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Il principio e il progresso della ricerca della tecnologia di visualizzazione autostereoscopica
Dec 06, 2017

1. Display stereoscopico a parallasse binoculare

La tecnologia di visualizzazione stereoscopica a parallasse binoculare imita il principio dell'osservazione dell'occhio umano. Quando gli occhi umani osservano gli oggetti, otterranno due immagini leggermente diverse (coppie di immagini 3D) a causa delle diverse posizioni dei due occhi. Due immagini con fusione del cervello umano leggermente diversa produrranno senso della distanza, percezione della profondità e senso tridimensionale. Pertanto, la tecnologia di visualizzazione stereoscopica a parallasse binoculare viene utilizzata per trasmettere l'immagine dell'occhio sinistro / occhio destro delle coppie di immagini 3D generate all'occhio sinistro / occhio destro con vari mezzi di tecnologia, e l'immagine 3D è ottenuta attraverso la fusione del cervello umano a Coppia di immagini 3D. La tecnologia di visualizzazione stereoscopica a doppio stereoscopico può essere suddivisa nella tecnologia di visualizzazione stereoscopica ausiliaria e nella tecnologia di visualizzazione stereoscopica libera, a seconda che siano necessari i dispositivi ausiliari per ottenere l'immagine 3D.


1.1 Tecnologia di visualizzazione stereoscopica ausiliaria

La tecnologia di visualizzazione stereoscopica ausiliaria di solito richiede che le immagini dell'occhio sinistro / occhio destro vengano inviate all'occhio sinistro / occhio destro con l'aiuto di occhiali 3D o casco. Tra questi, gli occhiali 3D possono essere suddivisi in tre tipi: aberrazione cromatica, luce polarizzata e otturatore. La tecnologia di visualizzazione corrispondente è denominata tecnologia di visualizzazione stereoscopica a differenza di colore, tecnologia di visualizzazione stereoscopica polarizzata e tecnologia di visualizzazione stereoscopica dell'otturatore. Tecnologia di visualizzazione dell'occhio del display stereo a colori con due colori complementari rosso e verde (o blu e rosso) visualizzati contemporaneamente, gli occhiali 3D a colori sul filtro sinistro e destro possono assorbire la luce dall'immagine opposta, in modo che l'occhio sinistro / 3D le immagini delle immagini dell'occhio destro sono state inviate all'occhio sinistro / destro.

Tecnologia di visualizzazione stereoscopica polarizzata che utilizza la direzione di polarizzazione della luce polarizzata perpendicolare alle immagini dell'occhio sinistro e destro visualizzate nello stesso momento, gli occhiali 3D polarizzati a sinistra e a destra con la direzione di polarizzazione del polarizzatore consente solo una parte consistente della luce, in modo che l'immagine dell'immagine 3D sinistra / destra sono state inviate all'occhio sinistro / destro. Gli occhiali switch LCD sono utilizzati nella tecnologia di visualizzazione stereoscopica dell'otturatore. Quando il cristallo liquido è pressurizzato, può proteggere la luce incidente sugli occhiali. Sul display, il display visualizza alternativamente le immagini degli occhi sinistro / destro e sincronizza gli obiettivi occhio destro / sinistro per applicare la tensione, in modo che le lenti dell'occhio destro / sinistro siano in uno stato opaco alternativamente, in modo che l'occhio sinistro / destro l'occhio può ricevere solo l'immagine dell'occhio sinistro / occhio destro. La tecnologia di visualizzazione stereoscopica montata su casco utilizza due piccoli display a schermo piatto per visualizzare coppie di immagini 3D, e ingrandisce le immagini con il sistema ottico, producendo quindi effetti remoti simili. Poiché le immagini dell'occhio sinistro / occhio destro corrispondono all'occhio sinistro / occhio destro, le immagini 3D possono essere generate attraverso la fusione del cervello umano. Sebbene la tecnologia di visualizzazione stereoscopica ausiliaria sia la prima e ampiamente promossa tecnologia di visualizzazione stereoscopica, il disagio causato da occhiali o elmetti impedisce l'ulteriore sviluppo della tecnologia e spinge i ricercatori a dedicarsi alla ricerca della tecnologia di visualizzazione autostereoscopica.


2. Tecnologia di visualizzazione stereoscopica gratuita

La tecnologia del display stereoscopico libero può inviare l'immagine dell'occhio sinistro / occhio destro all'occhio sinistro / occhio destro senza utilizzare dispositivi ausiliari come occhiali o elmetto, quindi viene anche chiamata tecnologia di visualizzazione 3D ad occhio nudo.

La tradizionale tecnologia di visualizzazione stereoscopica libera può essere suddivisa in tipo di deflettore di parallasse e tecnologia di visualizzazione stereoscopica a lente colonnare.


Come mostrato in Figura 1, un diagramma schematico di una tecnologia di visualizzazione stereoscopica senza diaframma. I pixel del display visualizzano rispettivamente le colonne pari dispari intorno all'immagine dell'occhio, lo schermo LCD posto davanti a un diaframma, l'osservatore monoculare vede una colonna di pixel sul display attraverso un solo deflettore, la luce pixel pari dispari / pari può essere ricevuta solo da l'immagine 3D del cervello e dell'occhio sinistro / destro.

A causa dell'uso di deflettori di parallasse, la luminanza e il consumo energetico delle parti del display sono notevolmente ridotti. Anche perché l'uso di pixel di colonna pari e dispari per visualizzare separatamente le immagini dell'occhio sinistro e destro rende la risoluzione dell'immagine 3D solo metà del pixel del pannello di visualizzazione quando viene visualizzato in 2D. Inoltre, poiché può vedere solo metà dell'osservazione visiva dei pixel, produrrà un effetto fence.

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La Figura 2 mostra il diagramma schematico di una tecnologia di visualizzazione stereoscopica senza diaframma a parallasse multi vista. Per ottenere immagini 3D in più posizioni (con più viste 3D), ogni fenditura deve corrispondere a più colonne (più di due colonne) pixel, quindi la risoluzione delle immagini 3D viene ulteriormente ridotta.


Inoltre, la proporzione dell'area del deflettore del deflettore di parallasse aumenta, causando una riduzione della luminosità del display e del consumo energetico. Per aumentare la risoluzione dell'immagine 3D, è necessario ridurre ulteriormente la dimensione della fenditura, che causerà l'effetto di diffrazione e porterà alla riduzione della qualità dell'immagine. Si può notare che esiste una restrizione reciproca tra la risoluzione e il numero di angoli visivi del display stereoscopico senza baffle.

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La figura 3 mostra un diagramma schematico di una tecnologia di visualizzazione stereoscopica libera a lente cilindrica.

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Come mostrato nella Figura 3, i pixel delle colonne pari e dispari visualizzano le immagini dell'occhio sinistro e destro sullo schermo del display. La parte anteriore del display è accoppiata a un obiettivo a micro colonne e il piano dell'immagine del pannello LCD si trova sul piano focale dell'obiettivo.

A causa della rifrazione dell'unità dell'obiettivo, la luce viene guidata in un'area di osservazione specifica, in modo che l'occhio singolo possa vedere solo una colonna di pixel sullo schermo del display attraverso l'obiettivo.

Infine, la luce emessa dai pixel delle colonne pari / dispari può essere ricevuta solo dall'occhio sinistro / destro. Quindi l'immagine 3D è ottenuta attraverso la fusione del cervello umano. Poiché tutta la luce può essere ricevuta attraverso l'occhio attraverso l'obiettivo, il display della luminosità non viene influenzato. Tuttavia, l'allineamento dello schermo del display con i microlenti è difficile, e c'è ancora un problema di diafonia tra le immagini dell'occhio sinistro e destro. Inoltre, la tecnologia di visualizzazione stereoscopica del tipo colonnare è l'esistenza di restrizioni reciproche e effetto traliccio tra la risoluzione e il numero di prospettiva.