, in dem eine vollständige native Auflösung herabgestuft wird und die Bildqualität beider Seiten des Bildes gleichzeitig gefährdet. Ein volles 1080p -Bild ergibt sich aus der Bildfusion.[16][17] Dieser Nachteil tritt nicht in Projektionen auf, bei denen jedes Pixel Informationen für beide Augen enthalten kann.
- Mit den Kopfschmerzen verbunden, die viele Menschen der 3D -Anzeige zuschreiben.
- Schmale vertikale Betrachtungswinkel im Vergleich zu Active Shutter 3D [18]
Siehe auch
Verweise
- ^ Machen Sie Ihre eigenen Stereo -Bilder Julius B. Kaiser die Macmillan Company 1955 Seite 271 Archiviert 2011-02-26 bei der Wayback -Maschine
- ^ Cowan, Matt (5. Dezember 2007). "Real D 3d Theatersystem" (PDF). Europäisches digitales Kinoforum. Archiviert von das Original (PDF) am 10. September 2016. Abgerufen 5. April 2017.
- ^ "Sony - Marktprofi". Sony.com.
- ^ "Kontaktieren Sie uns - Technicolor Group". Thomson.net.
- ^ "3D Anzeigen". Individual.utoronto.ca. Abgerufen 2009-11-03.
- ^ Zone, Ray (2007). Stereoskopisches Kino und die Ursprünge des 3-D-Films, 1838–1952, University Press von Kentucky, S. 64-66.
- ^ Zone, op. cit., p. 150
- ^ McElheny, Victor K (1998). Auf dem Unmöglichen das Leben von Edwin Land, Erfinder der sofortigen Fotografie, bestehen, Perseus Bücher, p. 114
- ^ Zone, op. cit., S. 152-153
- ^ Hinweis: Einige Quellen geben an, dass der italienische Spielfilm Nozze Vagabonde, im Jahr 1936 in 3-D gedreht, wurde in diesem Jahr durch polarisierte Projektion gezeigt, aber es wurden noch keine zeitgenössischen Beweise jeglicher Art vorgelegt, um die Behauptung zu stützen. Andere Quellen geben an, dass die Anaglyphenprojektion verwendet wurde oder dass die 3-D-Version der Öffentlichkeit überhaupt nie gezeigt wurde. Quellen sind sich einig, dass die polarisierte Projektion für den deutschen Kurzfilm verwendet wurde Zum Greifen Nah1936 mit einem einzigen 3-D-System gedreht, wurde es der Öffentlichkeit jedoch erst 1937 gezeigt.
- ^ Zone, op. cit., p. 158 illustriert die Zuschauer, die während der Saison der Messe von 1940 ausgeliefert wurden. Die Sorte von 1939 zeigte das frühere Modellauto frontal, aber die Filter waren identisch.
- ^ Getty Images #2905087 Eine von mehreren Fotos von J. R. Eyerman am Bwana Teufel Premiere.
- ^ Getty Images #50611221 Eine von mehreren Fotos von J. R. Eyerman am Bwana Teufel Premiere.
- ^ Manjoo, Farhad. Ein Blick auf die 3D-Filmtechnologie von Disney und Pixar. 2008.04.09. Heruntergeladen 2009.06.07
- ^ Preisliste mit linearer polarisierter Brille mit 3 für 2 US -Dollar, Anaglyphe 2 für 1 USD http://www.berezin.com/3d/3dglasses.htm
- ^ "3D-TV-Display-Technologie-Shooting". displaymate.com.
- ^ http://hdguru.com/wp-content/uploads/2011/03/intertek-lg-fpr-report-.jpg[Bare URL -Bilddatei]
- ^ "Beste Fernseher von 2016". cnet.com.