本专栏将不定期地更新传统光学测量手段,机器视觉对传统测量方法的加持,以及其在工业中的应用。
本文来谈谈3D眼镜的工作原理。
想必大家都看过3D影片了。从第一部3D影片于1922年问世。 到2009年詹姆斯·卡梅隆(James Cameron)的《阿凡达》(Avatar)引领了3D影片的潮流。后来《少年派的奇幻漂流》,《地心引力》等。
那么在影片院看到的3D影片是如何工作的呢?
以下硬件缺一不可:双摄像机,与双摄像机对应的3D眼镜左右镜片,屏幕,大脑。
人为啥需要两只眼睛?
因为这个世界是三维世界,需要两只眼睛(摄像机或探测器)来从两个不同的光学参量感知这个相同的世界,然后通过其不同构建深度细节,分辨视线中的哪些物体更近或更远。从而形成如浮雕般的三维世界。
所以,最重要的是找到两种不同的光学参量。这个光学参量可以是光的颜色(波长),光的偏振,以及光的连续性。
相应的,三种类型的3D眼镜也就诞生了。它们是浮雕,偏光和快门3D眼镜。
1. 浮雕3D眼镜原理
这些眼镜使用特殊的红色/青色镜片来处理图像。这些镜头通过对实际查看的分层图像进行滤色来生成我们看到的图像。当一台镜头滤除图像中的所有红色时,另一台镜头滤除青色,从而使您的大脑以3D形式观看图片。您正在查看的图像通常是从两个不同角度家用投影的同一幅图像,或者是两个完全不同的叠加图像。
这种眼镜由于进行了滤波处理,因此最终你感知到的色彩会与真实的图像产生色差。
2. 偏光3D眼镜工作原理
同一屏幕上的两个图像通过正交偏振滤镜叠加在一起。
两个眼镜上叠加相应的正交偏振片,来过滤家用投影图像。
每只镜片选择一台光的偏振方向,每只眼睛看到屏幕上的两个单独的图像。
剩下交给大脑。
因为成本便宜,这种方法广受欢迎,3D Max 一般使用这种方法。
但是由于偏振光的选择,会损失一半以上的光通量。因此对显示设备的初始亮度有较高的要求。
3. 快门3D眼镜工作原理
快门眼镜被认为是当今可用的最先进的3D眼镜。其他两种3D眼镜使用的是被动3D,而快门眼镜则使用主动3D。他们不使用经过过滤的图像或颜色来创建三维效果。取而代之的是,快门眼镜通过LCD屏幕技术工作,该技术使每个镜头变暗,左右交替。这其实是在调制你眼睛所看到的光的连续性传播,通过把图像按帧一分为二,形成对应左眼和右眼的两组画面,在高频次的切换中,让你左右眼睛获取不同的图像,最后你的大脑会主动将这些图像组合,形成3D印象。
快门眼镜比传统3D眼镜贵,但因能保持原始画面的分辨率因此图像质量更高。
好了,本文介绍了三种寻找不同光学参量的方法,以及与此相应的三种3D眼镜的工作原理。
朋友们,你们认为实现3D影片的组成部件中最牛的是哪一台呢?
笔者以为,是大脑这最后一步的功能最牛了!
Rachael看见,
2020.10.08 德国
Reference: 1.https://www.rainbowsymphonystore.com/blogs/blog/how-do-3d-glasses-actually-work |