-
Die Erfindung betrifft eine Bildwiedergabeanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern, wobei die Anordnung eine zweidimensionale Bilddarstellungs-Matrix aufweist, durch deren in Zeilen und Spalten angeordneten Matrixelemente die Bilder darstellbar sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur gleichzeitigen Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern mittels einer solchen zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrix. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Bildwiedergabeanordnung. Auch betrifft die Erfindung einen digitalen Bilddatensatz zur gleichzeitigen Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern auf einer zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrix.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere das Gebiet der autostereoskopischen Darstellung von Bildern. Beispielsweise
DE 697 18 534 T2 beschreibt eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung, wobei eine Matrix-Wiedergabeplatte einzeln adressierbare Wiedergabeelemente aufweist, die in ausgerichteten Reihen und senkrecht darauf stehenden Spalten gegliedert sind. Eine Linsenplatte erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Ebene der Wiedergabeplatte. Sie weist eine Anordnung länglicher, paralleler Linsenelemente auf, so dass einzelne Bilder, die mittels der Wiedergabeplatte dargestellt werden, für das linke und rechte Auge des Zuschauers wahrnehmbar sind. Entsprechen das Bild für das linke Auge und das Bild für das rechte Auge den natürlichen Blickwinkeln bei Betrachtung eines Objektes oder einer Szene, nimmt der Zuschauer die auf der Wiedergabeplatte erzeugte Darstellung als dreidimensionale Darstellung wahr. Gemäß dem Dokument werden auf der Wiedergabeplatte aber nicht nur zwei Bildern, sondern mehr als zwei Bilder, z. B. sechs Bilder, dargestellt. Verändert der Zuschauer den Blickwinkel, unter dem er die Bildwiedergabeplatte betrachtet, kann er daher durch die Linsenanordnung hindurch mit seinem rechten und seinem linken Auge andere Bilder betrachten. Dabei werden die verschiedenen Matrixelemente, d. h. die Wiedergabeelemente gemäß der DE 697 18 534 T2, jeweils nur für die Darstellung eines der Bilder verwendet. Dabei definieren die Längsachsen der Linsen eine Richtung in der Ebene der Wiedergabeplatte, die die Spalten unter einem wesentlich kleineren Winkel schneidet als die Zeilen. Wird etwa in Spaltenrichtung das nächst benachbarte Matrixelement gesucht, das zur Darstellung desselben Bildes genutzt wird, so wird dieses nächst benachbarte Matrixelement nicht exakt in der Spaltenrichtung aufgefunden, sondern versetzt um eine Spalte in der übernächsten Zeile. Die Ausrichtung der Linsenanordnung ist dabei so auf die Nutzung der Matrixelemente abgestimmt, dass die Längsachsen der Linsenelemente eine Richtung definieren, die in der Ebene der Wiedergabeplatte liegt und z. B. die linken oberen Ecken der nächst benachbarten Matrixelemente schneidet, die um eine Spalte pro zwei Zeilen gegeneinander versetzt sind. Ein Vorteil dieser Neigung der Linsen-Längsachse gegen die Spaltenrichtung ist ein besseres Verhältnis der horizontalen Auflösung (in Zeilenrichtung) zu der vertikalen Auflösung (in Spaltenrichtung). Würden sechs Bilder dadurch dargestellt, dass jeweils alle Matrixelemente einer Spalte für die Darstellung desselben Bildes genutzt werden, würde zwar in vertikaler Richtung die Auflösung optimal sein. Jedoch würde in horizontaler Richtung die Auflösung lediglich ein sechstel der Auflösung der Bildwiedergabematrix betragen. Der Eindruck, der sich bei einem solchen stark von eins verschiedenen Auflösungsverhältnis auf den Betrachter ergibt, ist unerwünscht. Der Betrachter würde die unterschiedlichen Auflösungen bemerken und den Eindruck einer schlechten Bildqualität in Zeilenrichtung erhalten.
-
Durch den Versatz des nächst benachbarten Pixels um eine Spalte und zwei Zeilen wird die Auflösung in horizontaler Richtung verbessert und andererseits in vertikaler Richtung verschlechtert. Im Ergebnis ist das Verhältnis der horizontalen zur vertikalen Auflösung aber näher bei eins.
-
Nachteilig an der Nutzung der Matrixelemente gemäß
DE 697 18 534 T2 ist jedoch, dass Matrixelemente benötigt werden, die in Spaltenrichtung größer sind als in Zeilenrichtung. Bei handelsüblichen Bilddarstellungsmatrizen zur Darstellung farbiger Bilder ist dies üblicherweise im so genannten Landscape-Modus, bei dem die Zeilenlänge größer ist als die Spaltenlänge, der Fall, da drei in Zeilenrichtung aufeinanderfolgende Matrixelemente typischerweise je ein Matrixelement von jeder der drei Grundfarben Rot, Blau, Grün aufweisen. Dabei ist die Gesamtbreite des nativen Matrixelements üblicherweise etwa gleich der Höhe der einzelnen Farb-Matrixelemente und damit auch gleich der Höhe des nativen Matrixelements. Wegen dieser länglichen Ausgestaltung der einzelnen Farbelemente ist es nicht möglich, eine Bilddarstellungs-Matrix mit dem in DE 697 18 534 T2 beschriebenen Verfahren zur Darstellung von Bildern statt im Landscape-Modus im Portrait-Modus zu verwenden, d. h. die Bilddarstellungs-Matrix um 90° um ihre Flächennormale zu drehen und die Bilder mit dieser gedrehten Ausrichtung der Matrix darzustellen.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildwiedergabeanordnung der eingangs genannten Art, ein Verfahren zum Wiedergeben einer Mehrzahl von Bildern der eingangs genannten Art, ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer Bildwiedergabeanordnung sowie einen Bilddatensatz anzugeben, die eine gleichzeitige Darstellung von Bildern auf derselben Bilddarstellungs-Matrix ermöglichen, selbst wenn aus Sicht des Betrachters bzw. bezogen auf die Bildausrichtung die Matrixelemente in Zeilenrichtung länger sind als in Spaltenrichtung.
-
Gemäß einer Grundidee der vorliegenden Erfindung werden Matrixelemente der Bilddarstellungs-Matrix, die in Spaltenrichtung aufeinanderfolgen, für die Darstellung desselben Bildes genutzt. Solche aufeinanderfolgenden Matrixelemente bilden einen Block, der aus mehreren Matrixelementen besteht. Das jeweilige darzustellende Bild wird daher nicht aus einzelnen Matrixelementen, die sowohl in Zeilenrichtung als auch in Spaltenrichtung an Matrixelemente von anderen Bildern angrenzen, gebildet, sondern wird durch Blöcke aus Matrixelementen dargestellt, die in Spaltenrichtung mehrere aufeinanderfolgende Matrixelemente haben. Die Blöcke jedoch sind in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung von anderen Blöcken zur Darstellung desselben Bildes getrennt. Zwischen den Blöcken, die zur Darstellung desselben Bildes genutzt werden, befinden sich Matrixelemente, die nicht zur Darstellung desselben Bildes genutzt werden. Vorzugsweise werden diese Matrixelemente, die nicht zur Darstellung desselben Bildes genutzt werden, ebenfalls in Blöcken zur Darstellung anderer Bilder genutzt. Sie können jedoch auch lediglich zur Darstellung einer Grundfarbe (z. B. Weiß oder Grau) genutzt werden.
-
Insbesondere wird Folgendes vorgeschlagen: Eine Bildwiedergabeanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern, wobei
- – die Anordnung eine zweidimensionale Bilddarstellungs-Matrix aufweist, durch deren in Zeilen und Spalten angeordnete Matrixelemente die Bilder darstellbar sind,
- – die Anordnung eine optische Einrichtung aufweist, die ausgestaltet ist, aus entsprechenden Blickwinkelbereichen jeweils eine Betrachtung von Teilen der durch die Bilddarstellungs-Matrix dargestellten Bilder zu verhindern, sodass aus den Blickwinkelbereichen jeweils eines der Bilder erkennbar ist,
- – durch die optische Einrichtung eine Richtung in der Fläche der Bilddarstellungs-Matrix definiert ist, die parallel zu Rändern von solchen Bereichen der Bilddarstellungs-Matrix verläuft, die aus den Blickwinkelbereichen erkennbar oder nicht erkennbar sind,
- – gerade Linien, die in der Richtung verlaufen, die Spalten der Bilddarstellungs-Matrix unter einem kleineren Winkel schneiden als die Zeilen der Bilddarstellungs-Matrix,
- – die Bildwiedergabeanordnung so ausgestaltet ist, dass die Bilddarstellungs-Matrix zumindest eines der Bilder in Blöcken aus Matrixelementen darstellt, die in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung der Bilddarstellungs-Matrix voneinander durch andere, nicht für die Darstellung dieses Bildes genutzte Matrixelemente getrennt sind,
- – die Blöcke jeweils in Spaltenrichtung aufeinander folgende Matrixelemente aufweisen,
- – in den Blöcken jeweils die Gesamthöhe der in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Matrixelemente größer ist als die in Zeilenrichtung festzustellende Breite der Matrixelemente.
-
Wie erwähnt lässt die optische Einrichtung (durch Verhinderung der Betrachtung von Teilen der durch die Bilddarstellungs-Matrix dargestellten Bilder) aus einem bestimmten Blickwinkel jeweils eines der Bilder erkennen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass aus dem Blickwinkel ausschließlich Matrixelemente sichtbar sind, die das eine Bild darstellen. Vielmehr können zumindest teilweise auch andere Matrixelemente aus dem Blickwinkel sichtbar sein. Auf Beispiele wird noch näher eingegangen.
-
Die optische Einrichtung kann z. B. die aus
DE 697 18 534 T2 bekannte Linsenanordnung (z. B. Linsenplatte) sein. Alternativ können statt Linsen z. B. Prismen verwendet werden, um die Betrachtung von einzelnen Bereichen, nämlichen länglichen Bereichen, die leicht geneigt zur Spaltenrichtung verlaufen, nur aus bestimmten Blickwinkeln zu ermöglichen. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der optischen Einrichtung ist eine Anordnung von Schlitzen, wobei die Schlitze in einer Ebene parallel zueinander verlaufen, wobei die Ebene parallel zu der Ebene der zweidimensionalen Bilddarstellungsmatrix verläuft und wobei die Betrachtung der Matrixelemente der Matrix lediglich durch die Schlitze hindurch möglich ist. Dagegen befinden sich zwischen den Schlitzen Bereiche, die undurchsichtig sind oder durch die zumindest sehr viel weniger Licht hindurchtritt als durch die Schlitze. Eine solche Schlitzanordnung wird beispielsweise durch Aufbringen von einer Schicht aus undurchsichtigem Material auf eine durchsichtige Trägerplatte hergestellt. Die Schicht aus undurchsichtigem Material deckt die Bereiche zwischen den Schlitzen ab. Wie auch bei den länglichen Linsen, die grundsätzlich aus der DE 697 18 534 T2 bekannt sind, definiert auch eine solche Schlitzanordnung eine Richtung, nämlich die Richtung der Ränder der Schlitze oder die Richtung der Mittelachsen der Schlitze und damit auch die Ränder der sichtbaren Bereiche der Matrix. Betrachtet man eine gerade Linie, die in der Fläche der Bilddarstellungs-Matrix in dieser Richtung verläuft, d. h. die parallel zu den Rändern der Schlitze oder der Längsachsen der Linsen oder Prismen verläuft, dann definiert diese gerade Linie zumindest einen Abschnitt, der parallel zu einem Rand eines aus einem bestimmten Blickwinkel erkennbaren Bereichs der Bilddarstellungs-Matrix verläuft oder diesen Rand selbst bildet. Wo genau der Rand eines erkennbaren Bereichs der Bilddarstellungs-Matrix in der Ebene der Matrix verläuft, hängt vom Blickwinkel ab. Bei jedem Blickwinkel jedoch verlaufen die Ränder immer in derselben Richtung, die durch die optische Einrichtung definiert ist.
-
Ferner ist die optische Einrichtung so auf die einzelnen Bilder abgestimmt, die auf der Bilddarstellungs-Matrix dargestellt werden, dass aus den verschiedenen Blickwinkeln bzw. Blickwinkelbereichen jeweils eines der Bilder erkennbar ist. Anders ausgedrückt betrachtet der Betrachter mit dem jeweiligen Auge durch jedes der länglichen Linsenelemente, durch jedes der länglichen Prismen oder durch jeden der länglichen Schlitze überwiegend Matrixelemente, die ein bestimmtes Bild darstellen. ”Überwiegend” ist so zu verstehen, dass durch die Linsen, Prismen oder Schlitze auch ein Flächenanteil der Bilddarstellungs-Matrix erkennbar ist, der durch Matrixelemente gebildet wird, die für die Darstellung eines anderen Bildes oder zur Darstellung von keinem Bild genutzt werden bzw. ungenutzt sind. Vorzugsweise jedoch beträgt der überwiegende Flächenanteil, der für die Darstellung des bestimmten Bildes genutzt wird, mindestens 40% der länglichen, streifenförmigen Fläche, die durch die Linse, das Prisma oder den jeweiligen Schlitz erkennbar ist. Dieses gilt vor allem dann, wenn der Streifen von dem bestmöglichen Blickwinkel innerhalb eines Blickwinkelbereichs betrachtet wird, aus dem das Bild betrachtet werden kann. Ferner wird bevorzugt, dass bei diesem bestmöglichen Blickwinkel der Anteil der Fläche des bestimmten Bildes bezogen auf jedes andere sichtbare Bild größer als 65% ist. Dies wird insbesondere dann erreicht, wenn die Schlitzbreite (gemessen in Zeilenrichtung) bei einer Anordnung von Schlitzen (die die optische Einrichtung bildet) 50% der Breite eines Matrixelementes beträgt. Allgemeiner ausgedrückt beträgt die in Zeilenrichtung gemessene Breite der streifenförmigen sichtbaren Bereiche 50% der Breite eines Matrixelementes. Auch eine andere optische Einrichtung (z. B. eine Linsenanordnung oder eine Anordnung von Prismen) kann so ausgestaltet sein. Ist die Breite der erkennbaren streifenförmigen Bereiche größer, sinkt der Anteil der Fläche des Bildes an der erkennbaren Fläche. Grund dafür ist, dass auch in Zeilenrichtung neben den Matrixelementen, die zur Darstellung des Bildes verwendet werden, Matrixelemente sichtbar werden, die zur Darstellung anderer Bilder verwendet werden. Ist die Breite der erkennbaren streifenförmigen Bereiche kleiner, nimmt die Lichtstärke des darzustellenden Bildes ab.
-
Wie erwähnt, verlaufen gerade Linien in Richtung oder parallel zu den Rändern der aufgrund der optischen Einrichtung erkennbaren streifenförmigen Bereiche der Bilddarstellungs-Matrix. Dabei schneiden die geraden Linien die Spalten der Bilddarstellungs-Matrix unter einem kleineren Winkel als die Zeilen der Bilddarstellungs-Matrix. Anders ausgedrückt verlaufen die geraden Linien und damit auch die Ränder der erkennbaren Bereiche nur leicht geneigt gegen die Spaltenrichtung. Auf Beispiele und Ausführungsformen der Anordnung der Blöcke wird noch näher eingegangen. Aus dieser Anordnung der Blöcke ergibt sich der Winkel, unter dem die Ränder der erkennbaren Bereiche die Spaltenrichtung bzw. die Spalten in der Ebene der Bilddarstellungs-Matrix schneiden.
-
Dabei hat ein bezogen auf die Spaltenrichtung kleiner Schnittwinkel grundsätzlich den Vorteil gegenüber größeren Schnittwinkeln, dass die verschiedenen auf der Bilddarstellungs-Matrix dargestellten Bildern besser voneinander getrennt wahrgenommen werden können, da der Flächenanteil des aus einem bestimmten Blickwinkel zu betrachtenden Bildes gegenüber Flächenbereichen, die nicht zu dem Bild gehören, bei steileren Verläufen, d. h. kleineren Schnittwinkeln, größer ist. Andererseits ist ein zu kleiner Schnittwinkel auch nicht optimal, da bei handelsüblichen Bilddarstellungs-Matrizen (auch Display oder Bildschirm genannt) zwischen benachbarten Spalten von Matrixelementen Bereiche verlaufen, die nicht zur Darstellung von Bildern verwendbar sind. Diese Bereiche können unter bestimmten Blickwinkeln bei kleinem Schnittwinkel einen großen Anteil der erkennbaren streifenförmigen Bereiche bilden. Unter diesen bestimmten Blickwinkeln hat das jeweilige Bild daher einen schwachen Kontrast zum Hintergrund bzw. zur Umgebung.
-
Wie erwähnt, erstrecken sich die einzelnen Blöcke in Spaltenrichtung über eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Matrixelemente. Die Länge der einzelnen Blöcke in Spaltenrichtung ist daher durch die Anzahl der aufeinanderfolgenden Matrixelemente in Spaltenrichtung definiert, die den Block bilden. Dadurch ist also auch die Gesamthöhe des Blocks in der Spaltenrichtung festgelegt. Diese Gesamthöhe ist erfindungsgemäß größer als die in Zeilenrichtung festzustellende Breite der Matrixelemente. Auf diese Weise kann selbst bei Matrixelementen, die in Zeilenrichtung länger sind als in Spaltenrichtung eine Darstellung von Bildern stattfinden, deren Höhe der Spaltenrichtung zugeordnet ist und deren Breite der Zeilenrichtung zugeordnet ist. Bei handelsüblichen zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrizen, wie beispielsweise LCD-Displays, Plasma-Displays, Matrizen aus Leuchtdioden, insbesondere organischen Leuchtdioden oder anderen handelsüblichen Bilddarstellungs-Matrizen, ist dies üblicherweise im so genannten Portrait-Modus der Fall, bei dem die Gesamtbreite des Displays in Zeilenrichtung kleiner ist als die Gesamthöhe in Spaltenrichtung. Die Erfindung ermöglicht es daher in einfacher Weise, handelsübliche Displays, die bisher nur im Landscape-Modus zur gleichzeitigen Darstellung von mehreren Bildern genutzt werden konnten, nun auch im Portrait-Modus zu diesem Zweck zu nutzen.
-
Die Bildwiedergabeanordnung kann in verschiedener Weise die Eigenschaft erhalten, die Blöcke in der erfindungsgemäßen Weise erkennbar darzustellen. Zum einen muss die optische Einrichtung, wie bereits beschrieben, auf die Blöcke und deren Verteilung über die Bilddarstellungs-Matrix abgestimmt sein. Ein Kriterium für die Eignung bzw. Anpassung der optischen Einrichtung auf die Blockdarstellung wurde bereits genannt, nämlich dass in den streifenförmigen, erkennbaren Bereichen überwiegend (zumindest bezogen auf einzelne andere Bilder) Matrixelemente der Blöcke erkennbar sein sollen, die zur Darstellung eines bestimmten Bildes dienen. Kriterien, die speziell für bestimmte Ausgestaltungen gelten, werden noch näher beschrieben. Außer der optischen Einrichtung, die in geeigneter Weise relativ zu der zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrix angeordnet ist, benötigt die Bildwiedergabeanordnung jedoch noch weitere Merkmale oder zumindest ein weiteres Merkmal, um die Blöcke in der erfindungsgemäßen Weise darzustellen. Dieses Merkmal kann die Gesamtheit der Bilder sein, die gleichzeitig auf der Bildwiedergabeanordnung dargestellt werden. Die Gesamtheit der Bilder ist durch den entsprechenden Gesamt-Bilddatensatz definiert, der den einzelnen Bildern die jeweiligen Blöcke zuordnet. Die Gesamtheit der Bilder kann aber auch durch das Gesamt-Signal definiert sein, mit dem die Matrixelemente der Bilddarstellungs-Matrix angesteuert werden, um die Blöcke in der erfindungsgemäßen Weise für die Darstellung von Bildern zu nutzen. Noch eine weitere Möglichkeit für ein solches Merkmal ist eine Bildverarbeitungseinrichtung, die aus einer Mehrzahl gleichzeitig darzustellender Bilder den Bilddatensatz und/oder das Gesamt-Steuersignal erzeugt.
-
Insbesondere kann die Bilddarstellungs-Matrix eine Matrix aus Farb-Matrixelemente dreier Grundfarben sein, wobei die Farben in Spaltenrichtung zyklisch wechseln, so dass jeweils drei in Spaltenrichtung aufeinanderfolgende Matrixelemente ein Matrixelement von jeder der drei Grundfarben aufweisen. Insbesondere bei einer solchen Farb-Matrix wird es bevorzugt, dass die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente in jedem Block nicht ohne Rest und nicht ohne Bruchteile durch drei teilbar ist. Die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente ist daher z. B. nicht gleich 3, 6, 9, 12 usw. Dadurch ergeben sich Blöcke, die nicht die gleiche Anzahl von Farb-Matrixelemente der drei Grundfarben haben. Beispielsweise ist ein blaues Element weniger vorhanden als rote und grüne Elemente oder es ist ein grünes Element mehr vorhanden als rote und blaue usw. Allerdings ergibt sich bei einer regelmäßigen Anordnung von Farb-Matrixelementen innerhalb der Bilddarstellungs-Matrix und bei regelmäßiger Anordnung der Blöcke relativ zueinander, dass der Über- oder Unterschuss von Matrixelementen in den einzelnen Blöcken durch Matrixelemente jeweils anderer Farben gebildet wird. Z. B. wechselt bei benachbarten Blöcken, die in der durch die optische Einrichtung definierten Richtung nächst benachbart sind, jeweils die Farbe des Matrixelements, das den Überschuss oder Unterschuss bildet. Sind z. B. drei rote Elemente, drei blaue und zwei grüne Elemente vorhanden, d. h. die grünen Elemente bilden den Unterschuss, ist z. B. bei dem nächst benachbarten Block der Unterschuss durch die roten oder blauen Elemente gebildet. Bei dem in derselben Richtung wiederum folgenden nächst benachbarten Block ist dann der Unterschuss durch die Farbe gebildet, die bei den beiden vorangehenden Blöcken nicht den Unterschuss gebildet hat. Für den Überschuss gilt entsprechendes, d. h. wenn eine Farbe den Überschuss bildet statt den Unterschuss.
-
Ein Vorteil der nicht ohne Rest und nicht ohne Bruchteile durch drei teilbaren Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente besteht darin, dass bei allen Blickwinkeln, unter denen die Blöcke betrachtet werden können, durch die Gesamtheit der Blöcke Farbverfälschungen bei der Darstellung des Bildes vermieden werden. Wäre die Gesamtanzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Elemente durch drei teilbar, würde sich unter bestimmten Blickwinkeln für jeden Block eine Farbverfälschung ergeben, da die einzelnen Matrixelemente nicht bei voller Fläche erkennbar sind. Folgen z. B. neun Farb-Matrixelemente zyklisch in Spaltenrichtung aufeinander, beginnend mit rot, darauffolgend grün, darauffolgend blau, wird z. B. aus bestimmten Blickwinkeln ein kleinerer Anteil des obersten roten Elements und ein kleiner Anteil der Fläche des unteren blauen Elements erkennbar sein. Es wird daher ein übermäßig großer Bereich der grünen Flächen erkennbar sein, so dass eine Grünverschiebung des Bildes stattfindet. Hinzu kommt, dass dies bei regelmäßiger Anordnung der Blöcke bei allen Blöcken in gleicher Weise zu einer gleichen Farbverschiebung (z. B. Grünverschiebung) führt. Wenn dagegen die einzelnen Blöcke zur Darstellung desselben Bildes unterschiedliche Farbüberschüsse oder Farbunterschüsse haben und wenn daher jeweils das oberste und unterste Farbelement der Blöcke nicht bei allen Blöcken die gleiche Farbe hat, findet zwar bei jedem Block eine Farbverschiebung statt, die jedoch bei den verschiedenen Blöcken unterschiedlich ist und insgesamt daher einander kompensiert. Bei genügend Fläche der Matrixelemente und bei ausreichend großer Anzahl der insgesamt für die Darstellung eines Bildes genutzten Matrixelemente ist die Farbverschiebung der einzelnen Blöcke nicht mehr erkennbar.
-
Ferner wird es bevorzugt, dass die Anzahl der in Spaltenrichtung einander benachbarten Matrixelemente in jedem Block gleich 7 oder größer ist und vorzugsweise 8 beträgt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Höhe der einzelnen Matrixelemente in Spaltenrichtung etwa ein Drittel der Breite der Matrixelemente in Zeilenrichtung ist, wie es bei quadratischen nativen Matrixelementen mit drei Farb-Matrixelementen der drei Grundfarben der Fall ist.
-
Wie oben erwähnt, entspricht die Ausrichtung der optischen Einrichtung, d. h. die Richtung, die durch die optische Einrichtung definiert wird, nämlich die Richtung der Ränder der jeweils aus bestimmten Blickwinkeln erkennbaren Bereiche, den Abmessungen der Blöcke und deren Anordnung relativ zueinander. Unabhängig davon, wie die Blöcke zur Darstellung desselben Bildes in den aufeinanderfolgenden Zeilen in Spaltenrichtung versetzt sind (ein Versatz in Spaltenrichtung ist zwingend vorhanden, da die Gesamthöhe der jeweiligen Blöcke kleiner ist als die Gesamthöhe der Matrix in Spaltenrichtung) führt eine Gesamthöhe der Blöcke von 7 oder mehr Matrixelementen zu einer verhältnismäßig steilen Ausrichtung der Ränder der erkennbaren Bereiche, d. h. zu kleinen Schnittwinkeln der Ränder mit der Spaltenrichtung. Dies wiederum hat den Vorteil, dass die verschiedenen Bilder, die auf der Matrix dargestellt werden, gut getrennt voneinander wahrnehmbar sind.
-
Insbesondere wenn die Höhe der einzelnen Matrixelemente etwa ein Drittel deren Breite beträgt, wird als Obergrenze für die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente eines Blocks der Wert 14 bevorzugt, besonders bevorzugt 11. Werden noch mehr aufeinanderfolgende Pixel zu einem Block zusammengefasst, ist der Schnittwinkel der Ränder der erkennbaren Bereiche und der Spaltenrichtung zu klein und kann es, wie oben bereits erwähnt, dazu kommen, dass Trennflächen zwischen benachbarten Spalten der Matrixelemente mit einem zu großen Flächenanteil sichtbar werden.
-
Durch die Blöcke können Blockzeilen definiert sein, deren Zeilenrichtung parallel zu der Zeilenrichtung der Matrixzeilen ist und deren Zeilenhöhe gleich der Gesamthöhe der in Spaltenrichtung einander benachbarten Matrixelemente des jeweiligen Blocks ist. Alle Blöcke befinden sich in diesem Fall in einer der so definierten Blockzeilen. Vorzugsweise gibt es dabei keine Blöcke, die in Spaltenrichtung in einer der Blockzeilen beginnen und in einer anderen Blockzeile enden. Wenn die Blöcke außerdem jeweils lediglich Matrixelemente einer Spalte der Bilddarstellungs-Matrix enthalten (d. h. nicht Matrixelemente benachbarter Spalten enthalten) wird es bevorzugt, dass in der Richtung, die durch die optische Einrichtung definiert ist (z. B. die Richtung eines Randes eines erkennbaren Bereichs) einander benachbarte Blöcke, die zur Darstellung desselben Bildes verwendet werden, um eine Spalte der Bilddarstellungs-Matrix pro zwei Zeilenhöhen der Blockzeilen gegeneinander versetzt sind. Anders ausgedrückt findet sich der nächst benachbarte Block zwei Blockzeilen tiefer um eine Spalte versetzt oder zwei Blockzeilenhöhen höher und ebenfalls um eine Spalte, jedoch in die andere Richtung versetzt. Wie oben erwähnt, definiert dies gemeinsam mit der Gesamthöhe der Blöcke in Spaltenrichtung den Verlauf der Ränder der erkennbaren Bereiche, wenn die optische Einrichtung (wie bevorzugt) entsprechend ausgerichtet ist. Z. B. schneidet der Rand eines sichtbaren Bereichs oder eine Parallele dazu jeden der in der Richtung hintereinander liegenden Blöcke in der oberen linken Ecke des jeweiligen Blocks. Insbesondere wenn die Breite der einzelnen Farbelemente etwa ein Drittel von deren Höhe beträgt und wenn die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente in jedem Block mindestens 7 und höchstens 14 (besonders bevorzugt 11) beträgt, ist bei dem Versatz um eine Spalte pro zwei Blockzeilenhöhen eine optimale Ausrichtung der erkennbaren Bereiche vorhanden.
-
Bei einem solchen Versatz wird ferner bevorzugt, dass eine ungerade Anzahl von Bildern gleichzeitig auf der Bilddarstellungs-Matrix dargestellt werden, zumindest 3, vorzugsweise zumindest 5 Bilder, und dass alle Bilder jeweils durch Blöcke mit demselben Versatz um eine Spalte pro zwei Blockzeilenhöhen dargestellt werden. Ferner wird bevorzugt, dass sich Blöcke zur Darstellung aller Bilder in jeder der Blockzeilen befinden. Dabei folgen in Zeilenrichtung die Blöcke zur Darstellung der verschiedenen Bilder zyklisch, z. B. Bild 1, 3, 5, 2, 4, 1...
-
Grundsätzlich eignen sich alle Arten von Matrix-Displays bzw. Matrix-Bildschirmen als zweidimensionale Bilddarstellungs-Matrix, z. B. die oben erwähnten Typen. Ferner kann die zweidimensionale Bilddarstellungs-Matrix aber auch eine Matrix zur Projektionsdarstellung von Bildern sein. Z. B. kann eine Flüssigkristallmatrix (LCD-Matrix) von Projektionslicht durchstrahlt werden, so dass die Transmissionseigenschaften der einzelnen Matrixelemente das darzustellende Bild definieren.
-
Zum Umfang der Erfindung gehört ferner ein Verfahren zur gleichzeitigen Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern mittels einer zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrix, durch deren in Zeilen und Spalten angeordnete Matrixelemente die Bilder dargestellt werden, wobei es sich insbesondere um ein Verfahren zum Betreiben der Bildwiedergabeanordnung handelt, in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung beschrieben werden. Dabei
- – wird eine optische Einrichtung verwendet und werden die Bilder derart durch die Bilddarstellungs-Matrix dargestellt, dass die optische Einrichtung aus entsprechenden Blickwinkelbereichen jeweils eine Betrachtung von Teilen der durch die Bilddarstellungs-Matrix dargestellten Bilder verhindert und dass aus den Blickwinkelbereichen jeweils eines der Bilder erkennbar ist,
- – definiert die optische Einrichtung eine Richtung in der Fläche der Bilddarstellungs-Matrix, die parallel zu Rändern von solchen Bereichen der Bilddarstellungs-Matrix verläuft, die aus den Blickwinkelbereichen erkennbar oder nicht erkennbar sind,
- – schneiden gerade Linien, die in der Richtung verlaufen, die Spalten der Bilddarstellungs-Matrix unter einem kleineren Winkel als die Zeilen der Bilddarstellungs-Matrix,
- – werden die Bilder derart durch die Bilddarstellungs-Matrix dargestellt, dass die Bilddarstellungs-Matrix zumindest eines der Bilder in Blöcken aus Matrixelementen darstellt, die in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung der Bilddarstellungs-Matrix voneinander durch andere, nicht für die Darstellung dieses Bildes genutzte Matrixelemente getrennt sind,
- – weisen die Blöcke jeweils in Spaltenrichtung aufeinander folgende Matrixelemente auf,
- – ist in den Blöcken jeweils die Gesamthöhe der in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Matrixelemente größer als die in Zeilenrichtung festzustellende Breite der Matrixelemente.
-
Auf Vorteile und Ausgestaltungen der Bildwiedergabeanordnung wurde bereits eingegangen. Diese gelten entsprechend für das Verfahren zur Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern. Insbesondere können Bilddarstellungs-Matrizen mit Farb-Matrixelementen der drei Grundfarben verwendet werden und wird in diesem Fall bevorzugt, dass die Anzahl der in Spaltenrichtung einander benachbarten Matrixelemente in jedem Block nicht ohne Rest und nicht ohne Bruchteile durch drei teilbar ist. Ferner wird bevorzugt, dass die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente pro Block gleich 7 oder größer ist und vorzugsweise 8 beträgt und/oder kleiner oder gleich 14 (besonders bevorzugt 11) ist. Ferner wird bevorzugt, dass die Blöcke wie oben beschrieben um eine Spalte pro zwei Blockzeilenhöhen versetzt sind.
-
Weiterhin gehört zum Umfang der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Bildwiedergabeanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe einer Mehrzahl von Bildern, wobei das Verfahren aufweist:
- – Bereitstellen einer zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrix, durch deren in Zeilen und Spalten angeordnete Matrixelemente die Bilder darstellbar sind,
- – Bereitstellen und Anordnen einer optischen Einrichtung derart, dass aus entsprechenden Blickwinkelbereichen jeweils eine Betrachtung von Teilen der durch die Bilddarstellungs-Matrix dargestellten Bilder verhindert wird, sodass aus den Blickwinkelbereichen jeweils eines der Bilder erkennbar ist, sodass durch die optische Einrichtung eine Richtung in der Fläche der Bilddarstellungs-Matrix definiert ist, die parallel zu Rändern von solchen Bereichen der Bilddarstellungs-Matrix verläuft, die aus den Blickwinkelbereichen erkennbar oder nicht erkennbar sind, und sodass gerade Linien, die in der Richtung verlaufen, die Spalten der Bilddarstellungs-Matrix unter einem kleineren Winkel schneiden als die Zeilen der Bilddarstellungs-Matrix,
- – Bereitstellen eines zweidimensionalen digitalen Bilddatensatzes oder Bereitstellen einer Aufbereitungseinrichtung zur Aufbereitung eines zweidimensionalen digitalen Bilddatensatzes, sodass beim Betrieb der Bildwiedergabeanordnung Zeilen und Spalten des zweidimensionalen Bilddatensatzes durch entsprechende Zeilen und Spalten der Bilddarstellungs-Matrix dargestellt werden und sodass zumindest eines der mehreren Bilder in Blöcken aus Matrixelementen dargestellt wird, die in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung der Bilddarstellungs-Matrix voneinander durch andere, nicht für die Darstellung dieses Bildes genutzte Matrixelemente getrennt sind, wobei die Blöcke jeweils in Spaltenrichtung aufeinander folgende Matrixelemente aufweisen und wobei in den Blöcken jeweils die Gesamthöhe der in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Matrixelemente größer ist als die in Zeilenrichtung festzustellende Breite der Matrixelemente.
-
Auch die Vorteile und Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der Bildwiedergabeanordnung. Insbesondere hat der digitale Bilddatensatz die Eigenschaft oder bereitet die Aufbereitungsanordnung den zweidimensionalen digitalen Bilddatensatz so auf, dass die Anzahl der in Spalten aufeinanderfolgenden Matrixelemente in jedem Block nicht ohne Rest und nicht ohne Bruchteile durch drei teilbar ist. Ferner ist wiederum die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Matrixelemente vorzugsweise gleich 7 oder größer und insbesondere gleich 8 und/oder kleiner oder gleich 14 (besonders bevorzugt 11). Auch wird wiederum bevorzugt, dass die Blöcke in der oben beschriebenen Weise um eine Spalte pro zwei Blockzeilen versetzt sind.
-
Nicht zuletzt gehört zum Umfang der Erfindung auch ein digitaler Bilddatensatz zur Wiedergabe auf einer zweidimensionalen Bilddarstellungs-Matrix, durch deren in Zeilen und Spalten angeordnete Matrixelemente die Pixel des Bilddatensatzes und dadurch die Bilder darstellbar sind, wobei
- – der Bilddatensatz Daten eine Mehrzahl von Bildern aufweist, die gleichzeitig auf der Bilddarstellungs-Matrix wiederzugeben sind,
- – die Pixel von jedem der Mehrzahl von Bildern in Blöcke aus Pixeln angeordnet sind, die in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung des Bilddatensatzes und damit auch bei der Darstellung der Bilddarstellungs-Matrix voneinander durch andere, nicht für die Darstellung dieses Bildes genutzte Pixel bzw. Matrixelemente getrennt sind,
- – die Blöcke jeweils in Spaltenrichtung aufeinander folgende Pixel bzw. Matrixelemente aufweisen,
- – in den Blöcken jeweils die Gesamthöhe der in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Pixel bzw. Matrixelemente größer ist als die in Zeilenrichtung festzustellende Breite der Pixel bzw. Matrixelemente.
-
Der Bilddatensatz enthält bereits die erfindungsgemäße Nutzung von Blöcken mit in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Pixeln für die Darstellung einzelner Bilder. Ferner gehört zum Umfang der Erfindung eine Bildaufbereitungseinrichtung zur Aufbereitung eines zweidimensionalen digitalen Bilddatensatzes, der die Eigenschaften des zuvor definierten digitalen Bilddatensatzes hat oder die Eigenschaften einer seiner Ausgestaltungen, auf die noch kurz eingegangen wird.
-
Vorzugsweise definiert der Bilddatensatz eine Matrix aus Farb-Pixeln dreier Grundfarben, wobei die Farben in Spaltenrichtung zyklisch wechseln, so dass jeweils drei in Spaltenrichtung aufeinanderfolgende Pixel ein Pixel von jeder der Grundfarben aufweisen. Dabei wird ferner bevorzugt, dass die Anzahl der in Spaltenrichtung einander benachbarten Pixel in jedem Block nicht ohne Rest und nicht ohne Bruchteile durch drei teilbar ist. Auf die Vorteile davon wurde bereits eingegangen.
-
Ferner wird auch für den Bilddatensatz bevorzugt, dass die Anzahl der in Spaltenrichtung einander benachbarten Pixel in jedem Block gleich 7 oder größer ist und vorzugsweise 8 beträgt und/oder kleiner oder gleich 14 (besonders bevorzugt 11) ist.
-
Ferner wird bevorzugt, dass die Blöcke Blockzeilen definieren, deren Zeilenrichtung parallel zu der Zeilenrichtung der Pixelzeilen ist und deren Zeilenhöhe gleich der Gesamthöhe der in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Pixel des jeweiligen Blocks ist, wobei die Blöcke jeweils lediglich Pixel einer Spalte des Bilddatensatzes enthalten, wobei in einer Richtung, die schräg zu der Spaltenrichtung verläuft und die die Spalten des Bilddatensatzes unter einem kleineren Winkel schneidet als die Zeilen des Bilddatensatzes, einander benachbarte Blöcke, die durch Pixel desselben Bildes gebildet werden, um eine Spalte der Bilddarstellungs-Matrix pro zwei Zeilenhöhen der Blockzeilen gegeneinander versetzt sind.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügt Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
-
1 die Zuordnung der einzelnen Matrixelemente einer Bilddarstellungs-Matrix zu den Bildern, die gleichzeitig dargestellt werden, wobei die Darstellung in 1 auch als digitaler Bilddatensatz interpretiert werden kann,
-
2 der besseren Erkennbarkeit wegen ein vergrößerter Ausschnitt der Darstellung in 1,
-
3 eine Anordnung zur Aufnahme einer Mehrzahl von Bildern eines Objektes aus verschiedenen Blickwinkeln und zur Erzeugung eines entsprechenden digitalen Bilddatensatzes zur gleichzeitigen Darstellung der Bilder auf einer Bilddarstellungs-Matrix,
-
4 schematisch eine Seitenansicht eines zweidimensionalen Bilddarstellungsdisplays mit einer Schlitzmaske, die abhängig vom Blickwinkel jeweils nur das Betrachten von streifenförmigen Bereichen auf der Matrix erlaubt, entsprechend der Form, Größe und Anordnung der Schlitze der Schlitzmaske relativ zu dem Matrix-Display,
-
5 die Bilddarstellungsmatrix aus 1, wobei jedoch in der gezeigten Draufsicht auch Teile einer Schlitzanordnung erkennbar sind, die sich in Blickrichtung vor der Ebene der Bilddarstellungs-Matrix befindet, und
-
6 die Anordnung aus 5 aus einem anderen Blickwinkel, so dass durch die Schlitze der Schlitzanordnung andere streifenförmige Bereiche in der Ebene der Bilddarstellungs-Matrix erkennbar sind.
-
1 zeigt eine Bilddarstellungs-Matrix V. Dabei handelt es sich um eine stark vergrößerte Ansicht, die lediglich einen Teil der Matrixelemente erkennen lässt, die bei einer für die Praxis einzusetzenden Matrix vorkommen. Im dargestellten Fall weist die Matrix V 11 Spalten und 30 Zeilen auf. In der Praxis sind (im Landscape-Format) z. B. bei dem Full HD-Format 1920 Spalten nativer Pixel und 1080 Zeilen nativer Pixel vorhanden, d. h. insgesamt 3 × 1920 Spalten und 1080 Zeilen. Das anhand von 1 erläuterte Blockschema, d. h. die Gruppierung einzelner Farb-Matrixelemente in Blöcke, die zur Darstellung bestimmter Bilder genutzt werden, sowie die Positionierung der Blöcke relativ zueinander kann jedoch durch regelmäßige Fortsetzung des Blockschemas auch auf Bilddarstellungs-Matrizen mit sehr viel mehr Matrixelementen, z. B. Full HD-Format, übertragen werden. Z. B. würde sich das in 1 dargestellte Blockschema so fortsetzen, dass rechts, neben der elften dargestellten Spalte, eine zwölfte Spalte folgt usw., die die gleiche Blockzuordnung wie die zweite Spalte hat.
-
Die Matrixelemente der Matrix V in 1 sind Farb-Matrixelemente, die jeweils nur eine der drei Grundfarben Rot, Grün, Blau darstellen können. Anders als in 1 dargestellt können jedoch die Farb-Matrixelemente auch in einer anderen Reihenfolge zyklisch aufeinander folgen, z. B. Rot, Blau, Grün. Das in der ersten Zeile und ersten Spalte, links oben in 1 dargestellte Matrixelemente ist mit dem Bezugszeichen Raa bezeichnet. Dabei steht ”R” für ”Rot”, da das Matrixelemente Raa ein rotes Farbpixel darstellen kann. In dem in 1 dargestellten Beispiel befinden sich in derselben Zeile von Matrixelementen immer Farb-Matrixelemente zur Darstellung derselben Grundfarbe. Daher ist das rechts neben dem Elemente Raa angeordnete Farb-Matrixelement Rab ebenfalls ein Element zur Darstellung der roten Grundfarbe. Der zweite und dritte Buchstabe in der Bezeichnung der Matrixelemente bezeichnet die Zeile bzw. Spalte, in der sich das Matrixelement befindet. Das rote Matrixelement in der ersten Zeile und dritten Spalte ist daher mit dem Bezugszeichen Rac bezeichnet und das rechts oben in 1 dargestellte Element in der ersten Zeile und elften Spalte ist mit dem Bezugszeichen Rak bezeichnet. In der zweiten Zeile der Farb-Matrixelemente befinden sich in dem Ausführungsbeispiel Elemente zur Darstellung der grünen Grundfarbe, in der dritten Zeile befinden sich Matrixelemente zur Darstellung der blauen Grundfarbe. Diese Reihenfolge der Farben setzt sich zyklisch über die in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Zeilen fort. Daher ist z. B. die sechste Zeile wieder eine Zeile zur Darstellung der blauen Grundfarbe. Das erste Matrixelement, d. h. in der ersten Spalte der sechsten Zeile, ist daher mit dem Bezugszeichen Bfa bezeichnet.
-
Das Blockschema des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels weist jeweils Blöcke aus acht in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Farb-Matrixelementen auf. Der Block, der sich links oben in 1 befindet, weist daher die Elemente auf, die mit Raa, Gba, Bca, Rda, Gea, Bfa, Rga und Gha bezeichnet sind. Das in Spaltenrichtung nächstfolgende Element gehört bereits zu dem nächsten Block, der zur Darstellung eines anderen Bildes verwendet wird. Es wäre mit dem Bezugszeichen Bia zu bezeichnen. Ferner ist in 1 zur besseren Erkennbarkeit der Farben der einzelnen Matrixelemente jedes Element, das zur Darstellung der roten Grundfarbe dient, kariert, jedes Element, das zur Darstellung der grünen Grundfarbe dient, gepunktet und jedes Element, das zur Darstellung der blauen Grundfarbe dient, durch eine weiße Fläche gefüllt. Außerdem befindet sich in jedem rechteckigen Rahmen, der die Außenabmessungen eines Farb-Matrixelements darstellt, noch eine Ziffer von 1 bis 5. Diese Ziffer bezeichnet, zur Darstellung welches von mehreren Bildern das Matrixelement genutzt wird. In dem Ausführungsbeispiel werden fünf Bilder gleichzeitig durch die Matrix V dargestellt. Dabei folgt in Blockzeilenrichtung, d. h. in einer Zeile, die aus acht in Spaltenrichtung übereinander angeordneten Farb-Matrixelementen besteht, rechts neben einem Block, der zur Darstellung von Bild 1 dient, ein Block, der zur Darstellung von Bild 3 dient. Auf diesen Block folgt in der nächsten Spalte ein Block, der zur Darstellung von Bild 5 dient, auf diesen folgt in der nächsten Spalte ein Block, der zur Darstellung von Bild 2 dient und auf diesen folgt wiederum in der nächsten Spalte ein Block, der zur Darstellung von Bild 4 dient.
-
Grundsätzlich könnten die Bilder auch anders nummeriert werden. Z. B. könnte der Block rechts neben dem Block, der zur Darstellung von Bild 1 dient, mit der Ziffer 2 bezeichnet werden. Allerdings hat die in 1 dargestellte Zuordnung der Blöcke zu den fünf verschiedenen Bildern bei autostereoskopischer Darstellung von Bildern eine Bedeutung. Beispielsweise sieht der Betrachter aus einer bestimmten Relativposition zu der Bilddarstellungs-Matrix V mit seinem linken Auge Bild 1 und mit seinem rechten Auge Bild 2. Die nicht in 1 dargestellte Linsenanordnung, Anordnung von Prismen oder Anordnung von Schlitzen ist entsprechend ausgestaltet. Vorzugsweise sind daher die Bilder 1 und 2 so erzeugt worden, dass sie die für einen bestimmten dreidimensionalen Eindruck auf den Betrachter entsprechende Bildinformation enthalten. Werden die Bilder z. B. durch einzelne Kameras aufgenommen, befinden sich diese Kameras vorzugsweise in der Position, in der sich das jeweilige Auge des Betrachters befinden würde, welches das Objekt oder die Szene unmittelbar betrachten würde. Die insgesamt fünf Bilder können dabei vorzugsweise so aufgenommen worden sein oder auf andere Weise erzeugt worden sein (z. B. durch Simulationen), dass sie fünf Ansichten aus unterschiedlichen Relativpositionen eines Objektes oder einer Szene darstellen. Besonders bevorzugt wird dabei, dass die den einzelnen Bildern zugeordneten Relativpositionen zu dem Objekt oder der Szene so gewählt sind, dass jeweils verschiedene Paare der Bilder der Relativposition der beiden Augen eines Betrachters entsprechen, so dass jedes der mehreren verschiedenen Paare einen dreidimensionalen visuellen Eindruck erzeugt. Z. B. kann sowohl das Paar der Bilder 1, 2, das Paar der Bilder 2, 3, das Paar der Bilder 3, 4 und das Paar der Bilder 4, 5 einen insbesondere realistischen dreidimensionalen visuellen Eindruck einer Szene oder eines Objekts auf den Betrachter bewirken.
-
Wie erwähnt wird das so genannte Blockschema nicht nur durch die Höhe der Blöcke in Spaltenrichtung bestimmt, sondern auch durch die relative Position der Blöcke, die jeweils für dasselbe Bild genutzt werden. Ferner gehört zur Größe der Blöcke nicht nur die Ausdehnung in Spaltenrichtung, sondern auch die Breite der Blöcke. Generell wird es bevorzugt, nicht nur in Bezug auf das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiele, dass die Blöcke jeweils nur die Breite eines Matrixelements in Zeilenrichtung haben. Denkbar wäre jedoch auch, dass ein Block z. B. sich über zwei oder mehr Spalten erstreckt. In diesem Fall wären über die Höhe des Blockes alle entsprechenden Matrixelemente in den verschiedenen benachbarten Spalten Teil des Blockes. Aber auch in diesem Fall ist die Gesamthöhe des Blockes größer als die Breite des Blockes in Zeilenrichtung.
-
Das in 1 dargestellte Blockschema weist das Merkmal auf, dass die für die Darstellung eines bestimmten Bildes genutzten Blöcke um eine Spalte pro zwei Blockzeilenhöhen gegeneinander versetzt sind. Anders ausgedrückt befindet sich der in der Richtung, die durch die optische Einrichtung als Randlinienrichtung der sichtbaren Bereiche definiert ist, nächst benachbarte Block zur Darstellung desselben Bildes erst in der übernächsten Blockzeile. Z. B. der Block aus den Elementen Raa ... Gha hat als nächst benachbarten Block in dieser Richtung den Block mit den Matrixelementen Gqb bis Bxb. In der zweiten Blockzeile von oben in der Darstellung von 1 befinden sich jedoch auch Blöcke zur Darstellung desselben Bildes. Zwar ist z. B. in der Spalte d und in der zweiten Blockzeile (beginnend mit Matrixelementzeile i) ebenfalls ein Block zur Darstellung des ersten Bildes vorhanden und ist dieser Block bezüglich der Entfernung der nächstliegende zu dem Block aus den Elementen Raf bis Ghf. Allerdings erscheinen diese beiden Blöcke nicht in demselben streifenförmigen Bereich, den ein Betrachter bei Betrachtung der Matrix durch die optische Einrichtung erkennen kann. Auch beträgt der Versatz in Spaltenrichtung zwischen diesen beiden Blöcken zwei Spalten. Der Betrachter nimmt daher die räumliche Nähe dieser beiden Blöcke nicht deutlich wahr.
-
Die durch die optische Einrichtung, welche selbst nicht in 1 dargestellt ist, definierte Richtung ist durch vier gestrichelte Linien LA, LB, LC und LD dargestellt. Bei einem bestimmten Blickwinkel können diese Linien als die Mittelachsen der streifenförmigen erkennbaren Bereiche der Matrix aufgefasst werden. In dem dargestellten Beispiel verlaufen diese Linien LA bis LD genau durch die geometrische Mitte der Blöcke zur Darstellung des dritten Bildes. ”Geometrische Mitte” bedeutet, dass der Mittenpunkt zwischen dem in Spaltenrichtung vierten und fünften Element des Blocks liegt und in Zeilenrichtung bei der halben Breite der Matrixelemente.
-
Der zuvor definierte Versatz der Blöcke in der durch die optische Einrichtung, welche selbst in 1 nicht erkennbar ist, definierten Richtung setzt sich regelmäßig über die gesamte Matrix fort. Daher befindet sich ausgehend von dem Block mit den Matrixelementen Bid bis Rpd der in dieser Richtung nächstliegende Block in der folgenden Spalte e und zwei Blockzeilen tiefer, beginnend mit dem Element Rye als oberstes der acht in Spaltenrichtung aufeinanderfolgenden Elemente des Blockes. Dieser Block ist in 1 nicht mehr vollständig dargestellt. Derselbe Versatz um eine Spalte und zwei Blockzeilen existiert auch bei den Blöcken zur Darstellung der anderen Bilder.
-
2 zeigt einen Ausschnitt aus der Darstellung in 1. Der Ausschnitt enthält die links oben in 1 dargestellten Matrixelemente, nämlich die ersten drei Blockzeilen und die ersten sechs Spalten.
-
3 zeigt schematisch eine Anordnung mit fünf Kameras K1 bis K5, die ein Objekt OB aus verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen und jeweils ein Bild oder eine Folge von Bildern erzeugen. Vorzugsweise entsprechen die verschiedenen Blickrichtungen von jeweils zwei benachbarten Kameras K den verschiedenen Blickrichtungen des rechten und linken Auges eines Betrachters, wenn er sich am Ort der Kamera befinden würde. Die digitalen Bildsignale, die folglich die in Zeilen und Spalten aufgelösten Bildinformationen des Objektes OB enthalten, werden von der jeweiligen Kamera K zu einer Speichereinrichtung ST1, ST2, ST3, ST4 bzw. ST5 übertragen. Die Speichereinrichtungen ST sind zusammen mit einem Gesamt-Bilddatenspeicher SB Teil einer Aufbereitungseinrichtung AB zur Aufbereitung der Bilddaten, so dass die Bilddaten in der erfindungsgemäßen Weise dargestellt werden können. Jeder der Bilddatenspeicher ST überträgt entweder die digitalen Bilder, die dargestellt werden sollen, unverändert zu dem Gesamt-Bilddatenspeicher SB oder überträgt modifizierte Bilddaten zu dem Gesamt-Bilddatenspeicher SB. Wenn die Bilddaten unverändert von dem jeweiligen Bilddatenspeicher ST zu dem Gesamt-Bilddatenspeicher SB übertragen werden, wird von einer Einrichtung, die mit dem Bilddatenspeicher SB kombiniert ist, eine Modifikation der Bilddaten vorgenommen. ”Unverändert” bezieht sich auf ein Bild, z. B. das Bild, das mit der Kamera K1 aufgenommen wurde, zu einem bestimmten Zeitpunkt. ”Unverändert” bezieht sich nicht auf die zeitliche Folge der Bilddaten. Der Begriff bezieht sich vielmehr auf die Auswahl der erfindungsgemäß zur Darstellung des jeweiligen Bildes genutzten Blöcke. Durch die Aufbereitung des jeweiligen Bildes werden aus den von der jeweiligen Kamera oder auf andere Weise hergestellten ursprünglichen unveränderten Bilddaten in der jeweiligen Bildmatrix diejenigen Pixel ausgewählt, die den Blöcken der Bilddarstellungs-Matrix entsprechen, welche zur Darstellung des Bildes verwendet werden. Im Beispiel des Blockschemas gemäß
1 und
2 werden links oben in dem Bild 1 die Pixel ausgewählt, die auf den Matrixelementen Raa bis Gha darzustellen sind. Alle Pixel, die Matrixelementen zur Darstellung der anderen Bilder entsprechen, werden nicht ausgewählt und/oder eliminiert. Dies kann z. B. dadurch realisiert werden, dass nur die ausgewählten Pixel von dem jeweiligen Bilddatenspeicher ST zu dem Gesamt-Bilddatenspeicher SB übertragen werden. Alternativ kann die mit dem Gesamt-Bilddatenspeicher SB kombinierte Einrichtung eine neue Gesamt-Bildmatrix zur Darstellung auf der Bilddarstellungs-Matrix V (die z. B. die Matrix gem.
1 und
2) erzeugen. Das Gesamtbild enthält genau die Pixel, die auf der Bilddarstellungs-Matrix darzustellen sind, um die verschiedenen Bilder gleichzeitig darzustellen. Z. B. kann die mit dem Gesamt-Bilddatenspeicher SB kombinierte Einrichtung von den einzelnen Bilddatenspeichern ST jeweils die Pixel abrufen, die entsprechend dem Blockschema aufzufüllen sind. Die Erzeugung eines solchen Gesamt-Bildes ist an sich bekannt. Z. B. ist für das in
DE 69718534 T2 beschriebene Verfahren die Erstellung eines solchen Gesamt-Bildes erforderlich, allerdings nicht mit dem erfindungsgemäßen Blockschema. Auch muss das Gesamt-Bild nicht zwingend vorab in einem Gesamt-Bilddatenspeicher vorliegen. Vielmehr können die Pixel, die in den Blöcken darzustellen sind, sequenziell für jedes Bild direkt aus dem zugeordneten Bilddatenspeicher (z. B. entsprechend den Bilddatenspeichern ST1 bis ST5) abgerufen werden. Eine entsprechende Einrichtung ruft z. B. zyklisch in der Reihenfolge der Bilder 1, 2, 3, 4 und 5 jeweils die für einen Zeitpunkt gültigen Pixel, die in den Blöcken des Bildes darzustellen sind, aus den einzelnen Bilddatenspeichern ab. Auf diese Weise können in der Art eines Films zeitabhängig variierende Bilder dargestellt werden.
-
4 zeigt schematisch eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt durch eine Bilddarstellungs-Matrix V, die beispielsweise die Matrix aus 1 und 2 oder 3 sein kann. Über der Matrix V ist eine Schlitzanordnung erkennbar. In der Richtung senkrecht zur Bildebene von 4 erstrecken sich durch die Schlitzanordnung Schlitze schräg, entsprechend dem Schnittwinkel zwischen den Rändern der streifenförmigen vom Betrachter erkennbaren Bereiche und der Spaltenrichtung. Die Spaltenrichtung verläuft exakt senkrecht zur Bildebene von 4. Dagegen verläuft die Zeilenrichtung horizontal in der Bildebene von 4. Die mit den Bezugszeichen Da, Db, Dc, Dd, De, Df, Dg und Dh bezeichneten Bereiche sind undurchsichtig. Die Zwischenräume zwischen diesen Bereichen D sind die Schlitze.
-
5 zeigt die Bilddarstellungs-Matrix V mit dem Blockschema aus 1, dabei ist zusätzlich ein Teil eines Ausführungsbeispiels für eine Schlitzanordnung dargestellt. Bei der Schlitzanordnung handelt es sich z. B. um die durch die Bereiche Db, Dc und Dd aus 4 gebildeten 2 Schlitze. Weitere undurchsichtige Bereiche sind in der Praxis vorhanden, jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit in 5 nicht dargestellt. Die undurchsichtigen Bereich sind in 5 nicht vollständig undurchsichtig dargestellt, sonder durch schräg zur Spaltenrichtung verlaufende Balken, die mit Linien in vertikaler Richtung schraffiert sind.
-
In dem Ausführungsbeispiel der 5 erkennt man in den 2 Schlitzen in den undurchsichtigen Bereichen D, dass sich dort überwiegend Flächenbereiche von Matrixelementen befinden, die Blöcke zur Darstellung des zweiten Bildes bilden. Das in dem linken Schlitz liegende oberste Matrixelement ist das Matrixelement Rad. Allerdings werden in den beiden Schlitzen auch Teilflächen von Matrixelementen erkennbar, die nicht zu Blöcken zur Darstellung des zweiten Bildes gehören. In dem dargestellten Fall sind dies Teilflächen von Blöcken, die zur Darstellung des ersten und des dritten Bildes dienen. Der Anteil der erkennbaren Flächen, der durch die Blöcke 2 gebildet wird, bezüglich der einzelnen anderen erkennbaren Blöcke ist sehr viel größer als 50%, nämlich mindestens 65%. Dies ergibt sich aus der gewählten Schlitzbreite von einer halben Matrixelementbreite. Die Schlitzbreite kann jedoch grundsätzlich auch größer oder kleiner gewählt werden.
-
6 zeigt dieselben undurchsichtigen Bereiche Db, Dc und Dd in derselben Relativposition zu der Bilddarstellungs-Matrix V wie 5. Da aber die Schlitze in Blickrichtung in einem Abstand vor der Ebene der Bilddarstellungs-Matrix V angeordnet sind (siehe auch 4), ist der streifenförmige Bereich, der durch einen Schlitz erkennbar ist, vom Blickwinkel des Betrachters abhängig. Anders als in 4 wird in der Praxis die Ausdehnung der undurchsichtigen Bereiche in Blickrichtung sehr viel kleiner sein. Z. B. haben die undurchsichtigen Bereiche in Blickrichtung nur eine Ausdehnung von wenigen Mikrometern. Dagegen ist die Breite der Schlitze z. B. vorzugsweise gleich der halben Länge der Matrixelemente in Zeilenrichtung. Im Vergleich zu der Situation gemäß 5 ist die Position des Betrachters bei der Situation in 6 weiter links. Bezogen auf die Situation in 5 fällt der Blick bei der Situation in 6 mehr nach rechts unten in Bereiche, die in 5 von den linken Rändern der undurchsichtigen Bereiche abgedeckt waren. Dabei wird, wie es in der Praxis üblicherweise der Fall ist, angenommen, dass der Abstand des Betrachters von der Ebene der Bilddarstellungs-Matrix sehr viel größer ist, als der Abstand der undurchsichtigen Bereiche von der Ebene der Bilddarstellungs-Matrix.
-
Das Ausführungsbeispiel für das Blockschema in 1, 2, 5 und 6 enthält die Kombination von mehreren Merkmalen, die vor der Figurenbeschreibung beschrieben wurden. Das Blockschema enthält die grundlegende Eigenschaft, dass die Höhe in Spaltenrichtung bei den Blöcken größer ist als die Breite in Zeilenrichtung. Ferner ist die Anzahl der in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Matrixelemente nicht ohne Rest- oder Bruchteile durch drei teilbar und beträgt in dem Beispiel 8. Allerdings könnte sie auch z. B. 7, 10, 11, 13 oder 14 betragen. Ferner sind die in der durch die optische Einrichtung definierten Richtung nächst benachbarten Blöcke um zwei Blockzeilen und eine Spalte gegeneinander versetzt. Schließlich enthalten die Blöcke lediglich Matrixelemente einer Spalte. Auch bezieht sich das Ausführungsbeispiel auf handelsübliche Bilddarstellungs-Matrizen, bei denen drei Farb-Matrixelemente gemeinsam ein natives Matrixelement zur Darstellung beliebiger Farben bilden.
-
Durch diese Kombination der Merkmale ist auch dann eine gleichzeitige Darstellung mehrerer Bilder auf der Bilddarstellungs-Matrix möglich, wenn die Breite der einzelnen Matrixelemente größer ist als ihre Höhe in Zeilenrichtung. Dabei verläuft die durch die optische Einrichtung definierte Richtung und damit die Ränder der erkennbaren Bereiche verhältnismäßig steil, das heißt schneidet die Spaltenrichtung unter einem kleinen Winkel, von ca. 10 bis 11 Grad. Dadurch ist der Anteil, von der für den Betrachter erkennbaren Fläche der Matrix, die durch das darzustellende Bild gebildet wird verhältnismäßig groß und findet andererseits unter bestimmten Blickwinkeln noch keine Kontrastverminderung durch übermäßige Erkennbarkeit der zwischen den Spalten der Matrixelemente angeordneten Fläche statt. Ferner ist eine Farbverfälschung ausgeschlossen, da zwar jeder Block für sich betrachtet farbverfälscht darstellt, die Gesamtheit der in der durch die optische Einrichtung definierten Richtung benachbarten Blöcke aber die Farbverfälschung der einzelnen Blöcke kompensiert.
-
Mit dieser Kombination von Merkmalen sind insbesondere bei den handelsüblichen Displays hochqualitativ gleichzeitige Darstellungen von mehreren Bildern im Porträt-Modus möglich.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 69718534 T2 [0002, 0004, 0009, 0048]
