Войти
3D с круговой поляризацией очки перед ЖК-дисплеем (жидкокристаллическим дисплеем) с четвертьволновым замедлителем наверху; пластина λ / 4 под углом 45 ° создает определенную ручность, которая передается левым фильтром, но блокируется правым фильтром. A поляризованная 3D-система использует поляризационные очки для создания иллюзии трехмерные изображения путем ограничения света, который достигает каждого глаза (пример стереоскопии ).
Для представления стереоскопических изображений и фильмов два изображения проецируются с наложением на один и тот же экран или отображаются через разные поляризационные фильтры. Зритель носит недорогие очки с парой различных поляризационных фильтров. Поскольку каждый фильтр пропускает только тот свет, который имеет одинаковую поляризацию, и блокирует свет, поляризованный в противоположном направлении, каждый глаз видит разное изображение. Это используется для создания трехмерного эффекта, проецируя одну и ту же сцену на оба глаза, но изображенную с немного разных точек зрения. Стереоскопические изображения могут просматривать несколько человек одновременно.
Для представления стереоскопического движущегося изображения два изображения проецируются с наложением на один и тот же экран через ортогональные поляризационные фильтры (обычно под углом 45 и 135 градусов). Зритель носит очки с линейной поляризацией, которые также содержат пару ортогональных поляризационных фильтров, ориентированных так же, как проектор. Поскольку каждый фильтр пропускает только свет с одинаковой поляризацией и блокирует ортогонально поляризованный свет, каждый глаз видит только одно из проецируемых изображений, и достигается трехмерный эффект. Линейно поляризованные очки требуют, чтобы зритель держал голову на одном уровне, так как наклон фильтров просмотра приведет к тому, что изображения левого и правого каналов будут перетекать в противоположный канал. Это может сделать длительный просмотр неудобным, поскольку движение головы ограничено для сохранения трехмерного эффекта.
Линейный поляризатор преобразует неполяризованный луч в пучок с единственной линейной поляризацией. Вертикальные компоненты всех волн передаются, в то время как горизонтальные компоненты поглощаются и отражаются. Для представления стереоскопического движущегося изображения два изображения проецируются на один и тот же экран с помощью круговые поляризационные фильтры противоположной направленности. Зритель носит очки, которые содержат пару анализирующих фильтров (круговые поляризаторы, установленные в обратном направлении) разнонаправленного действия. Свет с левой круговой поляризацией блокируется правым анализатором, а свет с правой круговой поляризацией блокируется левым анализатором. Результат аналогичен стереоскопическому просмотру с использованием линейно поляризованных очков, за исключением того, что зритель может наклонить голову и по-прежнему поддерживать разделение влево / вправо (хотя слияние стереоскопического изображения будет потеряно из-за несоответствия между плоскостью глаза и исходной камерой. самолет).
Круговой поляризатор, пропускающий левосторонний свет с круговой поляризацией против часовой стрелки Как показано на рисунке, анализирующие фильтры состоят из четвертьволновой пластинки (QWP) и линейно поляризованный фильтр (ФНЧ). QWP всегда преобразует свет с круговой поляризацией в свет с линейной поляризацией. Однако угол поляризации линейно поляризованного света, создаваемого QWP, зависит от направленности циркулярно поляризованного света, входящего в QWP. На иллюстрации свет с левой круговой поляризацией, попадающий в анализирующий фильтр, преобразуется QWP в линейно поляризованный свет, который имеет направление поляризации вдоль оси пропускания LPF. Следовательно, в этом случае свет проходит через ФНЧ. Напротив, правосторонний циркулярно поляризованный свет преобразовался бы в линейно поляризованный свет, который имел бы направление поляризации вдоль оси поглощения LPF, которая находится под прямым углом к оси передачи, и поэтому он был бы заблокирован.
Поворачивая либо QWP, либо LPF на 90 градусов вокруг оси, перпендикулярной его поверхности (т. Е. Параллельно направлению распространения световой волны), можно построить анализирующий фильтр, который блокирует левостороннее движение, а не свет с правой круговой поляризацией. Вращение как QWP, так и LPF на один и тот же угол не меняет поведения анализирующего фильтра.
Принцип работы поляризованных 3D-систем Поляризованный свет, отраженный от обычного экрана движущегося изображения, обычно теряет большую часть своей поляризации, но эти потери незначительны, если серебряный экран Используется экран или алюминизированный. Это означает, что пара выровненных проекторов DLP, несколько поляризационных фильтров, серебряный экран и компьютер с видеокартой с двумя головками могут быть использованы для получения относительно высокой стоимости (более 10 000 долларов США в 2010 г.) система для одновременного отображения стереоскопических 3D-данных группе людей в поляризованных очках.
В случае RealD 3D жидкокристаллический фильтр с круговой поляризацией, который может переключать полярность 144 раза в секунду. размещается перед объективом проектора. Требуется только один проектор, так как изображения для левого и правого глаза отображаются попеременно. Sony представляет новую систему под названием RealD XLS, которая показывает оба изображения с круговой поляризацией одновременно: один проектор 4K отображает два изображения 2K одно над другим, особый насадка объектива поляризует и проецирует изображения друг на друга.
Оптические насадки могут быть добавлены к традиционным 35-миллиметровым проекторам, чтобы адаптировать их для проецирования пленки в формате «сверху и снизу», в котором каждая пара изображений укладывается в один кадр пленки. Два изображения проецируются через разные поляризаторы и накладываются на экран. Это очень рентабельный способ преобразовать кинотеатр в 3-D, поскольку все, что необходимо, - это приспособления и недеполяризующая поверхность экрана, а не преобразование в цифровую 3-D проекцию. Thomson Technicolor в настоящее время производит адаптер этого типа.
Когда стереоизображения должны быть представлены одному пользователю, практично построить объединитель изображений, используя частично посеребренные зеркала и два экрана изображений, расположенных под прямым углом к одному. еще один. Одно изображение видно прямо через наклонное зеркало, а другое - как отражение. Поляризованные фильтры прикреплены к экранам изображений, а фильтры, расположенные под соответствующим углом, носят как очки. В аналогичной технике используется один экран с перевернутым верхним изображением, просматриваемым в горизонтальном частичном отражателе, с вертикальным изображением, представленным под отражателем, опять же с соответствующими поляризаторами.
Поляризационные методы легче применять с технологией электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), чем с жидкокристаллическим дисплеем (LCD). Обычные ЖК-экраны уже содержат поляризаторы для управления отображением пикселей - это может мешать работе этих методов.
В 2003 году Кейго Иидзука обнаружил недорогую реализацию этого принципа на дисплеях портативных компьютеров с использованием листов целлофана.
Можно построить недорогую поляризационную проекционную систему с помощью компьютера. с двумя проекторами и экраном из алюминиевой фольги. Тусклая сторона алюминиевой фольги ярче, чем у большинства серебряных экранов. Это было продемонстрировано в университете ПхраДжомГлао, Нонтхабури, Таиланд, сентябрь 2009 г.
В оптометрии и офтальмологии поляризованные очки используются для различные тесты бинокулярного восприятия глубины (т.е. стереопсис ).
Поляризованная трехмерная проекция была экспериментально продемонстрирована в 1890-х годах. В проекторах для поляризации использовались призмы Nicol Prisms. Пакеты тонких стеклянных листов, расположенные под углом, чтобы отражать свет нежелательной полярности, служили фильтрами обзора. Поляризованные трехмерные очки стали применяться на практике только после изобретения поляризаторов Polaroid из пластикового листа Эдвином Лэндом, который в частном порядке демонстрировал их использование для проецирования и просмотра трехмерных изображений в 1934 году. Они впервые использовались для показа широкой публике трехмерного фильма на «Polaroid on Parade», выставке в Нью-Йоркском музее науки и промышленности, которая открылась в декабре 1936 года. 16 мм Kodachrome Использовалась цветная пленка. Подробности об очках отсутствуют. На всемирной выставке 1939 г. в Нью-Йорке в павильоне Chrysler Motors был показан короткий поляризованный трехмерный фильм, который ежедневно видели тысячи посетителей. Переносные картонные зрители, бесплатный сувенир, были высечены в форме Плимута 1939 года, увиденного в лоб. Их фильтры Polaroid, прикрепленные скобами к прямоугольным отверстиям там, где должны быть фары, были очень маленькими.
Картонные очки с наушниками и большими фильтрами использовались для просмотра Bwana Devil, полноцветного цвета. Трехмерный фильм, премьера которого состоялась 26 ноября 1952 года, разожгла краткую, но интенсивную трехмерную причуду 1950-х годов. Известная фотография журнала Life аудитории в трехмерных очках была одной из серий, сделанных на премьере. Название фильма, отпечатанное на наушниках, хорошо видно на копиях этих изображений с высоким разрешением. Образно раскрашенные версии помогли распространить миф о том, что трехмерные фильмы 1950-х годов проецировались с помощью метода анаглифного цветового фильтра. Фактически, в 1950-х годах анаглифическая проекция использовалась только для нескольких короткометражных фильмов. Начиная с 1970-х годов, некоторые трехмерные художественные фильмы 1950-х годов были переизданы в анаглифической форме, чтобы их можно было показывать без специального проекционного оборудования. В рекламе не было коммерческого преимущества, поскольку это не был исходный формат выпуска.
Фильтры Polaroid в одноразовых картонных рамах были типичными в 1950-х годах, но также использовались более удобные пластиковые рамки с фильтрами несколько большего размера, которые были значительно дороже для владельца театра. Посетителей обычно просили сдать их при уходе, чтобы их можно было продезинфицировать и перевыпустить, и нередко приставы размещались у выходов, чтобы попытаться забрать их у забывчивых или любящих сувениры посетителей.
Картон и пластиковые рамы продолжали сосуществовать в течение следующих десятилетий, причем тот или иной фильм предпочитал конкретный кинопрокат, театр или конкретный выпуск. Иногда использовались специально отпечатанные или иным образом изготовленные на заказ очки. Некоторые показы «Франкенштейна» Энди Уорхола во время первого показа в 1974 году в США показали необычные очки, состоящие из двух жестких пластиковых поляризаторов, удерживаемых вместе двумя тонкими серебристыми пластиковыми трубками с продольными прорезями, одна прикреплена к вершине и изогнута на висках, образуя другие наушники короткой длины, согнутые посередине и служащие мостом. Дизайн сумел быть одновременно стильным в подходящем для Warholesque стиле и очевидной простотой изготовления из необработанного листа и труб.
Линейная поляризация была стандартной в 1980-х годах и позже.
В 2000-х компьютерная анимация, цифровая проекция и использование современных кинопроекторов IMAX 70 мм создали возможность для новой волны поляризованных 3D-фильмов.
В 2000-х годах были представлены RealD Cinema и MasterImage 3D, оба с использованием круговой поляризации.
на IBC 2011 в Амстердам RAI несколько компаний, в том числе Sony, Panasonic, JVC и другие, представили свои будущие портфели 3D-стереоскопических продуктов как для профессионального, так и для потребительского рынка. тот же метод поляризации, который используется в RealD 3D Cinema для стереоскопии. Эти выделенные продукты охватывают все: от технологий записи, проецирования, просмотра и цифрового отображения до средств прямой трансляции, записи, подготовки и постпроизводства, а также программных и аппаратных продуктов для облегчения создания 3D-контента. Их системы взаимодействуют и совместимы с существующими пассивными 3D-очками RealD.
По сравнению с анаглифическими изображениями, использование поляризованных 3D-очков дает полное изображение. цветное изображение, которое значительно удобнее для просмотра и не подвержено бинокулярному соперничеству. Однако это требует значительного увеличения затрат: даже недорогие поляризованные очки обычно стоят на 50% больше, чем сопоставимые красно-голубые фильтры, и хотя анаглифические 3-D пленки можно печатать на одной линии пленки, поляризованная пленка часто делалась. со специальной установкой, в которой используются два проектора. Использование нескольких проекторов также вызывает проблемы с синхронизацией, а плохо синхронизированная пленка свела бы на нет любое повышение комфорта от использования поляризации. Эта проблема была решена с помощью ряда однополосных поляризованных систем, которые были стандартными в 1980-х годах.
В частности, со схемами линейной поляризации, популярными с 1950-х годов, использование линейной поляризации означало, что для любого вида удобного просмотра требовалась головка уровня; любое усилие наклонить голову в сторону приведет к нарушению поляризации, двоению, и оба глаза будут видеть оба изображения. Круговая поляризация решила эту проблему, позволив зрителям слегка наклонить голову (хотя любое смещение между плоскостью глаза и исходной плоскостью камеры по-прежнему будет мешать восприятию глубины).
Поскольку нейтрально-серые фильтры с линейной поляризацией легко изготовить, правильная цветопередача возможна. Фильтры с круговой поляризацией часто имеют легкий коричневатый оттенок, который можно компенсировать во время проецирования.
До 2011 года в домашнем 3D-телевизоре и домашнем 3D-компьютере в основном использовались активные очки с затвором с ЖК-дисплеями или плазменными дисплеями. Производители телевизоров (LG, Vizio ) представили дисплеи с горизонтальными поляризационными полосами, перекрывающими экран. Полосы чередуют поляризацию с каждой линией. Это позволяет использовать относительно недорогие очки для пассивного просмотра, аналогичные тем, что используются в кино. Главный недостаток состоит в том, что каждая поляризация может отображать вдвое меньше строк развертки.
