CN101346674B - 全息再现场景中不均匀亮度感知补偿的方法 - Google Patents

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Abstract

为补偿3D场景(4)全息再现中的不均匀亮度感知，用计算装置以全息点数据图样对空间光调制器元件进行编码。用多束光照亮SLM表面，并且聚焦元件阵列(21、23)将光束直接投射在观察者的眼睛位置。阵列的几何和光学性质将产生受到不同影响的SLM表面发光区域。计算装置确定描述结合在观察者眼睛瞳孔中预期的空间过滤的这些影响的范围的参数。利用这些参数，观察者能在观察过程中通过计算装置的估计得知，哪一个再现区域因为这些受到不同影响的发光区域而出现错误，并且修正全息点数据图样，使再现以修正的一致亮度呈现。

Description

全息再现场景中不均匀亮度感知补偿的方法
发明背景
1.技术领域
本发明涉及一种全息再现场景中不均匀亮度感知补偿的方法，借助于电子全息影像设备进行全景再现，该电子一全息设备使用空间光调制器再现全息三维场景。空间光调制器装置包含多种全息调制器元件，其中视频全息图以全息点图样的形式进行编码，并且借助于照明装置和聚焦装置被照亮。根据本发明，多个照明单元照亮全息设备的光调制器装置。在一个简单的例子中，聚焦装置为一种具有多个透镜元件的透镜阵列，或者具有多个圆柱状表面的微透镜的微透镜阵列。本发明主要涉及一种借助于全息影像装置，以实时或者接近实时再现的动态三维场景。本发明进一步涉及排除全息再现场景时出现亮度错误的一种装置。
2.背景技术
本发明所述全息设备借助于空间光调制器装置，调制足够相干的光。调制器元件以全息点数据图样进行编码，而调制器表面是用光波前端进行照亮，能够产生干扰，由此在光源调制器表面的前、中、后，都会因干扰而出现物体光点的空间图样，上述物体光点图样再现场景的光学外貌。所有物体光点的全部光以光波前端的形式传播，使一位或者一位以上的观察者可看到此光点图样呈现三维场景的形式。相对于立体镜呈现，全息再现实现物体的替代物，这也是公知的与立体镜相关的问题，例如头痛、眼睛疲劳不会出现的原因，因为在观看实际场景和全息再现的场景时总体上并没有差别。
全息影备可以是全息影像显示器，可以让一位或多位观察者清楚地看见再现，或者是投影设备，能利用光学装置来放大再现。例如，在平面显示器中以及在传统视频和TV投影仪中使用的空间光调制器中所使用的对角线长度仅有几厘米的图表板，适合于做光源调制。目前已知的全息设备使用的是穿透或者反射的光调制器。
3.已有技术
已知的三维场景全息再现的设备包含光学聚焦装置，例如透镜，其能够将足够相干的光(也就是能产生干扰的光)形成波，之后撞击在穿透式的空间光调制器上。因此被照亮的光调制器利用全息影像进行编码并调解波，从而以干扰的方式为再现形成带有全息信息的波前。光源调制器则在本身的图像焦点平面产生类似全息影像的傅立叶变换的空间频谱。该类全息设备可从例如国际专利公布号为WO2004/044659的专利申请中得知。
在聚焦的光的光学傅立叶变换过程中，对在光调制器上编码的场景进行再现，并且会在指定给观察者眼睛的位置前方产生一个和多个虚拟的观察者视窗。每一个视窗的大小都符合傅立叶变换的空间频谱的周期。虚拟的观察者视窗位于用于全息影像的衍射级中。只有透过观察者视窗才能在再现的空间中看到场景。聚焦装置覆盖整个光调制器区域。光调制器能够进行编码，使再现空间在光调制器后持续下去。因此，观察者可以在一个比观察者视窗大得多的再现空间中观看再现的场景。
因为对于大型的全息影像再现，光调制器需要有较大的调制区域，所以也需要足够大的透镜。需要花费不少的成本和精力来制造这种大面积和单一光学轴的透镜。
在公布号为WO2006/119920的国际专利中，申请人提出以点或线光源的阵列方式，以及多种透镜的阵列方式，例如微透镜阵列，来照亮空间光调制器，而不是使用连接大型焦距透镜的单一光线来源。相比上述全息设备，这大大降低了透镜的厚度和重量，特别是相当程度降低了大型光调制区域的成本，只有借助于视频全息影像，才能在该区域看到大型三维场景的再现。每一个透镜阵列的透镜元件可以远比光源调制区域小，例如透镜元件孔径约为10毫米。该类透镜阵列比单一大型的透镜更易制作。
图1所示为WO2006/119920所公开的一个设备例图，并且说明了其工作原理。具有三个相干线光源LS1-LS3的发光单元，以及透镜阵列2的透镜元件21-23，照亮由多个调制器元件组成的穿透式光调制器SLM。照明单元由一个光源LS1、LS2或LS3以及透镜阵列2的最接近透镜元件21、22或23组成。一个照明单元的光可以产生干扰，但是不同照明单元的光不能相互产生干扰。所有的透镜元件21-23将相应的光源投射在焦平面EP上，即到光源调制器SLM的一个被限定的距离。每个透镜元件因此而实现出傅立叶变换。傅立叶变换会重合并且在观察者左右眼前面分别投射出虚拟的观察者视窗OWL/OWR。
阵列的每个照明单元通过一束光线照亮光调制器SLM表面的独立区域R1，R2，R3，此时所有照明单元将以共同光波前的形式一起照亮整个光源调制器区域。借助于光源点P1，P2和P3，共同全息序列在光波前调制全息再现动态三维场景之后，将所有照明单元的共同波段前编码在光源调制器SLM上。如同上述的设备，三维场景的全息再现4位于光调制器SLM和虚拟观察者视窗OWL/OWR之间。为了确保平稳的运作，多条来自照明单元的光束必须照亮光源调制器SLM而不能出现有间隙和重叠的情形。否则，就会有未被适当照明的空间区域，因此造成再现过程中出现黑点。
该解决方法的特别之处在于调制器元件以特别的方法进行编码。与传统的全息影像编码相反，每个欲再现场景的物体光点的全息影像信息，不会分布在光调制器SLM所有的调制器元件上。根据上述提到的专利申请，申请人建议依照虚拟观察者视窗OWL/OWR的大小和位置，每个物体光点的信息只能编码到光调制器SLM表面的特定区域A1，A2，A3上。需要注意，照亮的区域R1，R2，R3不对应于编码区域A1，A2，A3。
不过，实际上会发现，在全息再现过程中，建立在多重照明单元上的光波前，如上所述，会引起受干扰的光学感知。具体说，即使当照明单元的阵列均匀地照亮光源调制器SLM时，观察者也将感受到再现光波前的不均匀亮度。针对该问题进行了广泛地调查直到发现所感受到干扰的原因。最终该问题的原因被确定为透镜阵列的邻近透镜元件的边缘和观察者瞳孔之间的交互作用。每个透镜元件之间的连接点，即结合处或者界限，将形成一个边缘，这将导致衍射，从而干扰光波前朝向焦平面的直线传播。当空间频率分布在位于焦平面的观察者瞳孔中进行过滤时，并不是所有的空间频谱都会持续进入观察者的视网膜中。这使得观察者察觉到与透镜阵列的图样对应的不均匀亮度分布的再现场景，从而大大降低了再现的品质。
透镜阵列的透镜元件边缘的衍射引起相当大的困扰，因为这些边缘位于再现的场景中。如果由于空间频率的过滤而能在再现场景中的透镜边缘看见亮度不均匀，则观察者会认为这将形成异常地困扰。透镜元件像差同样会造成不均匀的亮度感知。
名称为“计算机产生的全息影像的图像像差控制”的公布号为WO0075733 A1专利申请文件公开了一种形成由计算机产生的全息影像数据的方法，其用于对全息显示器的空间光调制器进行编码，借此补偿显示器中光学组件的像差效果。该方法确定了全息显示器中光学组件的像差，并且对光调制器限定了计算机产生的全息影像校正因子数据，由此补偿确定的像差效果。全息点数据图样为光调制器而生成，从而该全息显示器产生一种高质量的全息再现。
对于限定计算机产生的全息影像，显示器的光学组件的像差效果借助于穿过光学组件的光线的光学距离来确定，并且储存在所谓的查找表中。上述文件中，图像误差例如扭曲变形等，都理解为像差。
发明内容
本发明的实施是基于空间光调制器设备的调制元件的协助进行全息再现，其中能对本身产生干扰的多重光束照亮光调制器装置。执行光学傅立叶变换的聚焦元件阵列引导光束进入至少一位观察者的眼睛。一方面，分立照亮的区域将限定在光调制器装置的表面，该装置具有对应于指定聚焦元件几何形状的核心区域，以及与聚焦元件边缘相对应的边缘区域。另一方面，光束的傅立叶变换于眼前重合，即在焦平面上重合。
聚焦元件阵列按几何形状设计，使得所有光束形成一个共同的光波前，照亮光调制器装置的调制器元件。该光波前通过物体光点，将因为空间振幅和/或相位调制而再现一个共同的三维场景，其由编码在光调制器装置上的全息点数据图样实现。编码和照亮的光调制装置因此将实现视频全息影像的功能。
尽管光波前的亮度是均匀的，但是由于聚焦元件边缘区块的光源传播误差而造成光波前出现受干扰的光传播距离，从而导致调制器装置表面出现受到不同影响的发光区域。特别是聚焦元件边缘的光衍射将使观察者在错误亮度下感知再现的物体光点。该光衰退的起因是聚焦装置边缘、从这些边缘投射到光源调制器的边缘区域的光衍射的交互作用，以及位于焦平面中限制的瞳孔孔径的空间频率过滤。由此可知所感知的亮度衰退的类型很大程度上取决于空间光调制器装置所使用的调制的种类。后者在下文做详细说明。
本发明的目的在于提供一种能够借助于由多重照明单元同时照亮的光源调制器在全息再现过程中移除特定物体光点的不均匀亮度感知的简单有效的方法。
根据本发明一实施例的方法，利用这样的发现，即：照亮空间光调制器装置时使用的聚焦元件的几何设计、空间光调制器装置的调制类型、观察者眼睛的位置例如距调制器的距离或方向、以及再现的亮度，以及瞳孔在观察再现时的孔径都会被限定为参数。
限定计算装置之后，在光调制器装置的全息点数据图样中，对于因为聚焦元件阵列的几何形状而受到聚焦元件边缘光源衍射影响的调制器元件而言，因此有可能结合观察者瞳孔的预期过滤性质而每个受到影响的这些调制器元件生成描述该影响范围的参数。
观看再现时，计算装置将根据上述参数来估算再现三维场景的哪些局部误差会被发现。计算装置修正全息点数据图样中调制器元件的对应值，补偿该类导致干扰点的调制器元件的效果，使对应的物体光点以正确的亮度在再现中出现。
附图说明
图1表示从WO2006/119920号专利申请中公知的先前技术的全息设备的示例；
图2表示包括观察者眼睛在内的整个光学系统设计的细节；
图3表示观察者眼睛对全息再现的亮度感知的低通过滤效果；
图4表示两个相邻透镜元件的亮度感知分布；
图5表示观察者眼睛对全息再现的亮度感知的高通过滤效果；
具体实施方式
本发明一实施例中，补偿了由物体光点组成的三维场景的全息再现的不均匀亮度感知。计算装置以全息点数据图样对空间光调制器装置的调制器元件进行编码；申请人已在WO2004/044659-A1、WO2006/027228-A1、WO2006/066919和US2006/0250671-A1号专利申请中介绍过该系统；其所有内容均引用于此作为参考，提供有用的背景信息帮助完整理解本发明。
回到本实施例，我们有多条光束，其中每条光束能对自身产生干扰；光束照亮光调制器装置的表面。此外，聚焦元件阵列引导光束在接近指定给至少一只观察者眼睛的眼睛位置重合。但是，聚焦元件边缘可能有衍射。该实施例中，计算装置用以修正全息点数据的数值，从而补偿(i)聚焦元件边缘的衍射和(ii)观察者瞳孔的空间过滤，以提供所需的相同亮度的再现。
计算装置在修正全息点数据的数值时考虑一个或多个下列参数：聚焦元件的几何形状设计；观察者到空间光调制器的距离；观察角度；瞳孔孔径；光学波长；光源相干的程度；空间光调制器使用的调制类型。计算装置也可补偿球面透镜像差。同样，如同下面更详细的说明，如果观察者的瞳孔出现低通过滤，计算装置将会补偿其他情形可能发生的黑线。相反，如果观察者的瞳孔出现高通过滤，则计算装置需要补偿其他情形可能出现的亮线。
至于本发明的主题与光调制装置是否使用单一光源照亮，例如带有加宽光束的强激光，或者使用无法彼此产生干扰、排列在独立照明单元，例如LEDs的多重光源照亮无关。每个照明单元的聚焦装置包含至少一个独立的聚焦元件，比如一个简单的例子透镜。但是同样也可以使用透镜系统，例如串列式透镜阵列(tandem lens arrays)。聚焦元件将一起排列到安装在光调制器装置附近的阵列中。阵列顺序与光源调制器装置的顺序可以相互变换。
如同专利WO2006/119920中所述，每个能产生干扰的多重光束可由独立的照明单元产生。此时，每个照明单元含有一个分开的光源，而所有照明单元的聚焦元件将集中在阵列中。该发现利用了两个傅立叶变换在上述再现过程中出现的结果。照明单元中的聚焦元件从聚焦元件平面到观察者眼睛晶状体执行傅立叶变换。当第一傅立叶变换在眼睛晶状体重合时，观察者眼睛晶状体将在各自眼睛的视网膜内执行第二傅立叶变换。第一傅立叶变换时，将进行转换来自位于聚焦元件阵列平面的光分布。因而在瞳孔平面上将出现光分布的傅立叶变换。瞳孔的有限范围将空间性地过滤光波前的傅立叶变换，其中已经包含再现的干扰点。眼睛晶状体内空间频率的零点因此总会位于光源图像的中心。
光源图像会出现在观察者瞳孔的内部或外部。该相对于瞳孔的光源位置由光调制器装置使用的调制种类确定。该使用的调制种类取决于复杂的全息影像值如何在光源调制器装置上编码。而使用的调制种类将最终决定用于再现过程的衍射顺序以及虚拟观察者视窗所处的位置。
如果虚拟的观察者视窗的位置设定成光源成像在瞳孔内，则有限的眼睛晶状体宽度将影响空间频率的低通过滤以并抑制高空间频率。该空间光调制器的调制种类可例如借助于相位调制的光调制器实现。相比之下，如果虚拟的观察者视窗设定成瞳孔在光源图像的旁边，则仅有高空间频率通过眼睛晶状体。然后瞳孔就会变成高通过滤器。
第二傅立叶变换过程中，过滤的复杂振幅从瞳孔平面转换到视网膜上。因此，再现场景的图像将出现在视网膜上，但在该场景中，由于瞳孔的空间过滤效果丧失一些空间频率。
除能够有效使用振幅或者相位调制原理的光源调制器之外，本发明也可应用于结合多重空间光调制器的光源调制器装置，其中空间光调制器使用相同或者不同种类的调制。
因为在上述全息再现设备中，空间光调制器装置的工作原理和用来照亮空间光调制器装置的聚焦装置的几何设计均以固定参数给出，因此，根据本发明，借助于使用计算装置计算的校正组件，可以补偿再现过程中照明所引起的光学误差；校正组件可用于对空间光调制器装置进行编码。
但是，计算过程中必须考虑，观察者的眼睛不能感知在光调制器装置的照亮的调制器元件中编码的全息点数据图样，而是由于许多光波的干扰出现的再现的空间物体光点。这些光波将由多个照亮的调制器元件的瞬间调制值确定。因此，计算装置的任务是对关系到干扰结果的全部调制器元件进行瞬间调制值的修正，以使得当出现空间物体点时，聚焦元件边缘的光衍射效果就会被修正。
在本发明的优选实施例中，计算装置基于三维场景的物体数据计算全息影像，并且重复执行下述步骤，以修正全息点数据图样：
考虑聚焦元件边缘的光源衍射、瞳孔的空间频率过滤以及聚焦元件的像差模拟观察者如何从全息影像中看到样品物体的再现，
比较原始样品物体和再现的模拟样品物体的亮度分布，以及计算所需要的矫正数值，
将前一步骤计算的矫正值应用于三维场景物体数据的亮度分布中。
本发明中更进一步的实施例在下面将有更详细的解释，并且将结合附图加以说明。本发明的下文将结合带有平面银幕板的全息影像显示器进行描述，其利用单色光直接在观察者眼前全息再现三维场景。然而，对所属技术领域的技术人员来说，本发明显然可以应用于任何其他全息再现，例如彩色全息再现。
图2表示包括观察者眼睛的相关光学组件在内的整个光学系统的设计细节。该系统包含光源LSn，其发射能够产生干扰的光，以及含有透镜元件2n的透镜阵列，其中一个光源和一个透镜元件一起表示一个照明单元，用以照亮空间光调制器SLM表面区域。为了简化起见，只有一个光源LSn和一个透镜阵列的透镜元件2n在图中表示，但总体而言，有n个光源以及至少n个透镜元件，n代表大于1的整数。透镜元件2n以光束的形式投射光源LSn，穿过穿透式光调制器SLM的局部受限区域。光调制器的其他区域将由其他照明单元以相同方式照亮。透镜元件安排在平面阵列中，每个照明单元的透镜元件从阵列平面到焦平面FP进行光学傅立叶变换FT1。所有光束均进行调整，这样一来，一方面，其在离散区域R1-R3通过接近阵列平面的光调制器SLM(见图1)，另一方面，其在位于眼睛晶状体AL平面上并因此也在位于傅立叶变换FP的平面上的虚拟观察者视窗中重合，从而形成共同的光波前。光调制器SLM包含用全息点数据图样进行编码的调制器元件，使观察者的眼睛晶状体AL能感受到以带有空间排列的干扰点的光波前的形式的再现场景，这仅与傅立叶变换FP平面内的观察者视窗中的物体光点相对应。
如果透镜阵列和光调制器SLM相互交换，本发明的实施例同样可得以实施。该情况下，要考虑到由调制器元件发射并穿过透镜元件到达观察者眼睛的光，而不是要考虑照亮调制器元件的光。
如果观看再现场景时眼睛晶状体AL聚焦在阵列平面上，则阵列将带有干扰点的光波前投射至视网膜NH。因此，将发生第二傅立叶变换FT2而且瞳孔形成了眼睛晶状体的孔径。
因为瞳孔孔径有一定的限度，所以会空间性地过滤来自阵列平面的傅立叶组成部分。这样，最低的空间频率总会位于光源图像的中心。
根据光源调制器所使用的调制种类，例如根据SLM是振幅调制还是相位调制类型，就有直接将光源投射到瞳孔上的全息系统，以及瞳孔位于衍射级中，因而瞳孔位于光源图像的旁边的系统。如果光源图像位于瞳孔内部，则瞳孔将显示低通行为并且主要发射低空间频率。相反，如果瞳孔位于光源图像的一侧，则将主要发射高空间频率。
结果，当计算编码的误差补偿时，必须分别考虑高通或低通过滤。补偿的情形将借助于低通过滤的实施例做详细解释。
图3表示低通过滤对亮度上的影响，在此眼睛会察觉到均匀照亮的透镜元件。该系统利用一种调制使得光源图像位于瞳孔内部，即眼睛晶状体作为低通过滤器，而高空间频率被抑制。没有低通过滤，即带有不受限制的瞳孔，眼睛将会看到矩形亮度分布的透镜元件，如图表中虚线所示。由于实际上瞳孔有一个受限制的范围，因此亮度轮廓的边缘呈圆形，如实线所示。这里透镜元件边缘的亮度是最初亮度的25％。亮度轮廓变圆的程度取决于瞳孔的直径大小。瞳孔越小，在透镜边缘导致亮度误差的区域就越宽。
因为相邻透镜元件由彼此不相干的光照亮，所以亮度分布以不相干的方式重叠。缘于低通过滤效应的亮度轮廓变圆在这种情况下以黑线的方式在相邻透镜元件间的过渡区被感知。
如图4所示，因为相邻透镜边缘重叠所感知的亮度，观察者的眼睛会感知亮度降低的两个相邻透镜元件间的过渡区中心。因此，出现黑线，其宽度既取决于瞳孔的直径，也取决于眼睛与光源调制器SLM间的距离。
透镜元件间过渡区中的亮度减退同样也取决于光产生干扰的能力。如果使用部分相干光源，透镜元件边缘效应的感知就不如那么明显。这是为什么计算补偿时也要把相干度(the degree of coherence)考虑在内的原因。
如果全息系统使用一种调制，其中有瞳孔的观察者视窗将位于衍射级中，从而瞳孔将位于光源图像的旁边，那么瞳孔将呈现高通过滤行为并将主要传播高空间频率。如图5所示，在这种情况下出现这样的亮度轮廓，即在透镜元件的边缘显示出预期亮度程度的较大放大。该情况下，再现在相邻透镜元件间所限定的区域内呈现为较亮。
除了瞳孔孔径与透镜元件边缘的相互作用之外，透镜边缘也会导致光束出现偏斜错误，结果，导致再现空间的错误照亮。因为代表像差的一种的球面像差，光束会错误性地偏斜到透镜元件的边缘附近。它们距离光源调制器越远，光束就越向光轴偏斜。同样，透过相邻透镜元件的光束将因为像差而向光学轴偏斜，因而有一个空间区域，其中没有可形成干扰点的光。
透镜边缘的偏斜和随后瞳孔上的空间频率过滤以及像差，都可以通过计算的方式进行量化。所有光学系统的参数，包括人的眼睛，都会在该计算中用作参数。相干光学的方法，例如傅立叶光学和相干光追踪，均适用于该目的。这样就可以计算出眼睛如何感知再现的物体。所需亮度与物体光点的最终亮度的比值必须在在全息影像的计算过程中行修正。
在补偿空间频率过滤效应和像差时所要考虑的参数，取决于观察者的距离、观察角度、瞳孔孔径、光学波长和光源的相干度。由于这些参数均已知，所以不均匀亮度感知能在全息影像计算过程中可以补偿。
由于本发明所要应用到的全息再现系统在小型虚拟观察者视窗中呈现再现，该类系统配备了眼睛搜寻器(eye finder)，其与根据眼睛位置的变化追踪虚拟观察者视窗的装置相结合。根据优选实施例，该眼睛搜寻器同样用于检测观察者眼睛的单个瞳孔孔径。可选择地，也可以不用确认个人的瞳孔孔径，而是设定一个平均值，例如中等整体亮度时典型地为5毫米。
补偿的首要选项是反复的全息影像计算。第一步中，全息影像借助于公知的方法基于欲再现的所需物体数据进行计算。基于全息影像随后计算出眼睛如何感知再现的场景，此时要考虑到透镜元件边缘的偏斜和随后的瞳孔上的空间频率过滤以及像差。为每一物体光点计算所需亮度和最终亮度的比例。该比例将用于全息影像计算的第二步中，其中场景的物体光点的亮度值因此被调整，并且全息影像将根据调整的物体亮度进行重新计算。例如，如果物体光点仅有所需亮度的80％，那么在第一步之后，亮度将在第二步之前增至125％，因为125％乘以80％等于1。因为在单次重复后可能达不到预期的再现质量，所以可能将重复这些处理步骤直至达到预期的再现质量。
同样也可以预先对任意的物体光点生成补偿值。为此，可计算出物体光点的亮度感知如何根据低通过滤和像差进行改变。给定观察者距离和瞳孔孔径，此改变取决于物体光点与阵列平面的距离，其位置与透镜元件边缘和波长有关。该相对于透镜元件边缘的位置通过从瞳孔中心画一条穿过物体光点直至透镜阵列的直线确定。之后，计算该物体光源点的所需亮度和感知亮度的比例。例如，如果物体光点仅有所需亮度的80％，则在全息影像计算过程中，欲在该位置再现的任何物体的物体光点均将给出一个125％的亮度校正因子。该校正因子取决于物体光点与透镜阵列的距离、与透镜元件边缘相对的位置以及波长。与透镜元件相对的位置又取决于物体光点在场景中的位置以及观察者的位置。
因为有多个参数，所以可以预先计算一组校正因子。在全息影像计算的过程中，每个物体光点的校正因子的值可由这些预先计算的值确定。由于该相对于透镜元件边缘的位置会随观察者移动而改变，因此全息影像须在观察者移动时进行重新计算。
全息装置的应用领域可包括商业或者家庭使用的三维呈现，例如计算机或者TV显示器，用以呈现信息或者娱乐内容。

Claims (13)

1.一种全息再现三维场景(4)中不均匀亮度感知补偿的方法，该三维场景由物体光点(P1，P2，P3…)组成
其中计算装置以全息点数据图样对空间光调制器装置(SLM)的调制器元件进行编码；
其中照明装置(LS1，LS2，LS3…)产生多个光束，每个该光束能对自身产生干扰、并照亮空间光调制器装置(SLM)表面；
其中聚焦元件(21，22，23…)阵列(2)引导光束在指定给至少一个观察者眼睛的位置附近重合，以及
其中在聚焦元件(21，22，23…)的边缘区域的光源传播的不均匀性导致与聚焦元件边缘区域光学接触的空间光调制器装置上的受影响区域，
其中计算装置用于
限定位于受影响的区域中的全息影像点数据图样中的调制器元件和相应的全息影像点；
针对限定的调制器元件，确定描述这些结合预期的来自观察者瞳孔(AL)的过滤的这些光源传播不均匀影响的范围参数；
基于这些参数估计观察者在观看再现(4)时会感知到哪些由这些受影响的区域所引起的再现三维场景的局部不均匀；以及
修正全息影像点数据图样中的对应值，使再现的物体光点(P1，P2，P3，…)以正确的亮度呈现。
2.如权利要求1所述的方法，其中计算装置限定位于聚焦元件边缘的光源衍射影响调制器元件照明的区域中的全息影像点数据图样中的那些调制器元件。
3.如权利要求1所述的方法，其中计算装置限定接近聚焦元件(21，22，23…)边缘的全息影像点数据图样中的那些调制器元件。 
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其中计算装置将聚焦元件(21，22，23…)边缘的光源传播不均匀性和瞳孔(AL)上的空间频率过滤考虑在内以修正全息影像点数据图样。
5.如权利要求1至3任一项所述的方法，其中修正全息影像点数据图样时将瞳孔(AL)直径考虑在内。
6.如权利要求5所述的方法，其中眼睛搜寻器确定观察者瞳孔(AL)的直径，利用该信息计算全息影像点数据图样。
7.如权利要求5所述的方法，其中计算装置基于空间光调制器装置(SLM)被照亮表面的整体亮度估计瞳孔(AL)直径。
8.如权利要求1所述的方法，其中计算装置使用三维场景的物体光源点数据、基于那些限定的调制器元件实际上促成单个物体光点再现(4)，来修正全息影像点数据图样，以使数据图样中要修正的全息影像点值的数量降到最低。
9.如权利要求1所述的方法，其中基于瞳孔(AL)位置和物体点位置，计算装置限定位于受聚焦元件边缘的光源传播不均匀性影响的区域内的调制器元件，对这些调制器元件进行重新编码以弥补光源传播的不均匀性。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述计算装置用于基于三维场景的物体数据计算全息影像，并重复执行下列步骤，以修正全息影像点数据图样：
将聚焦元件边缘区域的光传播的不均匀性以及瞳孔上的空间频率过滤考虑在内模拟观察者如何基于全息影像看见再现的场景；
比较原始物体以及模拟物体再现的亮度分布，以识别再现的错误物体光点；
为这些识别的物体光点计算修正值；
将这些修正值应用在物体光点上，并且重新计算全息影像点数据图样，以实现修正的场景亮度分布。 
11.如权利要求1所述的方法，其中计算装置用于基于三维场景的物体数据计算全息影像，并且重复执行下列步骤：
将聚焦元件边缘区域的光传播的不均匀性以及瞳孔上的空间频率过滤考虑在内模拟观察者如何看见从全息影像中再现的样本物体；
比较原始样本物体以及模拟样本物体再现的亮度分布，以识别再现的错误样本物体光点；
为这些识别的图样物体光点计算修正值；
将这些修正值应用于三维场景的物体数据，并且重新计算全息影像点数据图样，以实现修正的场景亮度分布。
12.如权利要求1所述的方法，其中计算装置为下列参数将修正值考虑在内：
观察者位置和瞳孔(AL)直径；
再现所用的光的波长；
物体点和聚焦元件阵列(2)之间的距离；
物体点相对于连接瞳孔(AL)和物体点并持续到聚焦元件阵列(2)的直线上的聚焦元件边缘的位置；
聚焦元件边缘的光衍射，以及瞳孔(AL)上的空间频率过滤。
13.如权利要求12所述的方法，其中记忆装置提供修正值。 
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