DE4438725A1 - Three-dimensional image representation method for television screen, computer monitor - Google Patents
Three-dimensional image representation method for television screen, computer monitorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines auf einen Betrachter dreidimensional wirkenden Bildes auf einem Bildträger, insbesondere einem Bildschirm, bspw. einem Fernsehschirm oder einem Computermonitor.The invention relates to a method for generating a viewer three-dimensional image on an image carrier, especially one Screen, for example a television screen or a computer monitor.
Zweidimensionale Darstellungen eines Gegenstandes, die für den Betrachter drei dimensional wirken sind bekannt. Es handelt sich hierbei um sogenannte Anagly phenbilder, die im Anaglyphenverfahren hergestellt werden. Bei einem Anagly phenverfahren handelt es sich um ein Verfahren zur stereoskopischen (räumli chen) Betrachtung zweier in unterschiedlichen Farben, vorzugsweise rot und grün gehaltener, etwas seitlich verschoben übereinander gedruckter und projizierter ebener Bilder, die einen räumlichen Gegenstand von benachbarten Standpunkten aus wiedergeben. Bei der Betrachtung dieser Bilder durch eine Farbfilterbrille, deren Gläser in den genau gleichen Farben, nämlich den Farben der beiden Bil der gefärbt sind, erscheint der abgebildete Gegenstand für den Betrachter drei dimensional. Derartige Anaglyphenverfahren und die damit erzeugten Anagly phenbilder werden in verschiedenen Bereichen, bspw. bei der Darstellung kom plexer Grubengebäude von untertägigen Bergwerken verwendet.Two-dimensional representations of an object, three for the viewer dimensional effects are known. It is so-called anagly phen images that are produced using the anaglyph process. With an anagly phenverfahren is a procedure for stereoscopic (spatial Chen) Consider two in different colors, preferably red and green held, slightly laterally printed and projected flat images that represent a spatial object from neighboring viewpoints play from. When looking at these pictures through color filter glasses, whose glasses in exactly the same colors, namely the colors of the two images which are colored, the depicted object appears to viewer three dimensional. Such anaglyph processes and the anagly generated with them phen images are used in various areas, e.g. when displaying com plexer mine building used by underground mines.
Nachteil des vorbekannten Anaglyphenverfahren ist, daß das dreidimensional er scheinende Anaglyphenbild lediglich die Farbkomponenten schwarz und weiß aufweist.The disadvantage of the known anaglyph method is that it is three-dimensional shining anaglyph image only the color components black and white having.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zu schaffen, mit dem dreidimensional wirkende Bilder auf einem Bildträger, insbesondere einem Bildschirm, bspw. einem Fernsehschirm oder einem Computermonitor derart abgebildet werden, daß der Betrachter diese dreidimensional wirkenden Bilder farbig wahrnimmt.Based on this state of the art, the object of the invention reasons to create a generic method with the three-dimensional acting images on an image carrier, in particular a screen, for example. are displayed on a television screen or a computer monitor in such a way that the viewer perceives these three-dimensional images in color.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht ein gattungsgemäßes Verfahren vor, bei dem eine Abbildung eines Objektes zumindest zweimal, vorzugsweise auf einem fotografischen Film, einem Datenträger oder dgl. erstellt wird, bei dem anschließend die Abbildungen mit Filtern unterschiedlicher Farben überdeckt werden, wobei die Filter eine Dichte aufweisen, die die Originalfarben der Ab bildungen im wesentlichen durchlassen, und bei dem die zumindest zwei Abbil dungen mit den Filtern derart übereinander angeordnet werden, daß die Konturen der Abbildungen geringfügig zueinander versetzt sind, wobei die Konturen der Abbildungen vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Horizontalen der Bildebene versetzt angeordnet werden, so daß bei Betrachtung des aus den Abbildungen und den Filtern zusammengesetzten Bildes mit vorzugsweise einem Filter in der mit der Farbe des Filters vorzugsweise der ersten Abbildung übereinstimmenden Farbe vor zumindest einem Auge des Betrachters ein die ursprünglichen Farben des Objektes wiedergebendes, dreidimensional wirkendes Bild entsteht.A generic method provides the solution to this problem, in which an image of an object is at least twice, preferably on a photographic film, a data carrier or the like. In which then covered the images with filters of different colors the filters have a density that matches the original colors of Ab education pass through, and in which the at least two illus the filters are arranged one above the other in such a way that the contours of the illustrations are slightly offset from one another, the contours of Figures preferably substantially parallel to the horizontal of the Image plane are staggered so that when viewing the from Images and filters composite image with preferably one Filter in the color of the filter, preferably the first illustration matching color in front of at least one eye of the beholder the original colors of the object, three-dimensional Picture arises.
Neben dem Vorteil, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein dreidimen sional wirkendes Erscheinungsbild eines in einer zweidimensionalen Ebene abge bildeten Objektes erzielt wird, weist das erfindungsgemäße Verfahren ferner den Vorteil auf, daß der Betrachter lediglich einen Filter in einer Komplementärfarbe einer der beiden Abbildungen benötigt, die Abbildung aber mit beiden Augen be trachtet. Demzufolge entsteht bereits durch den einen Filter vor einem Auge ein räumliches Bild in voller Farbe. Ein weiterer Effekt ergibt sich, wenn der Be trachter den Filter von dem einen auf das andere Auge wechselt. Wird der Filter vor das erste Auge gehalten, so ergibt sich eine räumliche Tiefe der betrachteten Abbildung. Wechselt man nun den Filter vor das andere Auge, so ergibt sich eine sogenannte räumliche Höhe, d. h., die Abbildung erscheint aus der zwei dimensionalen Bildebene hervorgehoben.In addition to the advantage that a three-dimensional with the inventive method sionally appearing appearance in a two-dimensional plane formed object is achieved, the inventive method also has the Advantage on that the viewer only has a filter in a complementary color one of the two images is required, but the image must be with both eyes seeks. As a result, a filter is created in front of one eye spatial image in full color. Another effect arises when the Be trachter changes the filter from one eye to the other. Will the filter held in front of the first eye, there is a spatial depth of the observed Illustration. If you now change the filter in front of the other eye, the result is a so-called spatial height, d. that is, the figure appears from the two dimensional image plane highlighted.
Selbstverständlich sind zur Darstellung des Objektes nicht nur Bildschirme ver wendbar, sondern vielmehr auch Bildprojektionen, Printmedien und/oder Digi talfilme. Darüberhinaus läßt sich durch eine Erhöhung der Anzahl der Ab bildungen eine Vergrößerung der räumlichen Tiefenwirkung erzielen. Hierzu kann entweder eine Vervielfältigung der ursprünglichen Abbildung, bspw. in einem Computer vorgesehen sein, oder die fotografische Aufnahme eines Objek tes von einer Vielzahl von Standpunkten, wobei die Standpunkte derart ausge wählt sind, daß sie sich nur geringfügig voneinander unterscheiden.Of course, not only screens are used to display the object reversible, but rather also image projections, print media and / or digi valley films. In addition, by increasing the number of Ab formations to increase the spatial depth effect. For this can either be a duplication of the original illustration, e.g. in be provided on a computer, or the photographic recording of an object tes from a variety of viewpoints, the viewpoints being such are chosen that they differ only slightly from each other.
Eine alternative Lösung dieser Aufgabenstellung sieht ein gattungsgemäßes Verfahren vor, bei dem ein Objekt zumindest zweimal auf einem fotographischen Film, einem Datenträger oder dergleichen abgebildet wird, bei dem anschließend die Abbildungen vervielfältigt, zumindest verdoppelt und anschließend mit Farbfiltern überdeckt werden, wobei zwei Abbildungen jeweils ein Basis- und ein Montagebild bilden, welches Montagebild über dem jeweiligen Basisbild angeordnet wird, woraufhin die übereinander montierten Basis- und Montagebilder übereinander angeordnet werden und das dreidimensionale Bild bilden, wobei zumindest zwei Basisbilder und zwei Montagebilder jeweils mit Filtern komplementärer Farben überdeckt werden.An alternative solution to this task is a generic one A method in which an object is photographed at least twice Film, a disk or the like is imaged, in which subsequently the images reproduced, at least doubled and then with Color filters are covered, with two images each a base and a Form assembly picture, which assembly picture above the respective base picture is arranged, whereupon the stacked base and Assembly pictures are arranged one above the other and the three-dimensional image form, with at least two basic pictures and two assembly pictures each with Filter complementary colors are covered.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung dieses Verfahrens sieht vor, daß die Abbildungen stereoskopisch, d. h. mit zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen, insbesondere Kameras von zwei unterschiedlichen Standpunkten aufgenommen werden. Beispielsweise wird ein Objekt von zwei Kameras aufgenommen, die an zwei unterschiedlichen Standpunkten aufgestellt werden, wobei diese Standpunkte in einem geringen Abstand voneinander liegen. Anschließend werden die beiden aufgenommenen Bilder der Kameras jeweils verdoppelt, so daß in einem Schritt jeweils zwei identische, und somit insgesamt vier Bilder vorliegen. Das Bild der vom Betrachter aus gesehen linken Kamera wird dann einmal mit einem roten Filter und einmal mit einem blau/grünen Filter überdeckt. Hierbei wird das durch das linke Auge des Betrachters wahrzunehmende Basisbild rot und das durch das rechte Auge des Betrachters wahrzunehmende Basisbild blau/grün "eingefärbt". In entsprechender Weise werden die beiden anderen Bilder mit den dazu komplementären Farben "eingefärbt" und bilden so die Montagebilder. Im nächsten Schritt wird dann jeweils das Montagebild über dem Basisbild angeordnet, so daß zwei montierte Bilder vorliegen, von denen das für das linke Auge vorgesehene ein roteingefärbtes Basis- und ein blau/grün eingefärbtes Montagebild aufweist. Für das durch das rechte Auge wahrzunehmende montierte Bild ist vorgesehen, daß das Basisbild blau/grün eingefärbt ist und das Montagebild mit einem roten Filter überdeckt ist. Abschließend werden diese beiden montierten Bilder übereinander angeordnet. Hieraus ergibt sich ein dreidimensional wirkendes Bild, welches ohne jegliche Sehhilfen, beispielsweise sogenannten 3D-Brillen seine dreidimensionale Wirkung entfaltet.An advantageous further development of this method provides that the Stereoscopic images, d. H. with at least two holding devices, especially cameras from two different points of view will. For example, an object is captured by two cameras that are on two different points of view are taken, these points of view are at a short distance from each other. Then the two recorded images of the cameras doubled, so that in one step there are two identical pictures and therefore a total of four pictures. The picture of the Left camera seen from the viewer is then once with a red Filter and once covered with a blue / green filter. This is done by the left eye of the viewer to see the basic image red and that through the right eye of the viewer perceived basic image blue / green "colored". Correspondingly, the other two pictures with the corresponding complementary colors "colored" and thus form the assembly pictures. in the The next step is the assembly picture above the base picture arranged so that there are two mounted pictures, one for the left Eye provided a red colored base and a blue / green colored one Has assembly picture. For what is perceptible through the right eye mounted picture it is provided that the base picture is colored blue / green and that Installation picture is covered with a red filter. In conclusion, these two mounted pictures arranged one above the other. This results in a three-dimensional image, which without any visual aids, for example so-called 3D glasses unfold its three-dimensional effect.
Eine Weiterentwicklung dieses Verfahrens sieht vor, daß zumindest eines der Basis- oder Montagebilder verzerrt abgebildet und an das jeweilige Montage oder Basisbild angepaßt wird, so daß die Bilder annähernd deckungsgleich sind.A further development of this method provides that at least one of the Basic or assembly images are shown distorted and to the respective assembly or base image is adjusted so that the images are approximately congruent.
Bei unterschiedlichen Perspektiven der beiden Aufnahmevorrichtungen ergeben sich zwei unterschiedliche Bilder von demselben Objekt. Schiebt man die Abbildungen des Objektes mit ihren Kanten deckungsgleich übereinander, so ergibt sich ein Bild mit Doppelkonturen, die jedoch zum Teil stark divergierend angeordnet sind. Um ein dreidimensional wirkendes Bild zu erzeugen, dessen dreidimensionale Wirkung ohne Hilfsmittel wahrgenommen werden kann, ist es notwendig und vorteilhaft, eines der übereinander angeordneten Bilder derart zu verzerren, daß eine möglichst deckungsgleiche Anordnung der Abbildungen erzielt wird. Hierbei ist darauf abzustellen, daß nicht die deckungsgleiche Anordnung der Konturen angestrebt wird, sondern daß die Konturen der Abbildungen in gewisser Weise nebeneinander verlaufend angeordnet sind. Beispielsweise können die Konturen in einem Fixpunkt deckungsgleich angeordnet sein und in anderen Punkten oder Linien divergierend auseinanderlaufen. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß das menschliche Auge diese so entstandene Unschärfe oder Doppelkontur durch die Präzision der Erstellung nicht mehr auflösen kann. Die Farbinformation der Konturen ist jedoch different, so daß ein räumlicher Eindruck entsteht.Given different perspectives of the two recording devices two different images of the same object. If you push them Images of the object with their edges overlapping one another, see above the result is a picture with double contours, some of which are very divergent are arranged. To create a three-dimensional image whose three-dimensional effect can be perceived without tools, it is necessary and advantageous to one of the images arranged one above the other distort that a congruent arrangement of the illustrations is achieved. It is important to note that this is not the same Arrangement of the contours is sought, but that the contours of the Images are arranged in a way running side by side. For example, the contours in a fixed point can be congruent be arranged and divergent in other points or lines diverge. This procedure has the advantage that the human Eye this blur or double contour created by the precision of the Creation can no longer resolve. The color information of the contours is however different, so that a spatial impression is created.
Die Filter zur Abdeckung der Abbildungen sind in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, daß ihre Wellenlängen einerseits lang und andererseits kurz sind. Beispielsweise kann ein Filter rot eingefärbt sein, was stellvertretend für ein langwelliges Licht ist. Der komplementäre Filter ist demzufolge blau/grün ein gefärbt, was demzufolge einem kurzwelligen Licht entspricht, wobei es sich bei der Einfärbung blau/grün um die Einfärbung cyan handelt.The filters for covering the images are advantageously such trained that their wavelengths are long on the one hand and short on the other hand. For example, a filter can be colored red, which is representative of a is long-wave light. The complementary filter is therefore blue / green a colored, which corresponds to a short-wave light, whereby it the blue / green coloring is cyan.
Bei der ersten Lösungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Aufgabe hat es sich darüberhinaus als vorteilhaft herausgestellt, die Konturen der Abbildungen entlang eines Vektors geringfügig zueinander zu verschieben, wobei der Vektor vorzugsweise im wesentlich parallel zur Horizontalen der Bildebene verläuft. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die erste Abbildung als Basisbild und die zweite Abbildung als Montagebild dient und daß das Montagebild relativ zum Basisbild vor seiner Anordnung auf dem Basisbild verkleinert wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Montagebild um einen Faktor zwischen 0,1 und 2%, vorzugsweise 1% gegenüber dem Basisbild zu verkleinern.The first possible solution to the problem according to the invention has been found furthermore, the contours of the illustrations were found to be advantageous to shift slightly towards each other along a vector, the vector preferably runs essentially parallel to the horizontal of the image plane. Alternatively, it can be provided that the first image as a base image and the second figure serves as a mounting picture and that the mounting picture relative to Base image is reduced before it is arranged on the base image. Here has it has proven to be advantageous to reduce the assembly picture by a factor between 0.1 and reduce 2%, preferably 1%, compared to the base image.
Der dreidimensionale Effekt wird bei den erfindungsgemäßen Verfahren dadurch verstärkt, daß beide Abbildungen mit einem dunkelfarbigen Hintergrund erstellt werden.The three-dimensional effect is thereby in the method according to the invention reinforces that both images are created with a dark colored background will.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abbildung des Objektes farbig erfolgt. Durch diese Ausgestaltung kann der erwünschte Ef fekt schon dadurch erzielt werden, daß lediglich eine der duplizierten Ab bildungen andersfarbig ein gefärbt wird. According to a further feature of the invention it is provided that the figure the object is colored. With this configuration, the desired Ef can be achieved by the fact that only one of the duplicated Ab formations in a different color.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Filter mit additiven Farben, vorzugs weise rot einerseits und blaugrün andererseits einzufärben. Hierbei ist festzustel len, daß die Farben blau, grün und rot additiv und die Farben gelb, purpur und blaugrün subtraktiv wirken. Das Zusammenfügen der drei additiv wirkenden Farben ergibt wiederum eine für den Betrachter neutrale Farbe, nämlich weiß, so daß hierdurch die ursprünglichen Farben des Objektes vom Betrachter erkannt werden können.It has proven to be advantageous to use filters with additive colors Color red on the one hand and blue-green on the other. It should be noted here len that the colors blue, green and red additive and the colors yellow, purple and appear blue-green subtractive. The combination of the three additive Colors in turn result in a neutral color for the viewer, namely white, see above that the original colors of the object are recognized by the viewer can be.
Vorzugsweise werden die Abbildungen im Computer digitalisiert, so daß in ein facher Weise Veränderungen hinsichtlich der Farbgebung der Abbildungen mög lich sind.The images are preferably digitized in the computer, so that in one possible changes in the color of the images possible are.
Nach einer ersten Methode werden die Abbildungen von verschiedenen Stand punkten aufgenommen, wobei die Standpunkte vorzugsweise im Distanzbereich zwischen 0,1 und 10 cm angeordnet sind. Das heißt, daß die unterschiedlichen Standpunkte jeweils soweit voneinander entfernt sind, wie die durchschnittliche Pupillendistanz eines Betrachters.According to a first method, the illustrations are of different status points recorded, the viewpoints preferably in the distance range are arranged between 0.1 and 10 cm. That means the different Viewpoints are each as far apart as the average Pupil distance of a viewer.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ab bildung des Objektes vervielfältigt, vorzugsweise dupliziert wird. Eine derartige Vorgehensweise kann bspw. mittels eines Computers durchgeführt werden, der ein einfaches Vervielfältigen der Abbildung des Objektes ermöglicht, so daß im Anschluß daran entsprechende Filter auf die Abbildungen aufgebracht werden, bevor die derart "eingefärbten" Abbildungen übereinander angeordnet werden um den Betrachter ein dreidimensional wirkendes Bild zu vermitteln.According to a further embodiment of the invention it is provided that the Ab formation of the object is reproduced, preferably duplicated. Such The procedure can be carried out, for example, using a computer which a simple duplication of the image of the object enables, so that in Then appropriate filters are applied to the images, before the "colored" images are arranged one above the other to convey a three-dimensional image to the viewer.
Es ist ferner vorgesehen, daß die farbige Abbildung des Objektes nach der Digi talisierung im Microcomputer hinsichtlich ihrer Farbe verändert, insbesondere intensiviert wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Intensivierung mit mindestens 30%, vorzugsweise 50% der Ausgangsfarbintensität durch zuführen, um ein optimales Ergebnis hinsichtlich der räumlichen Wahrnehmung der Abbildung durch den Betrachter zu ermöglichen. It is also envisaged that the colored image of the object according to the Digi Talization in the microcomputer changed in color, in particular is intensified. Intensification has proven to be advantageous here with at least 30%, preferably 50% of the original color intensity lead to an optimal result in terms of spatial perception to enable the viewer to depict it.
Eine weitere Verstärkung der räumlichen Wahrnehmbarkeit wird dadurch erzielt, daß die duplizierten Abbildungen in Komplementärfarben eingefärbt werden. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die erste Abbildung eine Farbe mit einer Wellenlänge von 560 bis 580 × 10-9 m, vorzugsweise 570 × 10-9 m und die zweite Abbildung eine Farbe mit einer Wellenlänge von 420 bis 480 × 10-9 m, vorzugsweise 450 × 10-9 m erhält. Alternativ kann aber auch vor gesehen sein, daß die erste Abbildung eine Farbe mit einer Wellenlänge von 480 bis 560 × 10-9 m, vorzugsweise 520 × 10-9 m und die zweite Abbildung eine Farbe von 600 bis 800 × 10-9 m, vorzugsweise 700 × 10-9 m erhält. Schließlich ist es auch möglich, daß die erste Abbildung eine Farbe mit einer Wellenlänge von 630 bis 790 × 10-9 m, insbesondere 610 × 10-9m und die zweite Abbildung eine Farbe mit einer Wellenlänge von 460 bis 520 × 10-9 m, insbesondere 500 × 10-9 m erhält. Bei diesen bevorzugten Ausführungsbeispielen wird jeweils ein Filter zur Betrachtung verwendet, der in der Komplementärfarbe der ersten Ab bildung eingefärbt ist, d. h. die Wellenlänge der zweiten Abbildung filtert.The spatial perceptibility is further increased by coloring the duplicated images in complementary colors. It has proven particularly advantageous here if the first image has a color with a wavelength of 560 to 580 × 10 -9 m, preferably 570 × 10 -9 m, and the second image has a color with a wavelength of 420 to 480 × 10 -9 m, preferably 450 × 10 -9 m receives. Alternatively, it can also be seen that the first image has a color with a wavelength of 480 to 560 × 10 -9 m, preferably 520 × 10 -9 m, and the second image has a color of 600 to 800 × 10 -9 m, preferably receives 700 × 10 -9 m. Finally, it is also possible that the first image has a color with a wavelength of 630 to 790 × 10 -9 m, in particular 610 × 10 -9 m, and the second image has a color with a wavelength of 460 to 520 × 10 -9 m , in particular 500 × 10 -9 m receives. In these preferred exemplary embodiments, a filter is used for viewing, which is colored in the complementary color of the first image, ie, filters the wavelength of the second image.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die beiden Abbildungen in Abhängig keit der Pupillendistanz des Betrachters teilweise übereinander anzuordnen, da sich ein optimales dreidimensionales Erscheinungsbild insbesondere dann erzielen läßt, wenn die Anordnung der beiden sich teilweise überlagernden Abbildungen auf die jeweilige Pupillendistanz bzw. auf den Augenabstand des Betrachters ein gestellt sind.It has also proven to be advantageous to have the two figures in dependence the pupil distance of the observer can be partially arranged one above the other, because then achieve an optimal three-dimensional appearance leaves when the arrangement of the two partially overlapping figures the respective pupil distance or the eye relief of the viewer are posed.
Das voran stehend beschriebene Verfahren läßt sich bspw. für die farbige Darstel lung in der virtuellen Realität einsetzen. In erster Linie lassen sich dadurch drei dimensional wirkende Bilder auf Bildträgern, wie Bildschirmen, Computer monitoren oder dgl. realisieren. Es ist aber auch möglich, derartige drei dimensional wirkende Bilder in Vorrichtungen einzuspielen, die mit dem Kopf des Betrachters in Form einer Brille oder eines Helmes verbindbar sind. Hierbei kann dann auch der Wechsel des entsprechenden Filters von einem Auge zum an deren Auge in Abhängigkeit des zu betrachtenden dreidimensional wirkenden Bildes automatisch gesteuert werden bzw. die Überlagerung der beiden Ab bildungen in Abhängigkeit der Pupillendistanz des Betrachters automatisch einge stellt werden.The method described above can be used, for example, for the colored display use in virtual reality. In the first place, there are three dimensional images on image carriers, such as screens, computers monitor or the like. But it is also possible to have three of these to import dimensionally appearing images into devices with the head of the viewer in the form of glasses or a helmet can be connected. Here can then also change the corresponding filter from one eye to the other their eyes depending on the three-dimensional one to be viewed Image can be controlled automatically or the overlay of the two Ab formations automatically depending on the pupil distance of the viewer be put.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erzeugung eines auf einen Be trachter dreidimensional wirkenden Filmes, bestehend aus einer Vielzahl von Bil dern, die nach einem der Ansprüche 1 bis 13 erzeugt werden, wobei jedes Bild in an sich bekannter Weise geringfügig von dem vorhergehenden Bild abweicht und wobei die Bilder mit einer Frequenz zwischen 40 hz, vorzugsweise 50 hz und 100 hz projiziert werden.The invention further relates to a method for generating a loading trachten three-dimensional film, consisting of a variety of images dern generated according to one of claims 1 to 13, wherein each image in known manner differs slightly from the previous image and the images with a frequency between 40 hz, preferably 50 hz and 100 Hz can be projected.
Üblicher Weise erfolgt die Projizierung von an sich bekannten Filmen mit einer Frequenz von 30 hz. d. h. dem Betrachter werden 30 Bilder pro Sekunde gezeigt, so daß der Betrachter nicht mehr in der Lage ist, die einzelnen Unterschiede der Bilder zu erkennen. Nachteil dieser vorbekannten Vorgehensweise ist es, daß derartige Filme keine räumliche Tiefe aufweisen. Dieser Nachteil wird er findungsgemäß dadurch beseitigt, daß die nach dem voran stehend beschriebenen Verfahren hergestellten Bilder mit einer Frequenz zwischen 40 hz und 100 hz projiziert werden. Das heißt, daß dem Betrachter zwischen 40 und 100 Bilder pro Sekunde vorgespielt werden. Bei derartig hohen Frequenzen erhält der aus dem voran stehend beschriebenen Bildern bestehende Film eine räumliche Tiefe da durch, daß der Betrachter die Farbübergänge durch die etwas versetzt zueinander angeordneten Einzelbilder nicht mehr erkennt.Usually, films known per se are projected using a Frequency of 30 hz. d. H. the viewer is shown 30 frames per second, so that the viewer is no longer able to see the individual differences of the Recognizing images. The disadvantage of this previously known procedure is that such films have no spatial depth. This disadvantage he will according to the invention eliminated in that those described above Processed images with a frequency between 40 hz and 100 hz be projected. That means that the viewer between 40 and 100 pictures per Second played. At such high frequencies, it gets from the film described above, existing film has a spatial depth through that the viewer can see the color transitions offset by something arranged individual images no longer recognizes.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele für die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens beschrieben.Below are exemplary embodiments for carrying out the invention described procedure.
Bei der Erzeugung eines auf einen Betrachter dreidimensional wirkenden Bildes auf einem Bildträger nämlich einem Computermonitor werden zwei Aufnahmen für das linke Auge und das rechte Auge des Betrachters hergestellt. Die beiden Aufnahmen werden aus verschiedenen Blickwinkeln fotografisch aufgenommen und anschließend in den Computer eingelesen, d. h. digitalisiert. Diese Vor gehensweise ist an sich bekannt. When creating an image that looks three-dimensional to a viewer on a picture carrier namely a computer monitor two pictures are taken made for the viewer's left eye and right eye. The two Recordings are taken from different angles and then read into the computer, d. H. digitized. This before is known per se.
Anschließend wird die im Computer digitalisierte Aufnahme für das linke Auge dupliziert, so daß zwei Vorlagen entstehen. Die erste Vorlage des aufgenomme nen Objektes dient als normale Bildvorlage, während die zweite Aufnahme in haltlich gelöscht wird, so daß lediglich eine Formatvorlage bestehen bleibt. Diese Formatvorlage weist somit keine Bildbestandteile auf und entspricht in Formge bung und Größe der Bildvorlage.Then the image digitized in the computer for the left eye duplicated so that two templates are created. The first submission of the NEN serves as a normal picture template, while the second shot in is deleted so that only one style remains. These Format template therefore has no image components and corresponds in shape Exercise and size of the template.
In einem nächsten Schritt wird die Formatvorlage in rot, d. h. mit einer Farbe, die eine Wellenlänge von 700 × 10-9 m aufweist eingefärbt. Anschließend wird die in dieser Weise eingefärbte Formatvorlage unter der Bildvorlage angeordnet, so daß die Bildvorlage rot "eingefärbt" wirkt. Die Aufnahme für das linke Auge ist somit fertiggestellt.In a next step, the format template is colored in red, ie with a color that has a wavelength of 700 × 10 -9 m. The format template colored in this way is then arranged under the image template, so that the image template appears "colored" in red. The image for the left eye is now complete.
Im Anschluß daran wird die Aufnahme für das rechte Auge analog zur Aufnahme für das linke Auge hergestellt, wobei jedoch die Formatvorlage in der Farbe blaugrün, d. h. in eine Farbe mit einer Wellenlänge von ungefähr 500 × 10-9 m eingefärbt. Anschließend werden die Formatvorlage und die Bildvorlage für das rechte Auge in gleicher Weise übereinander angeordnet, wobei auch in diesem Fall die Formatvorlage unterhalb der Bildvorlage angeordnet wird.The image for the right eye is then produced analogously to the image for the left eye, but the format template is colored in the color blue-green, ie in a color with a wavelength of approximately 500 × 10 -9 m. The format template and the image template for the right eye are then arranged one above the other in the same way, the format template also being arranged below the image template in this case.
Nachdem nun beide Aufnahmen für beide Augen fertiggestellt sind, werden in einem nächsten Schritt die mit den eingefärbten Formatvorlagen manipulierten Bilder übereinander montiert, d. h. die Aufnahme für das rechte Auge, welche in der Farbe blaugrün "eingefärbt" ist wird zur Deckung mit der Aufnahme für das linke Auge gebracht, d. h. beide Aufnahmen werden deckungsgleich übereinander gelegt. Hierbei ist von besonderer Bedeutung, daß die rot "eingefärbte" Auf nahme auf der blaugrün "eingefärbten" Aufnahme angeordnet wird. Durch die Anordnung der beiden Aufnahmen übereinander wird die Dichte der beiden Auf nahmen addiert, d. h., wenn beide Aufnahmen eine Dichte von jeweils 100% haben, so hat das montierte Bild bestehend aus beiden Aufnahmen eine Dichte von 200%. Hieraus folgt, daß das montierte Bild sehr dunkel erscheint.Now that both shots for both eyes have been completed, in a next step manipulated with the colored styles Images mounted on top of each other, d. H. the recording for the right eye, which in The color is "tinted" blue-green to coincide with the inclusion for the left eye brought d. H. both recordings are congruent on top of each other placed. It is particularly important here that the red "colored" on on the blue-green "colored" picture. Through the Arranging the two pictures on top of each other will increase the density of the two added, d. i.e. if both recordings have a density of 100% each have, the assembled image consisting of both pictures has a density of 200%. It follows that the mounted picture appears very dark.
Durch die Montage der beiden Aufnahmen übereinander sind bei dem montierten Bild Doppelkonturen in den jeweiligen Farbspektren rot und blaugrün zu erken nen.By mounting the two receptacles one above the other, the Image to recognize double contours in the respective color spectra red and blue-green nen.
Anschließend wird zur Erzeugung des Tiefeneffekts, d. h. der dreidimensionalen Wirkung die blaugrün "eingefärbte" Aufnahme horizontal gegenüber der rot "eingefärbten" Aufnahme nach rechts verschoben. Bei einer Verschiebung nach links, oben oder unten, jeweils bezogen auf die Bildebene im Bezug auf den Be trachter hat sich erwiesen, daß der Tiefeneffekt reduziert wird bzw. verschwin det. Von besonderem Vorteil ist es, die blaugrün "eingefärbte" Aufnahme relativ zu der rot "eingefärbten" Aufnahme zu verschieben, wobei eine Verschiebung in einem Längenbereich von 0,1 bis 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0 mm durchgeführt wird.Then, to create the depth effect, i.e. H. the three-dimensional Effect the blue-green "colored" image horizontally compared to the red "Colorized" shot shifted to the right. When moving to left, top or bottom, each related to the image plane with respect to the Be trachter has shown that the depth effect is reduced or disappears det. It is of particular advantage to record the blue-green "colored" image relatively shift to the red "colored" picture, whereby a shift in a length range of 0.1 to 1.5 mm, preferably between 0.5 and 1.0 mm is carried out.
Abschließend wird noch die Dichte, vorzugsweise in Abhängigkeit des Betrach ters in einem Bereich zwischen 0 und 100% eingestellt. Das heißt, daß das 200% Dichte aufweisende Bild derart reduziert wird, daß eine Aufhellung des montier ten Bildes erfolgt.Finally, the density, preferably depending on the view ters in a range between 0 and 100%. That means that the 200% Density image is reduced so that a brightening of the montier th picture.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Aufnahme für das rechte Auge in rot "einzufärben" und dazu analog die Aufnahme für das linke Auge in blaugrün "einzufärben". In jedem Fall kann das dreidimensional wirkende Bild mittels eines vor einem Auge des Betrachters angeordneten Rotfilters in seiner Wirkung erkannt werden, wobei die Farbgebung der ursprünglichen Aufnahmen im wesentlichen beibehalten werden, so daß ein dreidimensional wirkendes Farbbild auf dem Bildträger entsteht. Darüberhinaus ist es möglich, den Farbfilter von einem Auge auf das andere Auge zu wechseln. Hierdurch ergibt sich entweder eine Tiefenerscheinung oder eine Erscheinung, die der Betrachter als ein Heraus heben des Objektes aus der Bildebene erkennt.Of course, it is also possible to have the image for the right eye in red "to colorize" and analogously the image for the left eye in blue-green "to color". In any case, the three-dimensional image can be the effect of a red filter arranged in front of an eye of the viewer can be recognized, the color of the original pictures in essentially be retained, so that a three-dimensional color image is created on the image carrier. It is also possible to use the color filter from to switch one eye to the other. This results in either a deep phenomenon or a phenomenon that the viewer sees as an out detects the object from the image plane.
Bei dem voran stehend beschriebenen Verfahren ist es aber auch möglich, eine rot/blau-grün-Brille zu verwenden. Zwar kann auf diese Weise ebenfalls eine Tiefenwirkung erzielt werden, die Farbwirkung ist jedoch um ein vielfaches schwächer. In the method described above, it is also possible to use a to use red / blue-green glasses. In this way, too Depth effect can be achieved, but the color effect is a multiple weaker.
Darüberhinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Grafiken anwend bar, von denen lediglich eine Aufnahme oder eine Wiedergabe vorhanden ist, d. h., daß die Grafik von nur einem Standpunkt aus aufgenommen wird. In diesem Fall wird dem voranstehend beschriebenen Verfahren die Herstellung eines iden tischen Duplikats vorangestellt. Die beiden Duplikate werden dann ebenso wie das voranstehend beschriebene Realbild verarbeitet.In addition, the method according to the invention is also applicable to graphics bar, of which only a recording or a reproduction is available, d. that is, the graphic is taken from only one point of view. In this The process described above is the case of producing an iden preceded duplicate tables. The two duplicates are then just like processes the real image described above.
Es hat sich darüberhinaus gezeigt, daß eine weitere Verbesserung der Tiefen wirkung dadurch erzielt werden kann, daß eine Vielzahl von Abbildungen bzw. Aufnahmen verwendet wird, die nach der voranstehenden Bearbeitung über einander angeordnet werden.It has also been shown to further improve the depths effect can be achieved in that a large number of images or Recordings used after editing above be arranged one another.
Bezug nehmend auf die Zeichnung wird nachfolgend ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigt:Referring to the drawing, another will be given below Described embodiment. The drawing shows:
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a schematically illustrated flow chart of a method according to the invention and
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Ablaufplan des letzten Schrittes des Verfahrens gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a schematically illustrated flow chart of the last step of the method according to FIG. 1.
Ein in der Fig. 1 mit 1 bezeichnetes Objekt wird durch zwei Kameras 2 und 3 aufgenommen. Die Aufnahme kann hierbei auf normalem fotographischen Material oder auf einem Magnetband erfolgen. Die beiden Kameras 2 und 3 sind im Abstand a zueinander angeordnet. Die Kameras 2 und 3 nehmen somit das gleiche Objekt 1 aus einer unterschiedlichen Perspektive auf. Mit der linken Kamera 2 wird eine erste Abb. 4 hergestellt, die verdoppelt wird, so daß ein Duplikat 5 der ersten Abb. 4 entsteht. Mit der rechten Kamera 3 wird eine zweite Abb. 6 aufgenommen, die ebenfalls vervielfältigt wird, so daß ein Duplikat 7 der zweiten Abb. 6 entsteht.An object designated by 1 in FIG. 1 is recorded by two cameras 2 and 3 . The recording can be done on normal photographic material or on a magnetic tape. The two cameras 2 and 3 are arranged at a distance a from one another. The cameras 2 and 3 thus record the same object 1 from a different perspective. A first image 4 is produced with the left camera 2 , which is doubled so that a duplicate 5 of the first image 4 is created. A second image 6 is recorded with the right camera 3 , which is also reproduced, so that a duplicate 7 of the second image 6 is produced.
Im Folgenden werden als erstes die Abb. 4 und 6 betrachtet. Die Abb. 4 wird mit einem Filter 8 überdeckt, der rot eingefärbt ist, wobei die Dichte des Filters 8 derart bemessen ist, daß die Farbinformation der Abb. 4 annähernd vollständig durch den Filter 8 durchtritt. In gleicher Weise wird die Abb. 6 mit einem Filter 9 abgedeckt, welcher eine blau/grün (cyan) Färbung aufweist. Auch in diesem Fall ist der Filter 9 derart durchlässig, daß annähernd die gesamte Farbinformation der Abb. 6 nach der Filterung erhalten bleibt. Die Abb. 4 mit dem darauf angeordneten Filter 8 bildet eine Basisabbildung 10, auf welcher eine Montageabbildung 11 deckungsgleich angeordnet ist, die aus der Abb. 6 und dem Filter 9 besteht. Hierbei wird entweder die Basisabbildung 10 oder die Montageabbildung 11 in einer Weise bearbeitet, die nachfolgend anhand der Fig. 2 beschrieben werden wird.In the following, Figs. 4 and 6 are considered first. The Fig. 4 is covered with a filter 8 , which is colored red, the density of the filter 8 is such that the color information of Fig. 4 passes almost completely through the filter 8 . In the same way, Fig. 6 is covered with a filter 9 , which has a blue / green (cyan) color. In this case too, the filter 9 is permeable in such a way that almost all of the color information in FIG. 6 is retained after the filtering. Fig. 4 with the filter 8 arranged thereon forms a base image 10 on which an assembly image 11 is congruently arranged, which consists of Fig. 6 and the filter 9 . In this case, either the basic illustration 10 or the assembly illustration 11 is processed in a manner which will be described below with reference to FIG. 2.
Im Folgenden werden die Duplikate 5 und 7 betrachtet, welche in gleicher Weise bearbeitet werden, wie die Abb. 4 und 6. Jedoch wird das Duplikat 5, welches das Duplikat der Abb. 4 ist, welche mit der linken Kamera 2 gemacht worden ist, mit einem Filter 12 überdeckt, der eine blau/grün (cyan) Einfärbung aufweist.In the following, the duplicates 5 and 7 are considered, which are processed in the same way as Figs. 4 and 6. However, the duplicate 5 , which is the duplicate of Fig. 4, which was made with the left camera 2 , covered with a filter 12 , which has a blue / green (cyan) color.
Dementsprechend wird das Duplikat 7 mit einem Filter 13 überdeckt, der eine rote Einfärbung aufweist. Die Eigenschaften der Filter 12 und 13 entsprechen den Eigenschaften der Filter 8 und 9 , d. h. daß die Beschaffenheit des Filters 13 mit der Beschaffenheit des Filters 8 und die Beschaffenheit des Filters 12 mit der Beschaffenheit des Filters 9 übereinstimmt.Accordingly, the duplicate 7 is covered with a filter 13 , which has a red color. The properties of the filters 12 and 13 correspond to the properties of the filters 8 and 9 , ie that the nature of the filter 13 matches the nature of the filter 8 and the nature of the filter 12 matches the nature of the filter 9 .
Die Kombination aus Duplikat 5 und Filter 12 bildet eine Basisabbildung 14, wogegen die Kombination aus Duplikat 7 und Filter 13 eine Montageabbildung 15 bildet. Entsprechend der Montageabbildung 11 und der Basisabbildung 10 werden auch die mit den Filtern 12 und 13 abgedeckten Duplikate 5 und 7 übereinander angeordnet, wobei die Basisabbildung 14 unterhalb der Montageabbildung 15 angeordnet wird.The combination of duplicate 5 and filter 12 forms a basic image 14 , whereas the combination of duplicate 7 and filter 13 forms an assembly image 15 . According to the assembly illustration 11 and the base illustration 10 , the duplicates 5 and 7 covered with the filters 12 and 13 are also arranged one above the other, the base illustration 14 being arranged below the assembly illustration 15 .
In einem abschließenden Schritt werden nunmehr die Kombination der Basisabbildung 10 und der Montageabbildung 11 mit der Basisabbildung 14 und der Montageabbildung 15 kombiniert, wobei die Basisabbildung 10 die unterste Lage bildet, auf der in der Reihefolge die Montageabbildung 11, die Basisabbildung 14 und die Montagebbildung 15 aufliegen. Diese Kombination stellt das Bild 16 dar, das die erwünschte dreidimensionale Wirkung für den Betrachter aufweist.In a final step, the combination of the basic illustration 10 and the assembly illustration 11 is now combined with the base illustration 14 and the assembly illustration 15 , the base illustration 10 forming the lowest layer on which the assembly illustration 11 , the base illustration 14 and the assembly illustration 15 are in the sequence lie on. This combination represents the image 16, which has the desired three-dimensional effect for the viewer.
Wie voran stehend bereits angedeutet wird entweder die Basisabbildung 10 oder die Montageabbildung 11 bzw. entweder die Basisabbildung 14 oder die Montageabbildung 15 vor dem Zusammenfügen des Bildes 16 bearbeitet, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist.As already indicated above, either the basic illustration 10 or the assembly illustration 11 or either the basic illustration 14 or the assembly illustration 15 is processed before the image 16 is combined, as shown in FIG. 2.
Die Fig. 2 zeigt schematisch ein Objekt 21, welches von einer linken Kamera 22 und ein einer rechten Kamera 23 aufgenommen wird, wobei die beiden Kameras 22 und 23 im Abstand a′ zueinander angeordnet sind, so daß mit den Kameras 22 und 23 zwei unterschiedliche Abb. 24 und 26 des Objektes 21 aufgenommen werden. Fig. 2 shows schematically an object 21 , which is recorded by a left camera 22 and a right camera 23 , the two cameras 22 and 23 are arranged at a distance 'from each other, so that with the cameras 22 and 23 two different ones Fig. 24 and 26 of object 21 are taken.
Es ist zu erkennen, daß die Abb. 24 und 26 das Objekt 21 aus unterschiedlichen Perspektiven zeigen.It can be seen that Figs. 24 and 26 show the object 21 from different perspectives.
Entsprechend den Pfeilen 25 und 27 werden anschließend die beiden Abb. 24 und 26 übereinander angeordnet. Anschließend werden die Konturen der Abb. 24 und 26 derart ausgerichtet, daß sie in einem Punkt 28 deckungsgleich sind. Schließlich erfolgt eine Verzerrung zumindest eines der Bilder derart, daß die Konturen der Abb. 24 und 26 im Bild 36 annähernd deckungsgleich sind. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß die Deckungsgleichheit vermieden wird, so daß zwischen den Konturen 24 und 26 geringfügige Abweichungen bestehen, die eine Doppelkontur bilden, welche jedoch vom menschlichen Auge nicht mehr aufgelöst werden kann. Die Konturen der Abb. 24 und 26 enthalten demzufolge die gesamte Farbinformation der ursprünglichen Abb. 24 und 26, so daß das Bild 36 einen dreidimensionalen Eindruck vermittelt. According to the arrows 25 and 27 , the two Figs. 24 and 26 are then arranged one above the other. Then the contours of Figs. 24 and 26 are aligned so that they are congruent at a point 28 . Finally, at least one of the images is distorted such that the contours of FIGS. 24 and 26 in image 36 are approximately congruent. However, care must be taken to ensure that congruence is avoided, so that there are slight deviations between the contours 24 and 26 which form a double contour which, however, can no longer be resolved by the human eye. The contours of FIGS. 24 and 26 accordingly contain the entire color information of the original FIGS. 24 and 26, so that the image 36 conveys a three-dimensional impression.
Abweichend von dem voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß das Objekt 1 lediglich mit einer Kamera 2 aufgenommen wird. Die hierdurch erzeugte Abb. 4 wird anschließend vervielfältigt, nämlich vervierfacht, bevor die Abb. 4 und ihre drei Duplikate entsprechend der voranstehenden Vorgehensweise behandelt werden.In a departure from the exemplary embodiment described above, it is also possible for the object 1 to be recorded only with a camera 2 . The image 4 generated in this way is then reproduced, namely quadrupled, before the image 4 and its three duplicates are treated in accordance with the above procedure.
Anstelle der anhand der Fig. 2 beschriebenen Bearbeitung der Abb. 24 und 26 ist es auch möglich diese Abbildungen derart zu bearbeiten, daß zwei identische Abbildungen übereinander angeordnet werden. In diesem Fall besteht einerseits die Möglichkeit eine der beiden Abbildungen um einen Faktor von 1% gegenüber der anderen Abbildung zu verkleinern, so daß auch hierdurch parallel oder im wesentlichen parallel verlaufende Konturen der Objekte auf den beiden Abbildungen entstehen. Andererseits ist es möglich die Abbildungen geringfügig versetzt zueinander übereinander anzuordnen, so daß auch hierdurch beide Konturen des Objektes auf den jeweiligen Abbildungen erhalten bleiben. Vorzugsweise erfolgt die Verschiebung der zweiten Abbildung relativ zur ersten Abbildung entlang eines Vektors, der im Wesentlichen parallel zur Horizontalen der Bildebene verläuft.Instead of the processing of FIGS. 24 and 26 described with reference to FIG. 2, it is also possible to process these images in such a way that two identical images are arranged one above the other. In this case there is the possibility on the one hand of reducing the size of one of the two images by a factor of 1% compared to the other image, so that this also results in contours of the objects on the two images which are parallel or essentially parallel. On the other hand, it is possible to arrange the images slightly above one another, so that both contours of the object are retained on the respective images. The second image is preferably shifted relative to the first image along a vector which runs essentially parallel to the horizontal of the image plane.
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4438725A DE4438725A1 (en) | 1994-09-23 | 1994-10-29 | Three-dimensional image representation method for television screen, computer monitor |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=6529044
Family Applications (1)
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DE4438725A Ceased DE4438725A1 (en) | 1994-09-23 | 1994-10-29 | Three-dimensional image representation method for television screen, computer monitor |
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Country | Link |
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DE (1) | DE4438725A1 (en) |
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