DE102009022049B4 - Method and arrangement for spatial representation - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur räumlichen Darstellung, bei welchem
– auf einem Raster (1) aus Bildelementen x(i, j) mit Zeilen (i) und Spalten (j) Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n > 1 sichtbar gemacht werden, und
– dem Raster (1) aus Bildelementen x(i, j) im Abstand s mindestens ein Parallaxenbarriereschirm (2) vor- oder nachgeordnet ist, welcher wenigstens opake und transparente Flächenanteile enthält,
– so dass ein oder mehrere Betrachter (3) auf Grund der Sichtbeschränkungswirkung durch den mindestens einen Parallaxenbarriereschirm (2) jeweils mit beiden Augen zumindest teilweise unterschiedliche Bildelemente x(i, j) und/oder Teile davon sieht bzw. sehen, wodurch beide Augen jeweils zumindest teilweise unterschiedliche Ansichten A(k) wahrnehmen und damit ein räumlicher Seheindruck entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass
– mindestens eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen, jedoch unmittelbar aneinander angrenzenden Flächenanteilen nach Vorschrift einer Mandelbrot-Menge oder eines Fraktals geformt ist.Method for spatial representation, in which
On a grid (1) of picture elements x (i, j) with lines (i) and columns (j) image part information of different views A (k) with k = 1, ..., n and n> 1 are made visible and
- the grid (1) of pixels x (i, j) at a distance s at least one parallax barrier screen (2) upstream or downstream, which contains at least opaque and transparent surface portions,
- So that one or more observers (3) due to the visual restriction effect by the at least one parallax barrier screen (2) each with two eyes at least partially different picture elements x (i, j) and / or parts thereof see or see, whereby both eyes respectively perceive at least partially different views A (k) and thus creates a spatial visual impression, characterized in that
- At least one boundary line between two different, but immediately adjacent to each other surface portions is formed according to regulation of a Mandelbrot amount or a fractal.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der räumlichen Darstellung, im speziellen der ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbaren Darstellung für gleichzeitig mehrere Betrachter, der sogenannten autostereoskopischen Visualisierung.The The invention relates to the field of spatial representation, in particular the spatially without aids noticeable representation for at the same time several observers, the so-called autostereoscopic visualization.
Seit
geraumer Zeit existieren Ansätze
zu dem vorgenannten Fachgebiet. Ein Pionier auf diesem Gebiet war
Frederic Ives, der in der Schrift
In
der
Pierre
Allio gelang mit der Lehre nach den
Ein
weiteres herausragendes Ergebnis wurde von Cees van Berkel mit der
Lentikularlinsen lassen sich jedoch nur aufwendig herstellen und der Produktionsprozess für ein darauf basierendes 3D-Display ist nicht trivial.lenticular However, they can only be produced with great difficulty and the production process for one on it based 3D display is not trivial.
Gleich
mehrere Meilensteine für
die Autostereoskopie begründete
Jesse Eichenlaub mit den Schriften
Mit
der
Armin
Schwerdtner gelang mit der
Schließlich gibt
die
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur autostereoskopischen Darstellung auf Basis der Barrieretechnologie zu schaffen, um für gleichzeitig mehrere Betrachter eine verbesserte Wahrnehmbarkeit zu erreichen. Unter verbesserter Wahrnehmbarkeit ist insbesondere, aber nicht allein, eine Verminderung von visuellen Überlagerungseffekten wie etwa Moiré-Effekten zu verstehen.Of the The invention is based on the object, a possibility for autostereoscopic Presentation based on the barrier technology to create for simultaneously multiple viewers to achieve improved perceptibility. Under improved perceptibility is particular, but not alone, a reduction of visual overlay effects such as Moiré to understand.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur räumlichen Darstellung, bei welchem
- – auf einem Raster aus Bildelementen x(i, j) mit Zeilen i und Spalten j Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n > 1 sichtbar gemacht werden, und
- – dem Raster aus Bildelementen x(i, j) im Abstand s mindestens ein Parallaxenbarriereschirm vor- oder nachgeordnet ist, welcher wenigstens opake und transparente Flächenanteile enthält,
- – so dass ein oder mehrere Betrachter auf Grund der Sichtbeschränkungswirkung durch den mindestens einen Parallaxenbarriereschirm jeweils mit beiden Augen zumindest teilweise unterschiedliche Bildelemente x(i, j) und/oder Teile davon sieht bzw. sehen, wodurch beide Augen jeweils zumindest teilweise unterschiedliche Ansichten A(k) wahrnehmen und damit ein räumlicher Seheindruck entsteht,
- – wobei erfindungsgemäß mindestens eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen, jedoch unmittelbar aneinander angrenzenden Flächenanteilen nach Vorschrift einer Mandelbrot-Menge oder eines Fraktals geformt ist.
- On a grid of picture elements x (i, j) with rows i and columns j, visual part information of different views A (k) with k = 1, ..., n and n> 1 are made visible, and
- - the grid of pixels x (i, j) at a distance s at least one parallax barrier screen is arranged upstream or downstream, which contains at least opaque and transparent surface portions,
- In such a way that one or more observers see or see at least partially different picture elements x (i, j) and / or parts thereof with the two eyes due to the visual confining effect by the at least one parallax barrier screen, whereby both eyes at least partially represent different views A ( k) and thus create a spatial visual impression,
- - wherein according to the invention at least one Be is formed between two different but directly adjacent surface portions according to the instructions of a Mandelbrot amount or a fractal.
Das neue Verfahren eröffnet neuartige Mittel-Wirkungs-Zusammenhänge. Erstens wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der besagten Begrenzungslinien und damit der Ränder der transparenten und opaken Flächenanteile ein deutlich sanfterer Übergang der gesehenen Ansichten A(k) bei seitlicher Bewegung des Betrachters ermöglicht. Das gilt auch beim Vorhandensein von teiltransparenten Flächenanteilen.The new procedures opened novel means-effect relationships. First, by the Use of the embodiment according to the invention said boundary lines and thus the edges of the transparent and opaque area proportions a much gentler transition the views seen A (k) with lateral movement of the viewer allows. This also applies in the presence of semi-transparent area shares.
Wegen der Ausprägung des Parallaxenbarriereschirms mit den besagten Eigenschaften können auf selbigem überdies unangenehme Moiré-Effekte, die etwa bei der Belichtung eines fotografischen Filmes als Barrierestruktur entstehen können, vermieden werden. Weiterhin hilft die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Parallaxenbarriereschirms, visuelle Überlagerungen, mithin abermals Moiré-Effekte, die durch das Betrachten des Rasters aus Bildelementen durch den Parallaxenbarriereschirm hindurch entstehen können, zu vermeiden oder zumindest stark zu minimieren. Dies geschieht dadurch, dass auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Begrenzungslinien der verschiedenen Flächenanteile die in üblicher Weise periodisch vorgegebenen Abstände zwischen opaken Flächenanteilen lokal verändert werden und dadurch visuell andere – in der Regel periodische – Abstände entstehen, die weniger starke oder sogar keine Moiré-Effekte zur Folge haben.Because of the expression of the parallax barrier screen with said properties can moreover unpleasant moiré effects that for example, in the exposure of a photographic film as a barrier structure can arise be avoided. Furthermore, the inventive design helps of the parallax barrier screen, visual overlays, hence again Moiré effects that by looking at the grid of picture elements through the parallax barrier screen can arise through, to avoid or at least greatly minimize. this happens in that due to the inventive design of the boundary lines the different area shares in the usual Periodically predetermined distances between opaque area proportions locally changed and thereby visually different - usually periodic - distances arise which result in less strong or even no moiré effects.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Anordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) auf dem Raster aus Bildelementen x(i, j) vorteilhaft in einem zweidimensionalen periodischen Muster, wobei die Periodenlänge in der horizontalen und der vertikalen Richtung bevorzugt nicht mehr als jeweils 32 Bildelemente x(i, j) umfasst. Ausnahmen von dieser Obergrenze von jeweils 32 Bildelementen x(i, j) sind zulässig.at the method according to the invention the arrangement of the image part information of different views takes place A (k) on the grid of picture elements x (i, j) advantageously in one two-dimensional periodic pattern, the period length in the horizontal and vertical direction preferably not more than each 32 pixels x (i, j) comprises. Exceptions to this limit each of 32 pixels x (i, j) are allowed.
Besondere
Ausgestaltungen der Wiedergabe der Bildteilinformation, wie etwa
in der
Bevorzugt ist die vertikale Periodenlänge gleich der Anzahl n der dargestellten Ansichten. Diese Anzahl der Ansichten n kann beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr betragen.Prefers the vertical period length is the same the number n of displayed views. This number of views For example, n may be 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or more.
Für alle folgenden Ausgestaltungen wird von genau einem Parallaxenbarrierenschirm ausgegangen, obwohl für bestimmte Anwendungsfälle auch mehrere solcher Parallaxenbarrierenschirme von Vorteil sein können.For all following Embodiments is based on exactly one parallax barrier screen, although for certain applications Also, several such Parallaxenbarrierenschirme be beneficial can.
Fernerhin entsprechen die Bildelemente x(i, j) jeweils einzelnen Farbsubpixeln (R, G oder B) oder Clustern von Farbsubpixeln (z. B. RG, GB oder RGBR oder sonstige) oder Vollfarbpixeln, wobei mit Vollfarbpixeln sowohl weißmischende Gebilde aus RGB-Farbsubpixeln, also RGB-Tripletts, als auch – je nach Bilderzeugungstechnologie – tatsächliche Vollfarbpixel – wie etwa bei Projektionsbildschirmen häufig verbreitet – gemeint sind.henceforth The picture elements x (i, j) correspond in each case to individual color subpixels (R, G or B) or clusters of color subpixels (eg RG, GB or RGBR or other) or full color pixels, with full color pixels both white-blending Formations of RGB color subpixels, ie RGB triplets, as well as - depending on Imaging technology - actual Full color pixels - like about common in projection screens - meant are.
In
weiteren Ausgestaltungen können
auf dem Parallaxenbarriereschirm (
Die teiltransparenten Flächenanteile sind bevorzugt als Neutralfilter oder Graustufenfilter ausgebildet, insbesondere zur im Wesentlichen wellenlängenunabhängigen Schwächung der Lichtintensität. Derlei Neutralfilter oder Graustufenfilter können beispielsweise unter Nutzung von sogenannten Dithering-Verfahren ausschließlich unter Nutzung von opaken und transparenten Teilflächen hergestellt werden. Das bedeutet, dass die Wirkung einer bestimmten Graustufe durch die durch das Dithering definierte Anordnung von lediglich opaken Punkten, Strichen, Linien oder sonstigen Mustern kleiner Fläche erzielt wird, ohne tatsächlich Punkte oder Muster einer bestimmten Graustufe verwenden zu müssen. Letzteres ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Graustufen- bzw. Neutralfilter durch Belichtungsverfahren, welche nur opak oder transparente Punkte oder Linien ausbilden können, hergestellt werden sollen. Insbesondere kann ein teiltransparenter Flächenanteil im Sinne der Erfindung auch durch schmale abwechselnd angeordnete opake und transparente Linien gebildet werden.The partially transparent area shares are preferably designed as neutral filters or grayscale filters, in particular for substantially wavelength-independent attenuation of the light intensity. Derlei Neutral filters or grayscale filters can be used, for example of so-called dithering methods exclusively be made using opaque and transparent surfaces. This means that the effect of a particular grayscale through the arrangement of only opaque defined by dithering Scored points, lines, lines or other patterns of small area will, without actually To use points or patterns of a certain gray level. The latter is particularly advantageous if the grayscale or neutral filter by exposure methods using only opaque or transparent dots or Can train lines, to be produced. In particular, a partially transparent area proportion within the meaning of the invention also by narrow alternately arranged opaque and transparent lines are formed.
Vorteilhaft sind die transparenten und, wenn vorhanden, auch die teiltransparenten Flächenanteile bei Parallelprojektion des Parallaxenbarriereschirms auf das Raster aus Bildelementen x(i, j) gegenüber der vertikalen Richtung des Rasters aus Bildelementen x(i, j) im Wesentlichen um –90 ... +90 (einschließlich 0) Grad geneigt, wobei die Neigung von Null Grad selbstredend keine echte Neigung ist, sondern der vertikalen Ausrichtung entspricht.Advantageous are the transparent and, if available, the semi-transparent area shares with parallel projection of the parallax barrier screen on the grid from picture elements x (i, j) the vertical direction of the grid of picture elements x (i, j) in Essentially around -90 ... +90 (including 0) degrees inclined, the inclination of zero degrees, of course, no true inclination, but corresponds to the vertical orientation.
Für spezielle Ausgestaltungen können auf dem Parallaxenbarriereschirm teiltransparente Flächenanteile mit mindestens zwei verschiedenen Transmissionsgraden vorgesehen sein.For special Embodiments can partially transparent surface portions on the parallax barrier screen provided with at least two different degrees of transmission be.
Die Erfindung erlangt besondere Bedeutung, wenn mindestens eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen, jedoch unmittelbar aneinander angrenzenden Flächenanteilen wenigstens zu einem Teil mit zufällig gebildeten geometrischen Formen geformt ist. Theoretisch könnte damit eine solche Begrenzungslinie unendlich lang sein, was jedoch wegen der endlichen Auflösung bei der Herstellung der Struktur des Parallaxenbarriereschirms praktisch nicht erreichbar ist.The invention is of particular importance when at least one boundary line between two different but directly adjacent surface portions is formed at least in part with randomly formed geometric shapes. Theoretically, such a boundary line could be infinitely long, whatever However, because of the finite resolution in the production of the structure of the parallax barrier screen is practically unattainable.
Regelhaft sollte der Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete aufspannt, im Wesentlichen dem durchschnittlichen Neigungswinkel a der transparenten und/oder, wenn vorhanden, der teiltransparenten Flächenanteile auf dem Parallaxenbarriereschirm gegenüber der Vertikalen entsprechen. Damit wird die beste Kanaltrennung bei der 3D-Darstellung erreicht.usually imprisonment should be the angle which the said horizontal and vertical period length spans the said two-dimensional periodic pattern as a counter and ankate catheter, essentially the average angle of inclination a of the transparent and / or, if present, the partially transparent area proportions correspond to the vertical on the parallax barrier screen. This achieves the best channel separation in 3D display.
Wie bei verschiedenen anderen 3D-Wiedergabeverfahren auch, entsprechen die Ansichten A(k) jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene oder eines Gegenstandes. Die Ansichten A(k) können jeweils Standbildern oder Bewegtbildsequenzen entsprechen.As in various other 3D rendering methods as well the views A (k) respectively different perspectives of a scene or of an object. The views A (k) can each still pictures or Correspond to moving picture sequences.
Die Parameter für den Parallaxenbarriereschirm können unter Zuhilfenahme der beiden aus dem eingangs genannten Kaplan-Artikel bekannten Gleichungen (1) und (2) einfach berechnet werden. Damit ergeben sich alle notwendigen Relationen zwischen dem Abstand s zwischen dem Raster aus Bildelementen x(i, j) und dem Parallaxenbarriereschirm, dem typischerweise zu 65 mm gesetzten durchschnittlichen Augenabstand beim Menschen, dem Betrachtungsabstand, der (horizontalen) Periodenlänge der transparenten (bzw. teiltransparenten) Flächenanteile der Barriere sowie die mögliche Streifenbreite besagter transparenter bzw. teiltransparenter Flächenanteile. Die Streifenbreite kann gegenüber einem so ermittelten Wert auch vergrößert oder verkleinert werden.The Parameters for the parallax barrier screen can with the help of the two from the aforementioned Kaplan article known equations (1) and (2) are easily calculated. In order to All necessary relations between the distance s result between the grid of picture elements x (i, j) and the parallax barrier screen, the typically to 65 mm set average eye relief in humans, the viewing distance, the (horizontal) period length of the transparent (or semi-transparent) surface portions of the barrier as well the possible Strip width of said transparent or partially transparent surface portions. The stripe width can be opposite one so determined value also enlarged or be downsized.
Zur
Periode der auf dem Parallaxenbarriereschirm jeweils verwendeten
Struktur sei noch Folgendes bemerkt:
Die besagte horizontale
und vertikale Periodenlänge des
besagten zweidimensionalen periodischen Musters (der Anordnung der
Ansichten A(k) auf dem Raster 1) sollte vorzugsweise bis auf einen
Korrekturfaktor y, wobei 0,98 < y < 1,02 gilt, mit
den jeweiligen horizontalen und vertikalen Periodenlängen der
transparenten Flächenanteile
des Parallaxenbarriereschirms übereinstimmen.
Als horizontale bzw. vertikale Periodenlänge der transparenten Flächenanteile kann
ggf. der durchschnittliche horizontale bzw. vertikale Abstand selbiger
verstanden werden.As regards the period of the structure used on the parallax barrier screen, the following should also be noted:
The said horizontal and vertical period length of said two-dimensional periodic pattern (the arrangement of the views A (k) on the grid 1) should preferably be up to a correction factor y, where 0.98 <y <1.02, with the respective horizontal and vertical vertical period lengths of the transparent surface portions of the parallax barrier screen match. The horizontal or vertical period length of the transparent surface portions may optionally be understood to mean the average horizontal or vertical distance thereof.
Prinzipiell können aber die teiltransparenten und transparenten Flächenanteile auch nicht streng periodisch auf dem Parallaxenbarriereschirm angeordnet werden, beispielsweise durch Variation der Breiten und/oder des Transmissionsgrades.in principle can but the semi-transparent and transparent area proportions also not strictly periodic be arranged on the parallax barrier screen, for example by varying the widths and / or the transmittance.
Bevorzugt reichen die transparenten und wenn vorhanden auch die teiltransparenten Flächenanteile ununterbrochen von einem Rand des Parallaxenbarriereschirms zu einem anderen.Prefers the transparent and, if available, the semi-transparent ones are sufficient area shares Continuously from one edge of the parallax barrier screen to one others.
Die Aufgabe der Erfindung wird fernerhin gelöst von einer Anordnung zur räumlichen Darstellung, umfassend
- – ein Bildwiedergabegerät mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster mit Zeilen i und Spalten j, auf welchen Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n > 1 sichtbar gemacht werden können,
- – mindestens ein dem Raster mit Bildelementen x(i, j) im Abstand s vor- oder nachgeordneter Parallaxenbarriereschirm, welcher wenigstens opake und transparente Flächenanteile enthält,
- – so dass ein oder mehrere Betrachter auf Grund der Sichtbeschränkungswirkung durch den mindestens einen Parallaxenbarriereschirm jeweils mit beiden Augen zumindest teilweise unterschiedliche Bildelemente x(i, j) und/oder Teile davon sieht bzw. sehen, wodurch beide Augen jeweils zumindest teilweise unterschiedliche Ansichten A(k) wahrnehmen und damit ein räumlicher Seheindruck entsteht, wobei erfindungsgemäß
- – mindestens eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen, jedoch unmittelbar aneinander angrenzenden Flächenanteilen nach Vorschrift einer Mandelbrot-Menge oder eines Fraktals geformt ist.
- A picture display device with picture elements x (i, j) in a grid with lines i and columns j, on which partial picture information of different views A (k) with k = 1,..., N and n> 1 can be made visible,
- At least one parallax barrier screen, which contains at least opaque and transparent surface portions, at a distance s or subordinated to the grid with picture elements x (i, j),
- In such a way that one or more observers see or see at least partially different picture elements x (i, j) and / or parts thereof with the two eyes due to the visual confining effect by the at least one parallax barrier screen, whereby both eyes at least partially represent different views A ( k) perceive and thus create a spatial visual impression, according to the invention
- - At least one boundary line between two different, but immediately adjacent to each other surface portions is formed according to regulation of a Mandelbrot amount or a fractal.
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung gilt prinzipiell auch das weiter vorn zum erfindungsgemäßen Verfahren Gesagte.to Mode of action of the arrangement according to the invention applies in principle also the more forward to the inventive method Said.
Die Zuordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) zu den Bildelementen x(i, j) erfolgt bevorzugt in einem zweidimensionalen periodischen Muster, wobei die Periodenlänge in der horizontalen und der vertikalen Richtung bevorzugt nicht mehr als jeweils 32 Bildelemente x(i, j) umfasst. In besonderen Anwendungsfällen könnte auch die Bildkombinationsvorschrift an die Form der transparenten Flächenanteile angepasst werden.The Assignment of the image part information of different views A (k) to the picture elements x (i, j) is preferably carried out in a two-dimensional periodic pattern, with the period length in the horizontal and the vertical direction preferably does not exceed 32 pixels each x (i, j). In special applications, the image combination rule could to the shape of the transparent surface portions be adjusted.
Auch hier wird im Folgenden von zunächst lediglich einem Parallaxenbarriereschirm ausgegangen. Die Anzahl der Ansichten n kann beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr betragen. Wenn beispielsweise die Anzahl der Ansichten A(k) n = 5 ist, dann kann die besagte horizontale Periodenlänge 5 Bildelementen x(i, j) entsprechen; sie muss es aber nicht unbedingt.Also Here, in the following, from initially only assumed a parallax barrier screen. The number of views For example, n may be 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or more. For example, if the number of views is A (k) n = 5, then the said horizontal period length can be 5 picture elements x (i, j) correspond; she does not necessarily have to.
Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist die vertikale Periodenlänge gleich der Anzahl n der dargestellten Ansichten.Prefers, but not necessarily, the vertical period length is the same the number n of displayed views.
Fernerhin entsprechen die Bildelemente x(i, j) jeweils einzelnen Farbsubpixeln (R, G oder B) oder Clustern von Farbsubpixeln (z. B. RG, GB oder RGBR oder sonstige) oder Vollfarbpixeln, wobei mit Vollfarbpixeln sowohl weißmischende Gebilde aus RGB-Farbsubpixeln, also RGB-Tripletts, als auch – je nach Bilderzeugungstechnologie – tatsächliche Vollfarbpixel – wie etwa bei Projektionsbildschirmen häufig verbreitet – gemeint sind.henceforth The picture elements x (i, j) correspond in each case to individual color subpixels (R, G or B) or clusters of color subpixels (eg RG, GB or RGBR or other) or full color pixels, with full color pixels both white-blending Formations of RGB color subpixels, ie RGB triplets, as well as - depending on Imaging technology - actual Full color pixels - like about common in projection screens - meant are.
Auch
hier kann es von Vorteil sein, wenn auf dem Parallaxenbarriereschirm
(
Die teiltransparenten Flächenanteile sind bevorzugt als Neutralfilter oder Graustufenfilter ausgebildet, insbesondere zur im Wesentlichen wellenlängenunabhängigen Schwächung der Lichtintensität. Derlei Neutralfilter oder Graustufenfilter können beispielsweise unter Nutzung von sogenannten Dithering-Verfahren ausschließlich unter Nutzung von opaken und transparenten Teilflächen hergestellt werden. Das bedeutet, dass die Wirkung einer bestimmten Graustufe durch die durch das Dithering definierte Anordnung von lediglich opaken Punkten, Linien oder sonstigen Mustern kleiner Fläche erzielt wird, ohne tatsächlich Punkte oder Muster einer bestimmten Graustufe verwenden zu müssen. Letzteres ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Graustufen- bzw. Neutralfilter durch Belichtungsverfahren, welche nur opak oder transparente Punkte oder Linien ausbilden können, hergestellt werden sollen.The partially transparent area shares are preferably designed as neutral filters or grayscale filters, in particular for substantially wavelength-independent attenuation of the light intensity. Derlei Neutral filters or grayscale filters can be used, for example of so-called dithering methods exclusively be made using opaque and transparent surfaces. This means that the effect of a particular grayscale through the arrangement of only opaque defined by dithering Points, lines or other patterns of small area is achieved, without actually To use points or patterns of a certain gray level. The latter is particularly advantageous if the grayscale or neutral filter by exposure methods, which only opaque or transparent dots or train lines, to be produced.
Weiterhin
können
auf dem Parallaxenbarriereschirm (
Bevorzugt reichen die transparenten und wenn vorhanden auch die teiltransparenten Flächenanteile ununterbrochen von einem Rand des Parallaxenbarriereschirms zu einem anderen.Prefers the transparent and, if available, the semi-transparent ones are sufficient area shares Continuously from one edge of the parallax barrier screen to one others.
Vorteilhaft sind die transparenten und, wenn vorhanden, auch die teiltransparenten Flächenanteile bei Parallelprojektion des Parallaxenbarriereschirms auf das Raster aus Bildelementen x(i, j) gegenüber der vertikalen Richtung des Rasters aus Bildelementen x(i, j) im Wesentlichen um –90 ... +90 (einschließlich 0) Grad geneigt, wobei die Neigung von Null Grad selbstredend keine echte Neigung ist, sondern der vertikalen Ausrichtung entspricht.Advantageous are the transparent and, if available, the semi-transparent area shares with parallel projection of the parallax barrier screen on the grid from picture elements x (i, j) the vertical direction of the grid of picture elements x (i, j) in Essentially around -90 ... +90 (including 0) degrees inclined, the inclination of zero degrees, of course, no true inclination, but corresponds to the vertical orientation.
Die Erfindung gewinnt besondere Bedeutung, wenn mindestens eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen, jedoch unmittelbar aneinander angrenzenden Flächenanteilen wenigstens zu einem Teil oder vollständig mit zufällig gebildeten geometrischen Formen geformt ist. Theoretisch könnte damit eine solche Begrenzungslinie unendlich lang sein, was jedoch wegen der endlichen Auflösung bei der Herstellung der Struktur des Parallaxenbarriereschirms praktisch nicht erreichbar ist.The Invention acquires special significance if at least one boundary line between two different, but directly to each other adjacent area shares at least in part or completely with randomly formed shaped geometric shapes. Theoretically, this could be such a boundary line be infinitely long, which, however, because of the finite resolution at making the structure of the parallax barrier screen practical is unreachable.
Regelhaft sollte der Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete aufspannt, im Wesentlichen dem durchschnittlichen Neigungswinkel a der transparenten und, wenn vorhanden, auch der teiltransparenten Flächenanteile auf dem Parallaxenbarriereschirm gegenüber der Vertikalen entsprechen. Damit wird die beste Kanaltrennung bei der 3D-Darstellung erreicht.usually imprisonment should be the angle which the said horizontal and vertical period length spans the said two-dimensional periodic pattern as a counter and ankate catheter, essentially the average angle of inclination a of the transparent and, if present, also the partially transparent area shares correspond to the vertical on the parallax barrier screen. This achieves the best channel separation in 3D display.
Die Ansichten A(k) können jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene/eines Gegenstandes entsprechen. Außerdem können die Ansichten A(k) Standbilder oder Bewegtbildsequenzen sein.The Views A (k) can each different perspectives of a scene / an object correspond. Furthermore can the views A (k) be still pictures or moving picture sequences.
Beispielsweise ist die Anzahl der Ansichten A(k) gleich 5 oder 8 und die besagte horizontale Periodenlänge entspricht 5 oder 8 Bildelementen x(i, j).For example is the number of views A (k) equal to 5 or 8 and the said horizontal period length corresponds to 5 or 8 pixels x (i, j).
Das Bildwiedergabegerät kann bevorzugt ein Farb-LCD-Bildschirm, ein Plasma-Display, ein Projektionsschirm, ein LED-basierter Bildschirm, ein SED-Bildschirm oder ein VFD-Bildschirm sein.The Image display device preferably a color LCD screen, a plasma display, a projection screen, an LED-based screen, an SED screen, or a VFD screen be.
Fernerhin kann mindestens ein teiltransparenter Flächenanteil auf dem Parallaxenbarriereschirm stufenweise oder kontinuierliche Änderungen des Transmissionsgrades aufweisen. Auch diese Ausprägung erlaubt es, beispielsweise Moiré-Effekte einzudämmen.henceforth can be at least a partially transparent surface portion on the parallax barrier screen gradual or continuous changes in transmittance exhibit. Also this expression allows, for example, to dampen moiré effects.
Vorteilhaft besteht der Parallaxenbarriereschirm aus einem Glassubstrat, auf welches an der Rückseite die Barrierestruktur aufgebracht ist. Die besagte Barrierestruktur ist beispielsweise ein belichteter und entwickelter fotografischer Film, der rückseitig auf das Glassubstrat auflaminiert ist, wobei bevorzugt die Emulsionsschicht des fotografischen Films zum Glassubstrat zeigt. Alternativ können die opaken Bereiche der Barrierestruktur durch auf das Glassubstrat aufgebrachte Farbe oder Pigmente gebildet werden (z. B. durch Aufdruck oder Beschichten).Advantageous the parallax barrier screen consists of a glass substrate which at the back the barrier structure is applied. The said barrier structure is, for example, an exposed and developed photographic Movie, the back is laminated to the glass substrate, wherein preferably the emulsion layer of the photographic film to the glass substrate. Alternatively, the opaque ones Regions of the barrier structure by applied to the glass substrate Color or pigments are formed (eg by imprint or coating).
Fernerhin enthält der Parallaxenbarriereschirm vorteilhaft Mittel zur Verminderung von Störlichtreflexen, bevorzugt mindestens eine interferenzoptische Entspiegelungsschicht. Es können aber auch übliche Antiglare-Mattierungen zum Einsatz kommen.henceforth contains the parallax barrier screen advantageously means for reducing of stray light reflections, preferably at least one interference-optical antireflection coating. It can but also usual Antiglare mattings are used.
Der Parallaxenbarriereschirm ist mittels eines Abstandshalters dauerhaft an dem Bildwiedergabegerät angebracht, beispielsweise angeklebt oder angeschraubt.The parallax barrier screen is permanently attached to the image display device by means of a spacer, for example glued or screwed.
Zur
Periode der auf dem Parallaxenbarriereschirm jeweils verwendeten
Struktur sei noch Folgendes bemerkt:
Die besagte horizontale
und vertikale Periodenlänge des
besagten zweidimensionalen periodischen Musters (der Anordnung der
Ansichten A(k) auf dem Raster
The said horizontal and vertical period length of said two-dimensional periodic pattern (the arrangement of the views A (k) on the grid
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:The Invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. The drawings show:
Sämtliche Zeichnungen sind nicht maßstäblich. Dies betrifft insbesondere auch Winkelmaße.All Drawings are not to scale. This especially concerns angle measurements.
Ausgehend
von
Wie
in
Die
Umsetzung einer in
Dort
hat mindestens eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen,
jedoch unmittelbar aneinander angrenzenden Flächenanteilen (d. h. zwischen
einem opaken und einem transparenten Flächenanteil) eine Länge, die
größer ist
als die Summe aus der Höhe
des Parallaxenbarriereschirms
Die
Dem
Raster
Erfindungsgemäß hat mindestens
eine Begrenzungslinie zwischen zwei verschiedenartigen, jedoch unmittelbar
aneinander angrenzenden Flächenanteilen
die Form eines Fraktals. Dies ist in
Auf
Grund der Sichtbeschränkungswirkung durch
den mindestens einen Parallaxenbarriereschirm
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgt die Anordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten
A(k) auf dem Raster aus Bildelementen x(i, j) vorteilhaft in einem
zweidimensionalen periodischen Muster, wie in
Fernerhin
entsprechen die Bildelemente x(i, j) jeweils einzelnen Farbsubpixeln
(R, G oder B), dabei kann das Raster
Dabei
entspricht der Winkel b (s.
Bei seitlicher Bewegung des Betrachteraugenpaares somit ist ein sanfter Übergang der Ansichten gewährleistet.at lateral movement of the viewer eye pair thus is a smooth transition guarantees the views.
Die
Parameter für
den Parallaxenbarriereschirm
Zur
Periode der auf dem Parallaxenbarriereschirm
Die
vorstehenden Erläuterungen
zu dem erfindungsgemäßen Verfahren
im Zusammenhang mit den Zeichnungen
Eine entsprechende Ansteuerungseinheit, etwa ein PC mit Software, für das Bildwiedergabegerät ist selbstredend vorhanden und in den Zeichnungen aus Trivialitätsgründen nicht eingefügt.A corresponding control unit, such as a PC with software for the image display device is self-explanatory present and not included in the drawings for reasons of triviality.
Die Vorteile der Erfindung sind vielseitig. Insbesondere erlauben das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechenden Anordnungen eine autostereoskopische Darstellung auf Basis der Barrieretechnologie, wobei für gleichzeitig mehrere Betrachter eine verbesserte Wahrnehmbarkeit, insbesondere durch verminderte Moiré-Effekte erreicht wird, was gewünscht war.The Advantages of the invention are versatile. In particular, allow that inventive method and the corresponding arrangements an autostereoscopic view based on the barrier technology, while for multiple viewers an improved perceptibility, especially by diminished Moiré effects is achieved, what desired was.
Die Erfindung kann mit verhältnismäßig einfachen Mitteln realisiert werden. Außerdem gelingt es vermöge der Erfindung, im Stand der Technik auftretende Belichtungs-Moiré-Effekte (auf Grund der endlichen Auflösung von Belichtern) bei der Herstellung von Parallaxenbarriereschirmen zu vermindern oder ganz zu vermeiden.The Invention can be done with relatively simple Means be realized. Furthermore it succeeds in fortune of the invention, exposure moiré effects occurring in the prior art (due to the finite resolution of imagesetters) in the preparation of parallax barrier screens to lessen or completely avoid.
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