JP2006507718A - 空間像を立体的に生成するための光学的構成要素をシミュレートする方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、シミュレーション方法に関し、特に、画像発生器及び１つ又は複数のフィルタアレイによって生成される空間像をシミュレートするための方法に関する。この方法は、ａ）画像発生器の画像発生器構成の指定であって、特に、画像要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、ｂ）フィルタアレイのフィルタアレイ構成の指定であって、特に、フィルタ要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、ｃ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイに関する空間配列構成を指定するステップと、ｄ）前記３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置を指定するステップと、ｅ）指定画像発生器構成上に表示するのに適する合成画像であって、画像要素への規定割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーン又は仮想もしくは実際のオブジェクトの異なる視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１ｎ）に対して同一である異なる所定の一次画像からの画像情報を含む合成画像を指定するステップと、ｆ）画像発生器構成及び空間配列構成と共に指定フィルタアレイ構成に基づき、指定第１及び第２単眼観察位置における観測者の眼に見える指定合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像を決定するステップであって、二次画像の画像要素が、指定合成画像の画像要素の一部だけをはっきりと表し得るステップと、ｇ）第１及び第２の二次画像又はこれらの二次画像の一部をそれぞれ左右の立体的な画像として立体的に視覚化するステップとからなる。

Description

本発明は、シミュレーション方法に関し、特に、画像発生器及び１つ又は複数のフィルタアレイによって生成される空間像をシミュレートするための方法に関する。

特許文献１は、光学レンズの効果のシミュレーションについて述べている。この目的のために、あるレンズによって風景がフィルム上に結像される。これらのフィルムは、観測者が見て比較する。最適な可視像を与えるフィルムによって、選択すべきレンズが示される。しかしながら、この広報に記載された方法は、特定のレンズを選択するために、実際のシーンを記録して、その結果得られるフィルムを評価することしかできない。フィルタアレイのための３Ｄ像のシミュレーションは、引用した広報の教示内容によっては、実現し得ない。

特許文献２を通して、左右立体画像を用いる３Ｄ構成が知られているが、この場合、左右の部分的立体画像を生成することによって、３Ｄ被写体／シーンがシミュレートされる。しかしながら、この広報の教示内容も、フィルタアレイによる構成の３Ｄ像をシミュレートするには適さない。

本出願人の特許文献３は、空間像を生成するための方法及び装置について述べており、ここでは、観測者は、３Ｄ知覚のための如何なる補助も必要としない。この方法では、波長フィルタアレイは、画像発生器の前方（後方も可能）にあり、画像発生器の画像要素の光に対して、それらの波長に依存して、光伝播方向が指定される。従って、画像発生器の画像要素上におけるシーン又はオブジェクトの幾つかの視認像から構成される合成画像の視覚化と共に、多くの観察位置における観測者は、一方の目で第１選択の視認像を主として見て、他方の目で第２選択の視認像を主として見ることが実現される。これによって、空間像が生成される。

この方法によって極めて良好な空間像を実現し得る一方で、それぞれの画像組合せ規則の変更と組み合わせた新しいフィルタアレイの設計は、手間がかかり、また、コストがかかる仕事である。これまで、新しいフィルタ構造は、その効果を試したいと望む毎に、実体オブジェクトとして組み立てなければならず、これによって、フィルタ設計がコスト高になっていた。
米国特許第５，３１１，３５６号 ＰＣＴ国際公開第９３／１０４７５号 ドイツ国特許第１０００３３２６号 （Ｃ２）

上述した従来技術に端を発して、本発明の目的は、これによって画像発生器及びフィルタアレイによって生成される空間像をシミュレートし得る方法を特定することである。本シミュレーション方法は、最も簡単で最も費用対効果が大きい手段によって実現できるものである。更に、本発明の目的は、本方法を実現するための装置を記述することである。

本発明によると、問題は、空間可視像のシミュレーションのための方法によって解決される。本方法は、次のステップを含む。即ち、
ａ）画像発生器の構成の指定であって、特に、その画像要素の構造及びサイズに関して指
定するステップと、
ｂ）フィルタアレイの構成の指定であって、特に、そのフィルタ要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、
ｃ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイに関する空間配列構成を指定するステップと、
ｄ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置を指定するステップと、
ｅ）指定画像発生器構成上に提示するのに適する合成画像であって、画像要素への規定割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーン又は仮想もしくは実際のオブジェクトの異なる視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）に対して同一である異なる所定の一次画像からの画像情報を含む合成画像を指定するステップと、
ｆ）画像発生器構成及び空間配列構成と共にフィルタアレイ構成に基づき、それぞれの第１及び第２単眼観察位置における観測者の眼に見える合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像を決定するステップであって、二次画像の画像要素が、合成画像の画像要素の一部だけをはっきりと表し得るステップと、
ｇ）第１及び第２の二次画像又はこれらの二次画像の一部をそれぞれ左右の立体的な画像として立体的に視覚化するステップと、が含まれる。

ステップａ）乃至ｅ）は、異なる順番に又は並行にさえ実行し得る。
ステップｅ）において述べた合成画像がその画像情報を取得する視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）が、空間テストシーンの視認像（いわゆる「一次画像」）であれば有利である。

これに関して及び以降、用語「視認像」は、例えば、テストシーン等の、或る記録位置から記録されたシーン又はオブジェクトの２次元像又はフィルムのコマに対応する視認像を意味する。例えば、視認像Ａ_ｋは、テストシーンの斜視像又は平行投影像に対応し得る。これとは反対に、合成画像は、同時に、幾つかの、即ち、少なくとも２つの視認像からの画像情報を含む。

前記テストシーンは、好適には、２つ乃至５つ、更により好適には、３つの異なるグラフィックオブジェクトを含む。テストシーンにおけるグラフィックオブジェクトが３つの場合、これらは、空間テストシーン内において異なる深度位置ｚに配列され、異なる視認像Ａ_ｋと比較されると、好適には、オブジェクトの厳密に１つは、水平方向の変位を示さず、厳密に１つは正の及び厳密に１つは負の水平方向の変位を示す。従って、自動立体表示装置に提示された場合、オブジェクトの１つは、観測者には、画像発生器表面の前にあり、１つがちょうどその上に、また、１つがその後方にあるように見える。

ここで述べたシミュレーション方法の場合、視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）に結像されるオブジェクトは、少なくとも１つの全画素列の幅、及び好適には少なくとも２４画素行の高さを有するようになっている。テストシーンのオブジェクトは、均質に黒色であり、均質に灰色であり、又は構造化されていてよい。更に、テストシーンのオブジェクトは、白色又は構造化背景の前に配列し得る。

利点として、テストシーンの視認像Ａ_ｋは、仮想又は実際のカメラで記録され、仮想又は実際のカメラの軸は、並行に又は集束するように調整され、また、いずれか２つの隣接する視認像Ａ_ｋのカメラ位置は、好適には常に、ほぼ同じ距離を有する。この特徴は、容易に実現し得る。即ち、例えば、ソフトウェア制御方式のＰＣによって構成し得る仮想カメラは、固定点と呼ばれる或る点に集束するように、円弧上に等距離に配列される。これとは対照的に、直線上での仮想カメラの等距離配列によって、それらの並行配置が可能になる。

更にまた、ｋ＞１の視認像Ａ_ｋは、視認像Ａ₁ がテストシーンの平行投影によって生成されるように、視認像Ａ₁ に引き続き生成でき、また、視認像Ａ₁ に結像されたテストシーンのグラフィックオブジェクトが、個別に水平方向に変位されてｋ＞の視認像Ａ_ｋを生成し、それぞれの変位のサイズは、空間テストシーンにおけるそれぞれのオブジェクトの深度位置に比例し、また、好適には、異なる視認像に対して、即ち、異なるｋの値の視認像に対して変わる。互いに素なｋの値に対する後者の変位サイズの変化は、特に、いずれかの固定深度位置のオブジェクトの変位が、原則として、ｋの値が大きい程（又は、小さい程）、大きいことを意味する。

常にそうであるとは限らないが、原則として、本発明による方法のステップａ）で指定された画像発生器構成は、行ｊ及び列ｉにおける画像要素の直交アレイであり、画像要素は、指定波長又は指定波長範囲の光を発するか又は透過し、また、各画像要素は、閉曲線によって記述し得る外形、及び好適には多角形である外形、更により好適には矩形である外形を有する。

特別な場合、１つの閉曲線ではなく、例えば、幾つかの閉曲線である外形を有する画像要素が可能である。例えば、画像要素が、画像要素に属さない核の周りに円環として形成されれば、この場合のようになる。更に、２つの異なる外形が、１つの画像要素に属すると見なし得る場合がある。

前記波長範囲は、原色である赤、緑及び青からなるものであることが多い。しかしながら、画像発生器の原色刺激値は、全く異なることも可能である。
行ｊ及び列ｉの直交アレイの画像要素は、例えば、市販のＴＦＴＬＣ表示装置又はプラズマ表示装置に該当する。

本発明によるシミュレーション方法に対する精度要求事項に応じて、画像発生器構成の仕様は、より細かな細目が考慮されている。例えば、最も小さいＴＦＴカラーＬＣ表示装置の画像要素、即ち、Ｒ、Ｇ又はＢであるカラー副画素は、画像要素の一部を覆うトランジスタの形態を考慮した矩形又は多角形の外形を有するように指定し得る。また、適宜、画像要素周辺の「ブラックマトリックス」を考慮し得る。

更に、シミュレーションに対する要請に応じて、画像発生器構成は、画像要素によって空間に発せられる光の空間特性又は色温度等の更なる細目を含み得る。
１５インチ（約３８ｃｍ）ＴＦＴ−ＬＣ表示装置の場合、画像発生器構成は、例えば、７６８行及び３０７２列における直交アレイの画像要素によって記述し得るが、ここで、第１列は、実質的に赤の光を発するか又は透過し、第２列は、実質的に緑の光を発するか又は透過し、第３列は、実質的に青の光を発するか又は透過し、第４列はまた、実質的に赤の光を発するか又は透過し、以下同様である。

コストを制限してシミュレーションを行うために、各画像要素は、例えば、高さ約３００μｍで幅約１００μｍの実質的に矩形の外形を有し得る。従って、ブラックマトリックス、放射特性、また、もしあっても画像要素を部分的に覆うトランジスタは考慮されない。しかしながら、詳細なシミュレーションの場合、これらの細目は、画像発生器構成、従って、プロセスの過程に入ったほうが良い。

利点として、本発明のステップｂ）は、行ｑ及び列ｐのアレイにおけるフィルタ要素として、波長フィルタ及び／又は階調フィルタβ_PQが、それぞれそれらの透過波長又は透過波長範囲又はそれらの透過率λｂに依存して、下式によって、このようなマスクに組み合わせられて、フィルタアレイのフィルタアレイ構成をマスク画像の形態で規定するように
設計すべきである。

ここで、
ｐは、アレイの行における波長又は階調フィルタβ_PQの添え字であり、
ｑは、アレイの列における波長又は階調フィルタβ_PQの添え字であり、
ｂは、位置ｐ，ｑにおける波長又は階調フィルタβ_PQに対して、それぞれ意図した透過波長又は透過波長範囲又は透過率λ_ｂの１つを定義する整数であって、１とｂ_ｍａｘとの間の値を採り得る整数であり、
ｎ_ｍは、ゼロより大きい整数であり、
ｄ_PQは、マスク画像の生成を変更するための選択可能なマスク係数マトリックスであり、
整数部は、角括弧に入った引数を越えない最も大きい整数を生成するための関数であり、また、
各波長又は階調フィルタβ_PQは、閉曲線によって記述し得る外形であって、好適には多角形である外形、更により好適には矩形である外形、また、数万μｍ^２乃至数ｍｍ^２のフィルタ領域を囲む外形を有する。

また、シミュレーションを細部まで忠実にするために、フィルタアレイ構成は、例えば、フィルタの拡散動作等の更なる光学特性を含み、あるいは、実際の透過率を考慮する（これらが指定値からずれる場合）。

例えば、各波長又は階調フィルタ要素は、画像要素の約３分の１の幅で作製される。マスク画像は、例えば、λ₁ …λ₃ が可視光に対して完全に透過な透過波長範囲であり、また、λ₄ …λ₂₄が可視光に対して完全に不透過な透過波長範囲であると、パラメータｎ_ｍ＝２４及びｄ_PQ＝−１＝一定を満足し得る。他のパラメータの例は、前述したＤＥ１０００３３２６Ｃ２及び実用新案出願ＤＥ２０１２１３１８Ｕ１に見出し得る。

利点として、ステップｃ）において指定された空間配列構成は、３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイを基準にして、画像発生器及びフィルタアレイ用の各々１つの面、及びフィルタアレイ又は画像発生器の左上及び右下角部の空間位置について記述する。実際の用途の場合、画像発生器及びフィルタアレイ用のそれぞれの面は、平行又は少なくとも実質的に平行である。

１５インチ（約３８ｃｍ）ＬＣＤの場合、前記座標系の測定単位は、例えば、ミリメートルである。例えば、画像発生器面は、パラメータｚ＝０ｍｍを満足し、フィルタアレイ面は、条件ｚ∈［−２０・・・＋２０ｍｍ］を満足し得る。フィルタアレイ又は画像発生器のそれぞれの左上角部位置は、パラメータｘ＝ｙ＝０ｍｍを満足し、フィルタアレイ又は画像発生器のそれぞれの右下角部位置は、例えば、パラメータｘ＝３０７．２ｍｍ及びｙ＝２３０．４ｍｍを満足し得る。

画像発生器及びフィルタアレイの面が平行である場合、パラメータによって、これらの面間距離が与えられ、この距離は、ＤＥ１０００３３２６Ｃ２（上記引用）において述べた前記距離（「ｚ」）用の式と共に、選択された視認距離「ｄ_ｚ」を意味する。これによって、本発明によるシミュレーション方法の続きにおいて、即ち、ステップｄ）である単
眼観察位置の指定において許容されるフィルタアレイ前方の視認距離の例が提供される。

最後に述べたパラメータ例は、説明のためだけに供するものであり、本発明によるシミュレーション方法に対して他の値を指定し得ることは明らかである。
複雑なシミュレーションの場合、配列構成には、例えば、フィルタアレイの取付け基板の機能において、それらの光学特性を含む基板のような配列の補助構成要素が含まれる場合がある。

座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の原点が画像発生器又はフィルタアレイ内にあるという前提で、ステップｄ）の３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で指定される配列構成前方の単眼観察位置は、利点として、座標構成要素Ｘ，Ｙ及びＺの絶対値が各々指定画像発生器構成の画像対角線の３倍より小さいという条件を満足する。しかしながら、これらの指定を満足しない単眼観察位置の座標も同様に可能である。

更に、次の規則、即ち、
各視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）を等しい格子状の行ｊ及び列ｉに分割すること、
画像要素α_ijの単一合成画像を生成するために、
下式、

（式中、
ｉは、格子の行における画像要素α_ijの添え字であり、
ｊは、格子の列における画像要素α_ijの添え字であり、
ｋは、特定の画像要素α_ijに描写される部分的情報がここから生じる画像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）の連続番号であり、
ｃ_ijは、画像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）から生じる異なる部分的ビット情報を格子上で組み合わせる又はミキシングするための選択可能な係数マトリックスであり、
整数部は、角括弧に入った引数を越えない最も大きい整数を生成するための関数である）
によって定義される、位置ｉ，ｊにある画像要素α_ijへの視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの部分的ビット情報の割当てにより、行及び列におけるｎ個の視認像Ａ_ｋを組み合わせること、という規則により、ステップｅ）で指定される合成画像を生成することは、有利な点である。

幾つかの視認像から合成画像を生成するためのこのような組み合わせ規則が、ＤＥ１０００３３２６Ｃ２に述べられている。
他の選択肢として、合成画像を生成するための他の有利な可能性が存在し、この場合、少なくとも１つの画像要素には、少なくとも２つの視認像から部分的ビット画像情報が割り当てられる。少なくとも２つの視認像からのこのような部分的ビット画像情報は、擬似的に重み付けされて少なくとも１つの画像要素上に提示される。この新規の手法は、出願人の未発行の出願において詳細に説明されている。この手法では、ステップｅ）において指定される合成画像は、好適には、次の規則、即ち、
視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）を等しい格子状の行ｊ’及び列ｉ’に各々分割することによって、各々等しい格子（ｉ’ｊ’）に視認像ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの画像ビット情報が含まれる３階のテンソルＡ_{ｋｉ’ｊ’}を形成すること、
格子（ｉ，ｊ）における画像要素α_ijの単一合成画像を生成するために、
下式、

（式中、
（ｇ）は、５階のテンソルであり、その要素ｇ_{ｋｉ’ｊ’}が、実数であり、画像要素α_ijにおけるそれぞれの部分的情報（Ａ_{ｋｉ’ｊ’}）の重みを定義する重み付け係数の効果を有する）
によって定義される、格子（ｉ，ｊ）の位置ｉ，ｊにおける画像要素α_ijへのテンソル要素Ａ_{ｋｉ’ｊ’}（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの部分的ビット情報の割当てにより、等しいビット情報Ａ_{ｋｉ’ｊ’}を組み合わせること、
格子（ｉ，ｊ）及び（ｉ’，ｊ’）は、好適には、同じ数の列及び同じ数の行を有すること、という規則によって生成される。

以下の説明に関して、それぞれの画像発生器により、各画像要素の設定値（デジタル値）と、対応する画像要素によって生成される測定可能な輝度との間に関数関係が存在することに留意されたい。以下、話題が設定値の修正に関するものならば、勿論、設定値が修正されると、それぞれの画像要素における測定可能な輝度が修正されると仮定する。

赤、緑及び青の各原色に対しては、０から２５５までの範囲内の整数値は、設定値として都合がよく適当である。従って、（カラー化した）画像のデジタル化形態、例えば、合成画像には、項目として、多数のこのような設定値を含むマトリックス状の値が含まれる。画像発生器が、ＲＧＢタイプのものであれば、原則として、このような設定値の三つ組みによって、即ち、赤、緑及び青に対して各々１つの設定値によって、フルカラー画像要素（フルカラー画素）が表現される。このこと以外に、本発明の文脈内において用いられる用語「画像要素」は、特に、画像発生器の最も小さい物理的単位、即ち、例えば、Ｒ、Ｇ又はＢカラー副画素を意味する。

前記本発明によるステップｆ）において述べた各二次画像の決定は、好適には、次のように、実行される。即ち、
生成されるそれぞれの二次画像に（画像要素α_ijの）合成画像をコピーすること、
指定フィルタアレイ構成、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を考慮して、二次画像におけるコピーされた各個々の画像要素に対して、その分担領域のどれがそれぞれの観察位置における観測者の眼に見えるか決定すること、及び、
「二次画像における各個々のコピーされた画像要素の決定された可視分担領域をそれぞれの画像要素の全領域によって除した」領域商をその元の設定値に乗じることによって、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値を修正（ａ）すること、及び／又は、
好適には、０＜＝ｆ_ｋ＜＝１であり、それぞれの位置にある観測者の眼とそれぞれの画像要素との間にある全ての波長及び／又は階調フィルタの波長に依存する又は波長に依存しない透過率の大きさであり、又は、それぞれの視認方向から見えるそれぞれの画像要素に続く全ての波長及び／又は階調フィルタの波長に依存する又は波長に依存しない透過率の大きさである補正係数ｆ_ｋをその元の設定値又は既に修正された設定値に乗じることによって、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値を修正（ｂ）すること、によって実行される。

言い換えると、元々厳密に指定合成画像と同様であった二次画像における各コピーされた画像要素は、修正されるが、この修正によっても、画像要素が変更されなかったり、画像要素の設定値が変更されなかったりする場合があることを理解されたい。ここで、修正（ａ）は、設定値の変調に関し、この変調は、フィルタアレイ（１つ又は複数）が画像発生器の前又は／及び後方にあることから、このような画像要素の幾つかは、それぞれの単眼観察位置から部分的に見えるだけであったり、あるいは、全く見えなかったりするという事実に起因する。こうして、それぞれの画像要素の設定値は、それ相応に修正される。

一方、修正（ｂ）は、適切な波長又は階調フィルタの前記透過率によるそれぞれの画像要素の可視輝度への影響に起因する。この後者に関して、例えば、実際のパラメータがシミュレーションに指定されることによる影響が存在し得るが、このことは、（完全に理想的なフィルタで理論的にのみ起こる結果よりもむしろ）最大限の範囲で現実的である結果を得るために、例えば、赤の波長範囲の５０％だけを透過するように赤フィルタに対する光強度が指定されることを意味する。

従って、特に、波長／波長範囲がそれぞれの画像要素に割り当てられるように、また更に、全ての波長又は階調フィルタがそれぞれの位置における観測者の眼の間に配置されるように、あるいは、全ての波長又は階調フィルタがそれぞれの視認方向から見えるそれぞれの画像要素に続くように、二次画像は決定される。

ステップｆ）に対して詳細に上述したように、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値の修正（ａ）及び（ｂ）では、好適には、指定すべき他の関数が考慮されるべきである。指定されるこの関数は、画像発生器の場合、画像要素の測定可能な輝度とその設定値、即ち、原則として、０から２５５までの値を採る設定デジタル値との間の関数関係を記述する。

前記関数は、例えば、異なる（例えば、赤、緑及び青）波長範囲に対して、それぞれの画像発生器上に異なる設定値の全領域テスト画像を提示してそれぞれの輝度を測定することによって、実験的に確認し得る。

特別な用途の場合、本発明の教示内容によれば、３つ以上の二次画像だけを、これに対応する３つ以上の単眼観察位置に対して決定することは賢明な場合がある。
また、本発明のステップｆ）において言及される各二次画像の決定は、次のように、即ち、
指定フィルタアレイ構成、特に、波長又は階調フィルタ構成の波長に依存する又は波長に依存しない透過率、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を考慮して、指定配列構成に基づくそれぞれの単眼観察位置に最も近接する平面構成要素、即ち、フィルタアレイ又は画像発生器のいずれかを領域走査すること、また、領域走査と併行して、合成画像の画像要素の又はこれらの画像要素によって照射される波長又は階調フィルタのそれぞれの可視分担領域の実質的に正しい複製である充分に解像された二次画像を生成すること、によって実行し得る。

ここでまた、特に、波長／波長範囲がそれぞれの画像要素に割り当てられるように、また、全ての波長又は階調フィルタがそれぞれの位置における観測者の眼の間にあるように、あるいは、全ての波長又は階調フィルタがそれぞれの視認方向に見えるそれぞれの画像要素に続くように考慮して、各二次画像が生成される。

前記領域走査は、好適には、（仮想的に指定される）行及び列毎に実行され、行及び列の数は、シミュレーション結果に要求される品質に応じて、数千であるべきである。
合成画像の画像要素の、又は、合成画像の画像要素によって照射される波長又は階調フィルタの、それぞれの可視分担領域の実質的に正しい複製の生成は、例えば、既知の光線追跡アルゴリズムを用いて実行し得る。これには、また、指定フィルタアレイ構成、特に、波長又は階調フィルタ構成の波長に依存する又は波長に依存しない透過率、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を含み得る。

ステップｆ）に対して詳細に上述したように、走査による二次画像の決定では、好適には、指定すべき他の関数が考慮されるべきである。指定されるこの関数は、画像発生器（例えば、指定画像発生器構成要求事項を満足するもの）の場合、画像要素の測定可能な輝度とその設定値との間の関係を記述する。

また、本発明のステップｆ）は、勿論、異なるやり方で実行し得る。
本発明による方法の更なる展開において、ステップｇ）は、二次画像の別個の表示を左右の眼に対して提供し、ここで、二次画像は、画像発生器、例えば、陰極線管、ＬＣ表示装置、ＤＭＤプロジェクタ又はプラズマ表示装置によって、空間的に並べられて、空間的に入れ子の状態で、又は、時間的に連続して提示される。特に、好適には、二次画像の表示は、特に、画像要素の構造及びサイズに関して、ステップａ）で指定された画像発生器構成を有する画像発生器によって実行される。

左右の眼に対する二次画像の前記別個の表示範囲内において、観測者は、二次画像対、又は、その拡大された部位を知覚的に融合する立体的な視覚化方法によって、仮想の３Ｄ像を有するようになる。このことは、例えば、立体鏡があってもなくても行い得る。交差及び非交差融合は、双方共、都合に合わせて用い得る。

オプションとして、合成画像の拡大されたもの又はその部位を提供することが可能であり、この場合、それぞれの画像要素に割当てられた画像要素の色（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ副画素）及びそれぞれの視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１…ｎ）の数は、視覚的に表示される。この情報に加えて、関連する修正された設定値又は可視領域外形のいずれかを（ステップｆがどのように構成されているかに応じて）提示し得る。更に、特別なシミュレーションの場合、画像要素に関して、また、好適には、領域輝度に関して正確なやり方で二次画像を提示すると有利な場合がある。

更に、本発明による方法は、追加されたステップｈ）が、ステップｇ）の後又はそれと並行に実行されるように展開し得るが、この追加されたステップには、次の動作が含まれる。即ち、
立体的に視覚化された第１及び第２の二次画像と視認像Ａ_ｋからの立体的に視覚化された画像対との空間的に交差される及び／又は時間的に交差される比較であって、好適には、各々ほぼ等しいパラメータを有する画像発生器が、第１及び第２の二次画像の立体的な視覚化のために並びに視認像Ａ_ｋからの画像対の立体的な視覚化のために用いられる比較の動作が含まれる。

オプションとして、このステップは、前記画像の部分的な拡大部位だけを立体的に視覚化し得る。
更に、ステップｇ）又はｈ）の後、又は、これらと並行に実行されるステップｉ）によって、本発明による方法を拡張することは有用であり、追加されたステップには、次の動作が含まれる。即ち、
座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における第１及び／又は第２観察位置のそれら座標の少なくとも１つの変更動作、及びステップｅ）乃至ｇ）又はｅ）乃至ｈ）の繰り返し動作、また、オプションとして、前記ステップｉ）の任意の回数の繰り返し動作が含まれる。

このステップｉ）によって、画像発生器及びフィルタアレイ（１つ又は複数）から成るシミュレートされる構成の前にある様々な単眼観察位置で見える画像要素に関する情報を取得することが可能である。充分な数のノード点（即ち、単眼観察位置）がシミュレートされた場合、定性的な情報を観察空間の状態に関して取得し得る。シミュレーションの程度（即ち、頻度）と観察空間におけるノード点の頻度との間の良好な妥協点は、画像発生器の前において、Ｘ方向又は水平方向における座標が各々６５ｍｍの整数倍だけ変更されると、生じる。６５ｍｍという値は、平均的な人の瞳孔間距離を表す。

更に、シミュレーション方法の変更は、他の有利なやり方で実行し得る。例えば、ステップａ）、ｂ）及び／又はｃ）で行われる、即ち、画像発生器構成、フィルタアレイ構成及び／又は空間配列構成に行われる１つ又は複数の指定が、シミュレーション毎（即ち、完全なシミュレーション方法の実行毎）に変動する場合、異なる画像発生器及び／又はフィルタアレイ及び／又は配列構成は、１つ又は複数の観察位置において見えるそれらの画像要素に関して、比較し得る。

このような比較は、フィルタアレイ（１つ又は複数）及び画像発生器による空間表示のための構成の改善に対して極めて有用である。最後に、決定された二次画像を評価するための更なる基準、例えば、指定単眼観察位置において見える画像要素の数、又は、その空間成分をここに持ち出すことができる。

また、本発明の問題は、本発明によるシミュレーション方法を実現するための装置によって、解決される。本装置には、
ａ）特に、画像要素の構造及びサイズに関して、画像発生器の画像発生器構成のデジタル指定のための手段と、
ｂ）特に、フィルタ要素の構造及びサイズに関して、フィルタアレイのフィルタアレイ構成のデジタル指定のための手段と、
ｃ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイを基準にした空間配列構成のデジタル指定のための手段と、
ｄ）前記３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置のデジタル指定のための手段と、
ｅ）指定画像発生器構成上での表示に適する合成画像であって、画像要素への規定された割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーンの又は仮想もしくは実際のオブジェクトの異なる視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）と同一である異なる所定の一次画像からの画像ビット情報を含む前記合成画像の指定のための手段と、
ｆ）指定画像発生器構成及び空間配列構成と共に指定フィルタアレイ構成により、それぞれの指定第１及び第２単眼観察位置における観測者の眼に見える指定合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像の決定のための手段であって、二次画像の１つの画像要素は、指定合成画像の画像要素の一部だけを表し得るという明確なオプションを含む前記手段と、
ｇ）それぞれ左右の立体的な画像として、第１及び第２の二次画像又はこれらの二次画像の一部の立体的な視覚化のための手段と、が含まれる。

手段ａ）乃至ｆ）は、好適には、単一のユニット、即ち、ソフトウェア制御方式のＰＣとして設計される。手段ｇ）として適切な手段は、好適には、立体鏡又はシャッタ鏡及びモニタである。しかしながら、また、立体的な視覚化用の何の支援もない状態で純粋に視覚的融合を利用することも可能である。このように、立体的な視覚化に用いられる手段の欠陥に起因するゆがみが回避される。

更にまた、ステップｂ）において、他の光学特性について記述するフィルタアレイ構成以外の構成、例えば、レンズのスクリーンの構成を規定することが可能である。好適には
、このように指定された構成は、空間表示装置と共に従来技術において既に用いられている光学的構成要素のためのものである。従って、以下に述べるステップは、それらの教示内容に基づき、或る光学特性について記述する前記他の構成によるフィルタアレイの置換に適合させなければならない。従って、３Ｄゴーグル、例えば、立体写真ゴーグルによって生成される３Ｄ像のシミュレーションでさえ、本明細書に提示される教示内容の範囲内で実行し得る。

更に、本発明による方法は、時間的構成要素によって拡張して、例えば、特定の装置で空間動画像の３Ｄ像をシミュレートしたり、例えば、シャッタ鏡を用いるシステムの或る時間的に連続する３Ｄ表示方法の時間的に変動する特性をシミュレーションに含んだりできる。

以下、本発明について、図面を参照して詳細に述べる。
図１は、フィルタアレイ、画像発生器及び配列構成と共に、可能な詳細の原理を示すスケッチである。図は、画像発生器１、及び多数の波長及び／又は階調フィルタ３を有するフィルタアレイ２を示すが、その内の幾つかだけを図に示す。更に描いているものは、幾つかの視認像Ａ_ｋから構成され画像発生器１上に表示し得る合成画像の構造４の例である。また、図は、３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を示す。参照番号５は、座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における単眼観察位置の２つの例を示す。

次に、初めに述べた空間可視像をシミュレートするための本発明による方法の実行について、図１を参照して詳細に説明する。
既に説明したように、本方法のステップは、次の通りである。即ち、
ａ）画像発生器１の構成の指定であって、特に、その画像要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、
ｂ）フィルタアレイ２の構成の指定であって、特に、そのフィルタ要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、
ｃ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器１及びフィルタアレイ２に関する空間配列構成を指定するステップと、
ｄ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置５を指定するステップと、
ｅ）指定画像発生器構成上に提示するのに適する合成画像であって、画像要素への規定割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーン又は仮想もしくは実際のオブジェクトの異なる視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）に対して同一である異なる所定の一次画像からの画像情報を含む合成画像を指定するステップと、
ｆ）画像発生器構成及び空間配列構成と共にフィルタアレイ構成に基づき、それぞれの第１及び第２単眼観察位置５における観測者の眼に見える合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像を決定するステップであって、二次画像の画像要素が、合成画像の画像要素の一部だけをはっきりと表し得るステップと、
ｇ）第１及び第２の二次画像又はこれらの二次画像の一部をそれぞれ左右立体的な画像として立体的に視覚化するステップと、である。

ステップａ）における画像発生器１の画像発生器構成の指定は、特に、画像要素の構造及びサイズの指定を含む。図１に示すように、画像発生器の指定構造は、例えば、ＲＧＢＲＧＢＲＧＢ・・・タイプのものであってもよく、これは、多くのＬＣＤ及びプラズマ画面の場合そうである。

個々のカラー副画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、例えば、矩形状であり、まず、存在する可能性のあるブラックマトリックスは無視する。カラー副画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、例えば、各々高さ３０
０μｍ及び幅１００μｍと指定し、合計数３０７２列及び７６８行を備え得る。これは、１０２４ｘ７６８画素のフルカラー解像度、即ち、ＸＧＡ解像度に対応する。例示された大きさは、１５インチ（約３８ｃｍ）ＬＣＤに特有のものである。

ステップｂ）、即ち、フィルタアレイ２の構成の指定であって、特に、フィルタ要素の構造及びサイズに関する指定において、フィルタアレイ構造は、そのセグメントを図２に示すが、例えば、ここで指定し得る。アレイ上の全てのフィルタ要素３、即ち、各個々の波長フィルタ又は階調フィルタは、高さ２９９．３μｍ及び幅９９．７７μｍの実質的に矩形の形態を有する。図面上において、赤波長範囲３に対して透過性のフィルタ要素はＲ’と印を付け、緑のものはＧ’、及び青のものはＢ’と印を付ける。図１におけるフィルタアレイ２上の黒色領域、即ち、図２において「Ｓ」と印を付けたフィルタ要素３は、光に対して不透過である１つ又は複数のフィルタ要素３に対応する。

サイズが画像発生器１の画像生成表面に少なくとも等しい領域をフィルタ要素３で覆うのに必要とされるだけの数の行及び列をフィルタアレイ２上に設けるものとする。ところで、図１は、フィルタアレイ２上のフィルタ要素３のセグメントだけを示す。

３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器１及びフィルタアレイ２を基準とするステップｃ）における空間配列構成の指定は、特に、画像発生器１及びフィルタアレイ２の（相対的な）配列に関する情報を含む。利点として、３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器１及びフィルタアレイ２を基準とする指定された空間配列構成は、画像発生器１及びフィルタアレイ２各々に対して１つの平面と、フィルタアレイ２又は画像発生器１の左上及び右下角部の空間位置と、を記述する。実際の用途では、画像発生器１及びフィルタアレイ２に対するそれぞれの面は、平行又は少なくとも実質的に平行であるべきである。

１５インチ（約３８ｃｍ）ＬＣＤの場合、前記座標系の測定単位は、例えば、ミリメートルである。画像発生器面は、例えば、パラメータｚ＝０ｍｍを満足し、フィルタアレイ面は、条件ｚ∈［−２０・・・＋２０ｍｍ］を満足するが、あるいは、厳密に言うと、図１により、ｚ∈［０・・・２０ｍｍ］を満足する。これは、フィルタアレイ２は、その視認方向において、画像発生器１の前にあるためである。フィルタアレイ２又は画像発生器１の左上角部の位置は、パラメータｘ＝ｙ＝０ｍｍを満足し、フィルタアレイ２又は画像発生器１の右下角部の位置は、パラメータｘ＝３０７．２ｍｍ、ｙ＝２３０．４ｍｍを満足する。

画像発生器１及びフィルタアレイ２の面が平行な場合、パラメータは、面間の距離を生じるが、これは、ＤＥ１０００３３２６Ｃ２（上記引用）において与えられた距離ｚに対する式と共に、選択された視認距離ｄ_ａを意味する。従って、視認距離ｄ_ａの例が与えられ、これは、本発明によるシミュレーション方法の更なる実行において、即ち、ステップｄ）による単眼観察位置５の指定において考慮される。（例として与えられた）後者のパラメータは、説明のためだけに用いられ、本発明によるシミュレーション方法に対して指定された値は、勿論、異なるものであってよい。

また、複雑なシミュレーションの場合、配列構成には、例えば、フィルタアレイの取付け基板として用いられ、それらの光学特性を含む基板のような配列の補助構成要素が含まれる場合がある。

再度図１を参照すると、３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置５のステップｄ）で行われた指定は、実質的に自明である。このように、例えば、２つの単眼観察位置５を明確に定義する２組の座標（Ｘ₁ ，Ｙ₁ ，Ｚ
₁ ）又は（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ，Ｚ₂ ）が存在する。図１における観察位置５は、概略的に２つの眼によって示す。観察位置の座標は、例えば、（Ｘ₁ ＝１５０ｍｍ，Ｙ₁ ＝１１５ｍｍ，Ｚ₁ ＝７００ｍｍ）又は（Ｘ₂ ＝２１５ｍｍ，Ｙ₂ ＝１１５ｍｍ，Ｚ₂ ＝７００ｍｍ）であってよい。

画像発生器構成上での表示に適し、また、画像要素への規定された割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーン又は仮想もしくは実際のオブジェクトの視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１…ｎ）に対して同一である異なる所定の一次画像からの画像情報を含む合成画像の指定が含まれるステップｅ）に関しては、図１における画像構成要素４を参照されたい。ここで、可能な画像組合せ構造は、小さいセグメントとして概略的に与えられている。文字Ｒ、Ｃ、Ｂは、画像発生器１の赤、緑及び青副画素列（画像要素列）を示し、１から８までの各番号は、視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，８）の番号を示すが、この視認像から、合成画像におけるそれぞれの画像位置で提示される部分的画像情報が生じる。同じ画像組合せ構造の或る程度大きいセグメントを図７に示し、以下更に詳細に議論する。

次に、図３を参照して、ステップｆ）について詳細に説明する。即ち、指定画像発生器構成及び空間配列構成と共に、指定フィルタアレイ構成に基づき、指定第１及び第２単眼観察位置５における観測者の眼に見える合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像の決定について説明する。二次画像の画像要素は、合成画像の画像要素の一部だけをはっきりと表し得る。

ここでまた、画像発生器１及びフィルタアレイ２を概略的に示すが、これに加えて、一領域の白色光を発する背面照明器６が設けられている。図３による配列は、フィルタアレイ２が、（視認方向において）画像発生器１の後方に位置するという点において、図１による配列と異なる。勿論、この画像発生器１は、フィルタアレイ２が、効果的であり得るように、透過性、半透過性又は少なくとも透過反射性でなければならない。また、図３において、２つの単眼観察位置５を概略的に示す。

本発明のステップｆ）で言及される各二次画像の決定は、好適には、次のように実行される。即ち、
生成されるそれぞれの二次画像に合成画像（画像要素α_ij）をコピーすること、
指定フィルタアレイ構成、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を考慮して、二次画像においてコピーされた各個々の画像要素に対して、その分担領域のどれがそれぞれの観察位置５における観測者の眼に見えるか決定すること、及び、
「二次画像における各個々のコピーされた画像要素の決定された可視分担領域をそれぞれの画像要素の全領域によって除した」領域商をその元の設定値に乗じることによって、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値を修正（ａ）すること、及び／又は、
好適には、０＜＝ｆ_ｋ＜＝１であり、それぞれの位置にある観測者の眼とそれぞれの画像要素との間にある全ての波長及び／又は階調フィルタ要素３の波長に依存する又は波長に依存しない透過率の大きさであり、又は、それぞれの視認方向におけるそれぞれの画像要素に続く全ての波長及び／又は階調フィルタ要素３の波長に依存する又は波長に依存しない透過率の大きさである補正係数ｆ_ｋをその元の設定値又は既に修正された設定値に乗じることによって、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値を修正（ｂ）すること、によって実行される。

言い換えると、元々、指定された合成画像と厳密に同様であった二次画像における各コピーされた画像要素が修正される。ここで、修正は、設定値の変調に関するが、これは、画像発生器の前又は／及び後方にフィルタアレイ（１つ又は複数）があるために、このような画像要素の幾つかは、それぞれの単眼観察位置５からは、部分的にしか見えないか又
は全く見えないという事実に起因する。それぞれの画像要素の設定値は、それ相応に修正される。

一方、修正（ｂ）は、該当する波長又は階調フィルタの前記透過率によるそれぞれの画像要素の可視輝度への影響に起因する。これに関して、例えば、シミュレーション用に実際のパラメータを規定することが適切な場合があるが、このことは、（完全に理想的なフィルタで理論的にのみ起こる結果よりもむしろ）最大限の範囲で現実的である結果を得るために、例えば、赤の波長範囲の５０％だけを透過するように赤フィルタに対する光強度が指定されることを意味する。

図３は、ここでは、例えば、透過性又は半透過性の画像発生器（例えば、ＬＣＤ）の後方に配置されるフィルタアレイの可能な動作モードの原理を示す横断面のスケッチである。２つの単眼観察位置５のいずれかからは、或る分担領域だけが、画像発生器１のほとんど全ての（可視）画像要素、即ち、カラー副画素について見えることが分かる。上述した設定値の変調（ａ）が基づくのは、まさしくこの可視分担分である。ここで、カラー副画素は、Ｒ、Ｇ及びＢと印を付けている。

勿論、実際には、合成画像の上述したコピー、可視分担領域の決定、及び設定値の修正（ａ）及び／又は（ｂ）を、擬似的に同時に、又は異なる順番に（しかしながら、この場合、同じ様に所望の機能を確保しなければならない）、又は上記順番ながら画像要素毎に、実行することも可能である。

画像要素の可視分担領域の問題を説明するために、図１１も参照する。これは、可能な単眼観察位置からの可能な視認条件を大きく拡大した部位を概略的に縮尺によらず示す。これは、赤波長フィルタを通して見える画像要素の分担領域を決定する原理を示す。

（Ｒ）は、画像発生器１上に表現される合成画像の赤の画像要素を示す。可視光に対して不透過であり、また、ここでユニット（Ｓ）（陰影部）と示すフィルタ要素３（波長又は階調フィルタ）もまた設けられている。フィルタ要素３のユニット（Ｓ）は、例えば、幾つかの不透過なフィルタ要素３を互いに近接して配置することによっても形成し得る。

また、赤波長フィルタ（Ｒ’）を示すが、これは、図１において構成されているように、画像要素（Ｒ）を有する画像発生器１の前に配置されている。本構成が基づく単眼観察位置５からは、前に述べたように、幾つかの視認像からの合成画像を表す分担領域Ａ_vis だけが、画像発生器１の画像要素（Ｒ）について見えることが図１１から分かる。

例えば、光線追跡手順によって決定し得るこの分担領域は、それぞれの二次画像における設定値の上述した修正（ａ）に用いられる。ここで、分担領域Ａ_vis は、「二次画像における各個々のコピーされた画像要素の決定された可視分担領域」に対応し、ここで、「それぞれの画像要素の全領域」は、画像要素（Ｒ）の合計領域に対応する。本手順は、同様に、例えば、緑及び青のものを含み、画像発生器１の各画像要素に適用し得る。

ステップｆ）に対して詳細に上述した二次画像の決定において、好適には、指定される他の関数が考慮されるべきである。この関数は、例えば、指定画像発生器構成要求事項を満足するような画像発生器１に対して、画像要素の測定可能な輝度とその設定値、即ち、それぞれの画像要素を制御するために用いられるそれぞれのデジタル値との間の関数関係について記述する。

前記関数は、異なる（例えば、赤、緑及び青）波長範囲に対しては、実験的に、例えば、それぞれの画像発生器１上に異なる設定値で対応する色合いの全領域テスト画像を提示
してそれぞれの輝度を測定することによって確認し得る。

この種の結果の例を、モデルＬＧＬＭ１５１Ｘ２−Ｃ２ＴＨ型である画像発生器１の場合について、図１２におけるグラフに示す。上述したように、これらグラフは、全領域赤、緑及び青のテスト画像に対して記録され、また、これらグラフは、（各々、赤、緑及び青の画像要素に対する）設定値とその結果得られる輝度との間の上述した関数関係を示す。

それぞれの設定値は、横座標によって表現される。（Ｒ、Ｇ及びＢ各々に対して）０・・・２５５の範囲でＲＧＢ表示の設定値を規定することは、一般的である。縦座標は、各設定値に対して記録された測定可能な輝度を表す。

これらのグラフは、設定値と測定可能な輝度との間に非線形的関係が存在し、例えば、この目に見える半分の画像要素は、（修正（ａ）における）設定値を半分にすることによって単純に実現し得ないことを明示する。上述したように、ここでは、指定される、好適には決定される、又は関係する全ての波長範囲に対して別個に指定される適切な関数を用いて、設定値の適切な修正（ａ）及びまた（ｂ）を実現することがむしろ必要である。

関数は、例えば、適切なグラフによって単純に与えられる。即ち、例えば、（合成画像において、例えば、最大の設定値の２５５によって制御される）緑画像要素の目に見える半分が、二次画像において、その修正された設定値によって表現される場合、設定値は、約１８５に修正する必要がある。設定値１８５は、図１２の中央のグラフから、（設定値２５５に対応する）最大の可能な輝度に引き続き、最大輝度の半分にほぼ対応するその設定値を見つけ出すことによって、容易に読み取り得る。

指定される関数は、従って、「二次画像における各個々のコピーされた画像要素の決定された可視分担領域をそれぞれの画像要素の全領域で除した」上記商を補足又は置換し、ここで、デジタル設定値の場合、修正（ａ）は、設定値の修正から得られる（それぞれの画像要素の）輝度の修正が、上記分担領域商に対する正しい比率で行われるように、拡張される。

これと比較して、修正（ｂ）に対する理由は、該当する波長又は階調フィルタ要素３の前記透過率によって、それぞれの画像要素の測定可能な輝度に及ぼされる影響である。これに関して、シミュレーションに対して実際のパラメータを規定することは、適切であり得る。このことは、（完全に理想的なフィルタで理論的にのみ起こる結果よりもむしろ）最大限の範囲で現実的である結果を得るために、例えば、赤の波長範囲の５０％だけを透過するように赤フィルタ要素３に対する光強度が指定されることを意味する。このケースは、図面上に示していない。後者の修正（ｂ）の場合も、例えば、適切な関数が実験的に指定又は決定されるという点において、設定値と測定可能な輝度との間の上述した関数関係を考慮すべきである。

従って、二次画像の決定は、特に、それぞれの画像要素に割り当てられる波長／波長範囲と、また、それぞれの位置における観測者の眼とそれぞれの画像要素との間にある全ての波長又は階調フィルタ要素３と、又は、それぞれの視認方向において見えるそれぞれの画像要素に続く全ての波長又は階調フィルタ要素３と、を考慮して行われる。

第１及び第２の二次画像、又は、それぞれ左及び右の立体的な画像のようなこれらの二次画像の部位の立体的な視覚化（ステップｇ））を示すための図面は、これに対する様々な手法が従来技術において知られていることから、添付されていない。

初めに述べたように、ステップｅ）の合成画像が、その画像情報を取得する視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）が、空間テストシーンの視認像（「一次画像」）であれば有利である。ここでの及びこれ以降における用語「視認像」は、特定の記録位置から記録されたシーン又はオブジェクトの、例えば、テストシーンの２次元画像又はフィルムのコマに対応する視認像を意味する。視認像Ａ_ｋは、例えば、テストシーンの単一の斜視図又は平行投影図に対応し得る。（これとは対照的に、合成画像は、幾つかの、即ち、少なくとも２つの視認像からの画像情報を同時に含む。）
前記テストシーンは、好適には、２つ乃至５つの、更により好適には、３つの異なるグラフィックオブジェクトを含む。テストシーンが３つのグラフィックオブジェクトを含む場合、オブジェクトは、空間テストシーン内において、異なる深度位置ｚに配置され、また、異なる視認像Ａ_ｋの比較において、好適には、これらオブジェクトの内厳密に１つは変位を示さず、これらの内厳密に１つは正の水平方向の変位を示し、これらの内厳密に１つは負の水平方向の変位を示す。従って、自動立体表示装置に提示されると、観測者は、これらオブジェクトの内の１つを画像発生器表面の前で見て、他の１つをその表面で、そして、３番目をその表面の後方で見る。

このようなシーンが、図４の上部に概略的にスケッチしてある。この場合、球体は、後部深度位置に配置され、構造化矩形体は、（立体的な画像発生器の画像発生器表面に対応する）中央部深度位置に配置され、外形のみを示す矩形体は、前部深度位置に配置される。図４の下部は、例えば、仮想カメラで、このテストシーンについて記録された８つの視認像Ａ_ｋ（「一次画像」）を概略的に示すが、この仮想カメラは、ソフトウェア制御方式のＰＣであってよい。また、視認像Ａ_ｋは、勿論、カラーであってよい。本発明による方法に採用される合成画像は、（例えば、図７に示す構造に基づく）指定画像組合せ構造に基づき、これらの視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，８）から構成される。

利点として、テストシーンの視認像Ａ_ｋは、仮想又は実際のカメラで記録され、これら仮想又は実際のカメラの軸は、並行に又は集束するように位置決めされ、また、全ての２つの隣接する視認像Ａ_ｋのそれぞれのカメラ位置は、好適には、ほぼ等しい距離に離間される。この特性は、容易に実現し得る。即ち、例えば、ソフトウェア制御方式のＰＣによって形成される仮想カメラは、円弧上に等しい距離で配置され、これらは、固定点と呼ばれる或る点に集束する。この配列の原理を図５に示す。ここで、固定点は、中央部における構造化矩形体表面上にある。

また、他の選択肢として、視認像Ａ_ｉが、テストシーンの平行投影によって形成されるように、視認像Ａ_ｉに引き続きｋ＞１の視認像Ａ_ｋを生成することも可能であり、また、ｋ＞１の視認像Ａ_ｋを生成するために、それぞれの変位の大きさが、空間テストシーンにおけるそれぞれのオブジェクトの深度位置に比例するように、視認像Ａ_ｉに描かれたテストシーンの各グラフィックオブジェクトを水平方向に変位させ、また、変位の大きさが、好適には、異なる視認像に対して、即ち、異なるｋの値に対して変わるようにすることも可能である。互いに素なｋの値に対する変位の大きさの前記変化は、特に、任意の固定深度位置におけるオブジェクトの変位は、原則として、値ｋが大きい程（又は小さい程）、大きいことを意味する。

この手順を図６に概略的に示す。図６の左上の画像は、テストシーンのかなり簡略化された平行投影にほぼ対応する。図６には、陰影や線影がないが、これは、前記手順を理解する上でこれらが必要でないためである。さて、前記左上画像は、まず、平行投影視認像Ａ₁ に対応する。視認像Ａ₁ に引き続き、含まれるグラフィックオブジェクトは、上述したように、水平方向に変位させられる。

後者の手順を図６の右下画像部に示す。破線は、このようにして生成される視認像Ａ₂
におけるオブジェクトの周縁部を示す。ここには示していないが、視認像Ａ₃ が同様に生成される場合、上述したように、変位の大きさを増やすことになり、左又は右のオブジェクトは、この視認像Ａ₃ を合成するために、視認像Ａ₂ の場合よりも遠くに変位される。中央部における矩形体は、自動立体画像発生器の画像発生器表面に対応する中央部深度位置にあるため、変位されない。

初めに述べたように、フィルタアレイ２のフィルタアレイ構成がマスク画像の形態で与えられるように、本発明のステップｂ）を設計すると有利である。ここで、波長フィルタ及び／又は階調フィルタβ_PQ（即ち、フィルタアレイ２のフィルタ要素３）は、下式に基づき、それらの透過波長／それらの透過波長範囲／それらの透過率λ_ｂに依存して、行ｑ及び列ｐのアレイにおけるこのようなマスク画像に組み合わせられる。即ち、

ここで、
ｐは、アレイの行における波長又は階調フィルタβ_PQの添え字であり、
ｑは、アレイの列における波長又は階調フィルタβ_PQの添え字であり、
ｂは、位置ｐ，ｑにおける波長又は階調フィルタβ_PQに対してそれぞれ意図した透過波長又は波長範囲又は透過率λ_ｂの１つを指定する整数であって、１とｂ_ｍａｘとの間の値を採り得る整数であり、
ｎ_ｍは、ゼロより大きい整数であり、
ｄ_PQは、マスク画像の生成を変更するための選択可能なマスク係数マトリックスであり、
整数部は、角括弧に入った引数を越えない最も大きい整数を生成するための関数であり、また、
各波長又は階調フィルタβ_PQは、閉曲線によって記述し得る外形であって、好適には多角形である外形、更により好適には矩形である外形、また、数万μｍ^２乃至数ｍｍ^２のフィルタ領域を有する外形を有する。

例えば、各波長又は階調フィルタ要素β_PQは、画像発生器１の画像要素の約３分の１の幅、例えば、幅３３．２６μｍ、高さ２９９．３μｍで作られる。マスク画像の例は、次のパラメータで生成し得る。即ち、λ₁ ・・・λ₃ は、可視光に対して完全に透過性の透過波長範囲であり、λ₄ ・・・λ₂₄は、可視光に対して完全に不透過である透過波長範囲であり、ｎ_ｍ＝２４、及び下式の通りである。

従って、３つの水平方向に隣接するフィルタ要素３は共に、１つの画像要素とほぼ同じ大きさである。このように画成されたフィルタアレイ２を図８（縮尺通りではない）に示す。これは、空間像を生成するために、図７に示す画像組合せ構造で有利になるように用い得る。

画像組合せ規則又は合成画像の構造を記述するために、ステップｅ）において指定される合成画像は、次の規則によって生成される。即ち、
視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）を等しい格子状の行ｊ及び列ｉに各々分割すること、
行及び列におけるｎ個の視認像Ａ_ｋを組み合わせて、画像要素α_ijの単一合成画像を生成して、位置ｉ，ｊの画像要素α_ijへの視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの部分的ビット情報の割当てを下式で定義する。

ここで、
ｉは、格子の行における画像要素α_ijの添え字であり、
ｊは、格子の列における画像要素α_ijの添え字であり、
ｋは、特定の画像要素α_ijに描写される部分的情報がここから生じる画像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）の連続番号であり、
ｃ_ijは、画像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）から生じる異なる部分的ビット情報を格子上で組み合わせる又はミキシングするための選択可能な係数マトリックスであり、
整数部は、角括弧に入った引数を越えない最も大きい整数を生成するための関数である。

格子（ｉ，ｊ）が、ＬＣＤ画面のカラー副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの格子に対応する限り、また、係数マトリックス

が、ｎ＝８に対して選択される限り、繰り返し前述した画像組合せ構造が生じ、そのセグメントは、図７に示す。

また、本発明のステップｆ）において言及される各二次画像の決定は、次のように実行し得る。即ち、
指定配列構成に基づくそれぞれの単眼観察位置に最も近接する平面構成要素、即ち、フィルタアレイ又は画像発生器のいずれかを領域走査すること、また、領域走査と併行して、合成画像の画像要素の又はこれらの画像要素によって照射される波長又は階調フィルタのそれぞれの可視分担領域の実質的に正しい複製である充分に解像された二次画像を生成すること、指定フィルタアレイ構成、特に、波長又は階調フィルタ構成の波長に依存する又は波長に依存しない透過率、指定画像発生器構成、及び空間配列構成に対して配慮を行うこと、によって実行される。

ここでまた、特に、それぞれの画像要素に割り当てられる波長／波長範囲と、また、それぞれの位置における観測者の眼とそれぞれの画像要素との間にある全ての波長又は階調フィルタと、あるいは、それぞれの視認方向に見えるそれぞれの画像要素に続く全ての波長又は階調フィルタ要素３と、が考慮されて、それぞれの二次画像の生成が行われる。

領域走査は、好適には、行及び列毎に実行され、行及び列の数は、シミュレーション結果に要求される品質に応じて、数千であるべきである。
合成画像の画像要素の、又は合成画像の画像要素によって照射される波長又は階調フィルタ３の、それぞれの可視分担領域の実質的に正しい複製の生成は、例えば、既知の光線追跡アルゴリズムを用いて実行し得る。これには、また、指定フィルタアレイ構成、特に、波長又は階調フィルタ構成の波長に依存する又は波長に依存しない透過率、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を含み得る。

図１による配列構成、図７による組合せ画像構造、及び図８によるフィルタアレイ２の場合、例えば、ここでは、フィルタアレイ２の前記走査において、画像要素は、完全に見えるかもしくは部分的に見えるか又は２つの単眼観察位置５から見えるかのいずれかであり、それに応じて二次画像に入る。

前述の規則によって実行されるステップｆ）の結果の例を図９及び図１０に示すが、高度に解像された二次画像は、特別な形態で示すことに留意されたい。即ち、ステップｆ）が上述したやり方で実際に実行されると、或る（修正された）画像情報で１つ又は２つの二次画像が生じるが、図９及び図１０は、ある意味においては、指定単眼観察位置５から見える個々の画像要素の分担領域を示し、ここで、画像要素は、部分的画像情報を供給するそれぞれの視認像Ａ_ｋに関して印が付けられる。図９において仮定された単眼観察位置５からは、例えば、それらの部分的画像情報をｋ＝１及びｋ＝２の視認像Ａ_ｋから取得する画像要素だけが見える。図１０によると、目に見える部分的画像情報は、ｋ＝４及びｋ＝５の視認像Ａ_ｋから生じる。

ところで、これらの図面は、ＤＥ１０００３３２６Ｃ２に記載された空間像を生成するモードを示す。即ち、主にいずれかの眼が、選択された特定の視認像を見る。
本発明による方法の他の詳細な実施形態において、ステップｇ）は、二次画像の別個の表示を左右の眼に提供する。ここでは、二次画像は、画像発生器によって、例えば、陰極線管、ＬＣ表示装置、ＤＭＤプロジェクタ又はプラズマ表示装置によって、空間的に並べられて、空間的に入れ子の状態で、又は、時間的に連続して、提示される。特に、好適には、二次画像の表示は、特に画像要素の構造及びサイズに関して、ステップａ）において指定された画像発生器構成を有する画像発生器によって実行される。

最後に、図１３の上部は、テストシーンの第１及び第２視認像（のセグメント）の例を（図の上部において）示す。他方、下部は、これらの視認像に基づく可能なシミュレーション結果の例の概略的な大きく拡大した図を示す。

（ここでは詳述しないが）テストシーンによって、（例えば、８つの可能なものの内）２つの視認像Ａ_ｋを生じ、図面が、それぞれの視認像の断片的部位だけを示すものとする。（ここでは詳述しないが）適切なフィルタアレイ構成が指定されるものとし、また、本発明による方法が、適切な単眼観察位置が指定されて実行されるものとし、また、ステップｆ）が、上述した走査プロセスとして実行されるものとすると、シミュレーション結果は、図１３の下部に示す通りであり得る。これは、可能な限り高い解像度で実際に生成されるべき二次画像対の概略の表現であることに留意されたい。

特に実質的に低コストで、本発明は、フィルタアレイに基づく３Ｄ配列の最適化に有利になるように用い得る。これは、特に３Ｄ表示設計業の範囲で業界に採用し得る。
特に、好ましい費用対利益率は、最初の評価用の実験的なフィルタアレイを物理的に作製する必要がないが、高い精度で事前に評価し得るという事実から生じる。更に、本発明は、原則として、コンピュータ支援シミュレーションによって、３Ｄ画像の品質を評価し
最適化するための、特に、高速で経済的な方法を構成する。

更に有利な点は、物理的に作製されたフィルタアレイの欠陥のあるフィルタ構成又はフィルタ機能に起因する誤りの影響を排除すること、シミュレートされる配列の動作モードを詳細に理解できること、また、従来の一次画像（即ち、視認像Ａ_ｋ）と二次画像とを直接比較し得ることである。双眼３Ｄ視の生理学的な要因は、有効なままである。

フィルタアレイ、画像発生器及び配列構成と共に、可能な詳細の原理を示すスケッチ図。 波長フィルタアレイ用の構造の例を示す図。 ここでは、例えば、半透過性又は透過性の画像発生器（例えば、ＬＣＤ）後方に配置されるフィルタアレイの可能な動作モードの原理を示す概略横断面図。 本発明による方法において有利になるように用い得るテストシーンの例を示す図。 ８つの視認像を記録する仮想又は実際のカメラ配置の例の原理を示し、また、特に、カメラの集束を示すスケッチ図。 結像されるオブジェクト水平方向の変位によって、第１視認像Ａ_ｊから異なる視認像を生成する原理を示すスケッチ図。 幾つかの視認像から構成される合成画像の可能な構造の例を示す図。 可能な指定フィルタアレイ構造の例を示す図。 本発明によるシミュレーション方法の結果の例を示す概略スケッチ図。 本発明によるシミュレーション方法の結果の例を示す概略スケッチ図。 赤波長フィルタを通して見える赤画像要素の分担領域を決定する原理を示すスケッチ図。 測定可能な輝度と、例として用いられるＬＣＤ用のデジタル設定値との間の関数関係を示すグラフの例を示す図。 第１及び第２視認像の例、及びこれらの視認像に基づく可能なシミュレーション結果の例を概略的に示す図。

Claims (26)

1. 空間可視像のシミュレーションのための方法であって、
   ａ）画像発生器の画像発生器構成の指定であって、特に、画像要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、
   ｂ）フィルタアレイのフィルタアレイ構成の指定であって、特に、フィルタ要素の構造及びサイズに関して指定するステップと、
   ｃ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイに関する空間配列構成を指定するステップと、
   ｄ）前記３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置を指定するステップと、
   ｅ）指定画像発生器構成上に表示するのに適する合成画像であって、画像要素への規定割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーン又は仮想もしくは実際のオブジェクトの異なる視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）に対して同一である異なる所定の一次画像からの画像情報を含む合成画像を指定するステップと、
   ｆ）画像発生器構成及び空間配列構成と共に指定フィルタアレイ構成に基づき、指定第１及び第２単眼観察位置における観測者の眼に見える指定合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像を決定するステップであって、二次画像の画像要素が、指定合成画像の画像要素の一部だけをはっきりと表し得るステップと、
   ｇ）第１及び第２の二次画像又はこれらの二次画像の一部をそれぞれ左右の立体的な画像として立体的に視覚化するステップと、
   から成る方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   合成画像がその画像情報を取得する視認像Ａ_ｋは、好適には、２つ乃至５つ、更により好適には、３つの異なるグラフィックオブジェクトを含む空間テストシーンの視認像であることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、
   テストシーンは、少なくとも３つのグラフィックオブジェクトを含み、空間テストシーン内のオブジェクトは、各々、異なる深度位置ｚに配列され、異なる視認像Ａ_ｋが比較されると、好適には、オブジェクトの厳密に１つは、水平方向の変位を示さず、厳密に１つは正の水平方向の変位を示し、厳密に１つは負の水平方向の変位を示すことを特徴とする方法。
4. 請求項２又は３のいずれか１つに記載の方法であって、
   視認像Ａ_ｋで結像されるオブジェクトは、少なくとも１つの全画素列の幅、及び好適には少なくとも２４画素行の高さを有することを特徴とする方法。
5. 請求項２乃至４のいずれか１つに記載の方法であって、
   テストシーンのオブジェクトは、均質に黒色であり、均質に灰色であり、又は構造化されていることを特徴とする方法。
6. 請求項２乃至５のいずれか１つに記載の方法であって、
   テストシーンのオブジェクトは、白色又は構造化背景の前に配列されることを特徴とする方法。
7. 請求項２乃至６のいずれか１つに記載の方法であって、
   テストシーンの視認像Ａ_ｋは、仮想又は実際のカメラで記録され、仮想又は実際のカメラの軸は、並行に又は集束するように調整され、また、好適には、２つの隣接する視認像
   毎に用いられるカメラ位置は、常にほぼ同距離に離間されることを特徴とする方法。
8. 請求項２乃至６のいずれか１つに記載の方法であって、
   ｋ＞１の視認像Ａ_ｋは、視認像Ａ₁ がテストシーンの平行投影によって生成されるように、視認像Ａ₁ に引き続き生成され、また、ｋ＞１の視認像Ａ_ｋを生成するために、視認像Ａ₁ に結像されたテストシーンの各グラフィックオブジェクトは、各変位の大きさが、空間テストシーンにおけるそれぞれのオブジェクトの深度位置に比例し、また、異なる視認像に対して、即ち、異なるｋの値に対して選択された変位の大きさが、好適には、変わるように、水平方向に変位されることを特徴とする方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法であって、
   ステップａ）で指定された画像発生器構成は、行ｊ及び列ｉにおける画像要素の直交アレイであり、画像要素は、指定波長又は指定波長範囲の光を発するか又は透過し、また、各画像は、閉曲線によって記述し得る外形、及び好適には多角形である外形、更により好適には矩形である外形を有することを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の方法であって、
    画像発生器構成は、７６８行及び３０７２列における直交アレイの画像要素であり、第１列は、実質的に赤の光を発するか又は透過し、第２列は、実質的に緑の光を発するか又は透過し、第３列は、実質的に青の光を発するか又は透過し、第４列はまた実質的に赤の光を発するか又は透過し、各画像要素は、高さ約３００μｍで幅約１００μｍの実質的に矩形の外形を有することを特徴とする方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法であって、
    フィルタアレイのフィルタアレイ構成は、マスク画像の形態でステップｂ）において指定され、波長フィルタ及び／又は階調フィルタβ_PQ、即ち、フィルタアレイのフィルタ要素は、それらの透過波長／それらの透過波長範囲／それらの透過率λｂに依存して、行ｑ及び列ｐのアレイにおけるこのようなマスク画像を形成するために、下式、
    

    

    （式中、
    ｐは、アレイの行における波長又は階調フィルタβ_PQの添え字であり、
    ｑは、アレイの列における波長又は階調フィルタβ_PQの添え字であり、
    ｂは、位置ｐ，ｑにおける波長又は階調フィルタβ_PQに対して、それぞれ意図した透過波長又は透過波長範囲又は透過率λ_ｂの１つを指定する整数であって、１とｂ_ｍａｘとの間の値を採り得る整数であり、
    ｎ_ｍは、ゼロより大きい整数であり、
    ｄ_PQは、マスク画像の生成を変更するための選択可能なマスク係数マトリックスであり、
    整数部は、角括弧に入った引数を越えない最も大きい整数を生成するための関数である）
    によって、組み合わせられ、
    各波長又は階調フィルタβ_PQは、閉曲線によって記述し得る外形であって、好適には多角形である外形、更により好適には矩形である外形、また、数万μｍ^２乃至数ｍｍ^２のフィルタ領域を含む外形を有することを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、
    各波長又は階調フィルタ要素は、画像要素の約３分の１の幅であり、マスク画像は、λ₁ …λ₃ が可視光に対して完全に透過な透過波長範囲であり、また、λ₄ …λ₂₄が可視光に対して完全に不透過な透過波長範囲であるとすると、パラメータｎ_ｍ＝２４及びｄ_PQ＝−１＝一定を満足することを特徴とする方法。
13. 請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｃ）において指定された空間配列構成は、前記３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイを基準にして、画像発生器及びフィルタアレイ用の各々１つの面、並びにフィルタアレイ又は画像発生器の左上及び右下角部の空間位置について記述することを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、
    前記座標系の測定単位は、ミリメートルであり、画像発生器面は、パラメータｚ＝０ｍｍを満足し、フィルタアレイ面は、条件ｚ∈［−２０・・・＋２０ｍｍ］を満足し、フィルタアレイ又は画像発生器の左上角部位置は、パラメータｘ＝ｙ＝０ｍｍを満足し、フィルタアレイ又は画像発生器の右下角部位置は、パラメータｘ＝３０７．２ｍｍ及びｙ＝２３０．４ｍｍを満足することを特徴とする方法。
15. 請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｅ）において指定される合成画像は、次の規則、即ち、
    視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）を等しい格子状の行ｊ及び列ｉに各々分割すること、
    画像要素α_ijの単一合成画像を生成するために、
    下式、
    

    

    （式中、
    ｉは、格子の行における画像要素α_ijの添え字であり、
    ｊは、格子の列における画像要素α_ijの添え字であり、
    ｋは、特定の画像要素α_ijに描写される部分的情報がここから生じる画像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）の連続番号であり、
    ｃ_ijは、画像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）から生じる異なる部分的ビット情報を格子上で組み合わせる又はミキシングするための選択可能な係数マトリックスであり、
    整数部は、角括弧に入った引数を越えない最も大きい整数を生成するための関数である）
    によって定義される、位置ｉ，ｊにある画像要素α_ijへの視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの部分的ビット情報の割当てにより、行及び列におけるｎ個の視認像Ａ_ｋを組み合わせること、という規則によって生成されることを特徴とする方法。
16. 請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｅ）において指定される合成画像は、次の規則、即ち、
    視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）を等しい格子状の行ｊ’及び列ｉ’に各々分割することによって、各々等しい格子（ｉ’ｊ’）に視認像ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの画像ビット情報が含まれる３階のテンソルＡ_{ｋｉ’ｊ’}を形成すること、
    格子（ｉ，ｊ）における画像要素α_ijの単一合成画像を生成するために、
    下式、
    

    

    （式中、
    （ｇ）は、５階のテンソルであり、その要素ｇ_{ｋｉ’ｊ’}が、実数であり、画像要素α_ijにおけるそれぞれの部分的情報（Ａ_{ｋｉ’ｊ’}）の重みを定義する重み付け係数の効果を有する）
    によって定義される、格子（ｉ，ｊ）の位置ｉ，ｊにおける画像要素α_ijへのテンソル要素Ａ_{ｋｉ’ｊ’}（ｋ＝１，・・・，ｎ）からの部分的ビット情報の割当てにより、等しいビット情報Ａ_{ｋｉ’ｊ’}を組み合わせること、
    格子（ｉ，ｊ）及び（ｉ’，ｊ’）は、好適には、同じ数の列及び同じ数の行を有すること、
    という規則によって生成されることを特徴とする方法。
17. 請求項１〜１６のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｆ）に基づく各二次画像の決定は、次のように、即ち、
    生成されるそれぞれの二次画像に（画像要素α_ijの）合成画像をコピーすること、
    指定フィルタアレイ構成、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を考慮して、二次画像におけるコピーされた各個々の画像要素に対して、その分担領域のどれがそれぞれの観察位置における観測者の眼に見えるか決定すること、及び、
    「二次画像における各個々のコピーされた画像要素の決定された可視分担領域をそれぞれの画像要素の全領域によって除した」領域商をその元の設定値に乗じることによって、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値を修正（ａ）すること、及び／又は、
    好適には、０＜＝ｆ_ｋ＜＝１であり、それぞれの位置にある観測者の眼とそれぞれの画像要素との間にある全ての波長及び／又は階調フィルタの波長に依存する又は波長に依存しない透過率の大きさであり、又は、それぞれの視認方向から見えるそれぞれの画像要素に続く全ての波長及び／又は階調フィルタの波長に依存する又は波長に依存しない透過率の大きさである補正係数ｆ_ｋをその元の設定値又は既に修正された設定値に乗じることによって、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値を修正（ｂ）すること、
    によって実行されることを特徴とする方法。
18. 請求項１７に記載の方法であって、
    ステップｆ）に対して詳述したように、二次画像における各個々のコピーされた画像要素の設定値の修正（ａ）及び（ｂ）では、指定画像発生器に対して指定すべき他の関数であって、画像要素の測定可能な輝度とその設定値との間の関数関係について記述する関数が考慮されることを特徴とする方法。
19. 請求項１乃至１６のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｆ）による各二次画像の決定は、次のように、即ち、
    指定フィルタアレイ構成、特に、波長又は階調フィルタ構成の波長に依存する又は波長に依存しない透過率、指定画像発生器構成、及び空間配列構成を考慮して、指定配列構成に基づくそれぞれの単眼観察位置に最も近接する平面構成要素、即ち、フィルタアレイ又は画像発生器のいずれかを領域走査すること、また、領域走査と併行して、合成画像の画像要素の又はこれらの画像要素によって照射される波長又は階調フィルタのそれぞれの可
    視分担領域の実質的に正しい複製である充分に解像された二次画像を生成すること、
    によって実行されることを特徴とする方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、
    ステップｆ）に対して詳述した二次画像の決定では、指定画像発生器に対して指定すべき他の関数であって、画像要素の測定可能な輝度とその設定値との間の関数関係について記述する関数が考慮されることを特徴とする方法。
21. 請求項１〜２０のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｇ）において、二次画像の別個の表示を左右の眼に対して提供し、二次画像は、画像発生器、例えば、陰極線管、ＬＣ表示装置、ＤＭＤプロジェクタ又はプラズマ表示装置によって、空間的に並べられて、空間的に入れ子の状態で、又は、時間的に連続して提示され、また、特に、好適には、二次画像の表示は、特に、画像要素の構造及びサイズに関して、ステップａ）で指定された画像発生器構成を有する画像発生器によって実行されることを特徴とする方法。
22. 請求項１〜２１のいずれか１つに記載の、特に、請求項２１に記載の方法であって、
    観測者は、二次画像対、又は、その拡大された部位を知覚的に融合する立体的な視覚化方法によって、仮想の３Ｄ像を有するようになることを特徴とする方法。
23. 請求項１〜２２のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｇ）の後、又は、それと並行に実行されるステップｈ）によって拡張され、次の動作、即ち、
    立体的に視覚化された第１及び第２の二次画像と視認像Ａ_ｋからの立体的に視覚化された画像対との空間的に交差される及び／又は時間的に交差される比較であって、好適には、各々ほぼ等しいパラメータを有する画像発生器が、第１及び第２の二次画像の立体的な視覚化のために並びに視認像Ａ_ｋからの画像対の立体的な視覚化のために用いられ、また、前記画像の部分的な拡大部位だけが立体的に視覚化されるというオプションが含まれる、前記比較の動作を含む方法。
24. 請求項１〜２３のいずれか１つに記載の方法であって、
    ステップｇ）もしくはｈ）の後、又は、それと並行に実行されるステップｉ）によって拡張され、次の動作、即ち、
    座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における第１及び／又は第２観察位置のそれら座標の少なくとも１つの変更動作、及びステップｅ）乃至ｇ）又はｅ）乃至ｈ）の繰り返し動作、また、オプションとして、上述したステップｉ）の任意の回数の繰り返し動作が含まれることを特徴とする方法。
25. 請求項１に記載の空間可視像をシミュレートする方法を実現するための装置であって、
    ａ）特に、画像要素の構造及びサイズに関して、画像発生器の画像発生器構成のデジタル指定のための手段と、
    ｂ）特に、フィルタ要素の構造及びサイズに関して、フィルタアレイのフィルタアレイ構成のデジタル指定のための手段と、
    ｃ）３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における画像発生器及びフィルタアレイを基準にした空間配列構成のデジタル指定のための手段と、
    ｄ）前記３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における前記配列構成の前にある第１及び第２単眼観察位置のデジタル指定のための手段と、
    ｅ）指定画像発生器構成上での表示に適する合成画像であって、画像要素への規定された割当てにおいて、仮想もしくは実際のシーンの又は仮想もしくは実際のオブジェクトの異なる視認像Ａ_ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ）と同一である異なる所定の一次画像からの画像
    ビット情報を含む前記合成画像の指定のための手段と、
    ｆ）指定画像発生器構成及び空間配列構成と共に指定フィルタアレイ構成により、それぞれの指定第１及び第２単眼観察位置における観測者の眼に見える指定合成画像の画像要素を含む第１及び第２の二次画像の決定のための手段であって、二次画像の１つの画像要素は、指定合成画像の画像要素の一部だけを表し得るという明確なオプションを含む前記手段と、
    ｇ）それぞれ左右の立体的な画像として、第１及び第２の二次画像又はこれらの二次画像の一部の立体的な視覚化のための手段と、
    が含まれることを特徴とする装置。
26. 請求項２５に記載の装置であって、
    手段ａ）乃至ｆ）は、ソフトウェア制御方式のＰＣとして構成された共通ユニットに含まれ、また、手段ｇ）は、立体鏡又はシャッタ鏡及びモニタを含むことを特徴とする装置。

Images