KR20120054525A

KR20120054525A - 입체 화상 생성 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20120054525A
Application number: KR1020110118313A
Authority: KR
Inventors: 야스토모 나카야마; 에이스케 칸자키
Original assignee: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2012-05-30
Also published as: US20120127571A1; US9933626B2; KR101800896B1; CN102480627A; CN102480627B; JP5695395B2; US20160054572A1; JP2012109911A

Abstract

본 발명은 심지어 일반용 3D 카메라에 의해 얻어지는 작은 시차를 갖는 사진(화상)으로부터도 깊이감(sense of depth)을 획득하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 방법은, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)(1)의 각 렌즈의 뒤쪽에, 시차(parallax)가 있는 복수의 화상(2)을 배열하거나, 그 화상광을 입력시켜, 대안면으로부터 양쪽 눈으로 보았을 때에 입체 화상이 되도록 화상을 생성하는 방법이다. 여기서, 상기 화상(2)은, 복수의 시차 화상(2)의 인접 화상들의 적어도 일부분에 관하여, 그것의 폭 점유는 각 렌즈들의 단들 중 일 어느 하나에 더 가까운 위치에서 더 크게 되는 반면 각각의 렌즈의 중앙에 더 가까운 위치에서 더 작게 된다. 예를 들어, 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4) 각각의 영역은 약 1.33 배로 증가되는 반면, 제 2 화상(P2) 및 제 3 화상(P3) 각각의 영역은 0.67 배로 감소된다. 그와는 대조적으로 상기 화상들은 동일한 폭을 점유한다. 그 결과, 상기 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4) 각각의 폭 점유는 상기 제 2 화상(P2) 및 상기 제 3 화상(P3) 각각의 폭 점유보다 두 배 더 크다.

Description

입체 화상 생성 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING STEREOSCOPIC IMAGE}

본 발명은 입체 화상 생성 및 그 장치에 관한 것이며, 특히, 일반용(consumer-level)의 3차원(3D) 카메라에서 촬영된 시차(parallax)의 작은 사진(화상)에서도, 더 큰 깊이 감(sense of depth)을 갖는 입체 영상(stereoscopic image)이 얻어질 수 있는 입체 영상 생성 및 그 장치에 관한 것이다.

렌티큘러 렌즈(lenticular lens)란, 반원통형(semicylindrical)의 길고 가는 렌즈를 늘어놓아 판상(plate-like)(시트 상(cheet-like))이 되도록 배치한 것이다. 이 렌티큘러 렌즈의 뒤쪽에, 서로 다른 복수의 화상을 각 렌즈(반원통형의 한 무더기)의 길이 방향(longitudinal direction)에 따라 단책상(strip form)으로 배치하면, 보는 각도에 따라 서로 다른 화상이 보이게 된다. 이 특성을 이용하여, 서로 다른 각도로부터 피사체를 촬영한 화상을 배치하면, 좌우의 눈에서 시차가 있는 서로 다른 화상을 볼 수 있다. 이것으로, 입체 시용의 전용 안경(stereoptican) 등을 쓰지 않아도 나안(naked eyes)으로 감상할 수 있는 입체 화상을 작성할 수 있다.

도 4는 렌티큘러 렌즈와 뒤 측에 배치되는 화상의 관계를 나타낸 개념도로서, 일반적인 렌티큘러 렌즈에 의한 입체 화상의 작성 방법을 나타낸 것이다. 이 도면에서는 서로 다른 각도로부터 촬영된 4장의 화상을 이용하는 경우를 나타내고 있다. 반원통형의 렌즈의 한 무더기마다, 화상을 균등하게 분할한 것(P1, P2, P3, P4)을 순서대로 늘어놓아 배치한다. 이 화상을 앞 측에서 관찰하면, 렌즈에 의해 뒤쪽의 화상은, 렌즈의 길이 방향의 직교 방향으로만 수배로 확대된다. 이 때문에 배치된 복수의 화상 중 어느 하나만(P1, P2, P3, P4 중 하나)만 보이는데, 어떤 화상이 보일지는 렌즈에 대한 시선의 각도에 의해 다르다. 관찰자가 양쪽 눈으로 렌티큘러 렌즈의 정면에서 관찰하면, 좌우의 눈에 시선의 각도가 서로 다르기 때문에, 각각 서로 다른 화상을 볼 수 있고, 그 두 개의 화상의 시차에 의해 깊이 감(sense of depth)을 얻을 수 있다.

상기와 같이, 렌티큘러 렌즈에 의한 입체 화상에는 서로 다른 각도에서 피사체를 촬영한 복수의 화상을 사용한다. 피사체가 인형처럼 정물(still object)인 경우는 한 대의 카메라를 조금씩 이동시켜(이 이동에는, 컴퓨터 제어의 이동대 등이 채용될 수 있다), 그 때마다 셔터를 찍는 것으로 촬영할 수 있다(도 5 참조). 하지만 피사체가 움직이는 물체이거나 인물인 경우는, 복수의 카메라(또는 렌즈)를 준비하여 동시에 셔터를 찍을 필요가 있다.

또한, 도 6과 같이 실제로는 2개의 카메라(또는 렌즈)를 준비하여 촬영을 수행하고, 실제로 촬영된 2장의 화상에서 그 사이의 화상을 보간(interpolate)하여 작성할 수도 있다.

도 6(a)는, 촬영 풍경을 나타내는 도이며, 무한히 먼 산들을 배경으로 한 인물을 복수대의 카메라로 동시에 촬영하는(컴퓨터 제어 등에 의해 동기 촬영할 수 있다) 것으로, 시차가 있는 화상을 얻는다. 하지만, 여기에서는, 실제로 촬영하는 것은 제 1 카메라(C1)와 제 4 카메라(C4)의 위치만이다. 제 1 카메라(C1)에 의해 얻어진 제 1 화상(P1)에서 인물은 오른쪽으로 밀려나 있고, 제 4 카메라(C4)에 의해 얻어진 제 4 화상 P4에서 인물은 왼쪽으로 밀려나 있다.

그래서, 제 1 카메라(C1)에서 얻어진 제 1 화상(P1)과, 제 4 카메라(C4)에서 얻어진 제 4 화상(P4)으로부터, 그 사이의 화상을 2매(제 2 화상(P2), 제 3 화상(P3)) 균등하게 보간하여 생성한다. 이것들의 화상은, 도 6(a)에 있어서, 제 1 카메라(C1)와 제 4 카메라(C4)의 사이를 균등하게 3 분할한 위치(L1=L2=L3)로 가상적으로 놓여진 제 2 카메라(C2) 및 제 3 카메라(C3)에서 촬영한 화상이 된다.

이 경우, 보간된 화상은 유사한 것으로, 중간 위치에서의 화상을 정확하게 재현한 것은 아니지만, 피사체의 겹침 정도가 단순한 경우는 깊이 감을 얻는다는 점에 있어서는 충분한 효과가 있다.

또한, CG(Computer Graphics)를 이용하여, 가상 공간에 정의(모델링)된 피사체에 대해 화상을 작성하는 경우는, 가상적인 카메라(렌즈)를 필요한 위치에 필요한 수만큼 배치하여 촬영(화상 작성)을 수행할 수 있다.

렌티큘러 렌즈에 의한 입체 사진을 상업적으로 촬영할 때는, 통상 상기와 같은 복수의 카메라나, 이동식의 촬영 방법을 이용한다. 이와는 대조적으로, 일반용의 카메라라도 촬영할 수 있도록 고안된 제품도 있다.

예를 들면, 1980년에 발매된 Nimstec사 제조의 Nimslo 3D는 옆으로 나란히 있는 4개의 렌즈로 시차가 있는 화상을 4장 동시에 촬영한다. 촬영된 필름을 제작소에 보내면, 렌티큘러 렌즈의 입체 화상으로 가공되어 돌아온다. 또 2009년에 발매된 후지 필름사의 Finepix(등록 상표) Real3D는 2개의 렌즈로 2장의 화상을 동시에 촬영할 수 있어, 화상을 제작소에 보내면, 상기의 보간 방식을 사용하여 가공되어 돌아온다(비특허 문헌 1).

또한, 도 6의 예에서는, 2장의 화상으로 보간했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 특허 문헌 1에 나타낸 것처럼 많은 화상으로 보간해도 된다.

그런데, 일반적으로, 좌우의 눈으로 서로 다른 화상을 볼 때, 그 화상의 시차가 클수록 큰 깊이 감을 얻는다. 화상의 시차는, 그것을 촬영한 2대의 카메라(또는 렌즈)의 간격(스테레오 베이스)가 넓을수록 크게 되고, 관찰했을 때보다 깊이 감을 얻을 수 있다.

이러한 관점에 있어서, 상기의 일반용 카메라는 휴대성 등의 관점으로부터 대형화할 수 없고, 필연적으로 스테레오 베이스는 그렇게 넓지 않다. 예를 들면, 상기 Nimslo의 경우 인접하는 렌즈들의 간격은 약 1.8cm 정도이다. 렌티큘러 렌즈에 의한 입체 화상을 관찰하기 위한 최적 위치(렌즈와 관찰자의 눈의 거리)는 렌티큘러 렌즈의 특성에 의해 결정된다. 따라서 인간의 양쪽 눈의 간격은 6~7cm 정도이기 때문에, 렌즈 내를 지나가는 좌우의 눈의 시선의 각도 차(도 7의 α)는 거의 일정하다. 이 때문에 4장의 원 화상으로 작성된 렌티큘러 렌즈의 입체 화상을 보면, 얼굴을 좌우로 돌려가며, 보는 각도를 바꾸어 보아도 단지 접하는 화상의 쌍(pair)만을 관찰할 수 밖에 없다(도 7).

여기에서, 보다 큰 깊이 감을 얻으려면 두 가지의 방법이 고려된다. 제 1의 방법은 스테레오 베이스를 넓히는 것이고, 제 2의 방법은 렌즈의 성능(특성)을 향상시켜 상기의 각도 α를 크게 하여, 사이를 둔 화상의 쌍(예를 들면 제 1 화상과 제 3 화상)을 볼 수 있도록 하는 것이다.

스테레오 베이스를 넓히기 위해서는, 카메라 자체를 크게 할 필요가 있다. 렌즈의 성능의 향상에 관해서는, 예를 들면 특허 문헌 2에 개시된 것 같은 방법이 제안된다.

또한, 특허 문헌 1이나 도 6의 보간의 경우는, 보간 화상이 늘어나면, 더 스무스(smooth)한 입체 화상을 생성할 수 있을 뿐 아니라, 접한 화상의 스테레오 베이스는 짧아진다. 이 때문에 단순히 보간 화상 수를 늘려 1장 분의 영역을 좁히는 것만으로는, 예를 들면 사이를 둔 화상의 쌍은 볼 수 있어도, 스테레오 베이스는 거의 변하지 않는다.

[특허 문헌 1] 특허 공개 2009-239389호 공보 [특허 문헌 2] 특허 공개평 9-189883호 공보 [특허 문헌 3] 특허 공개 2009-58889호 공보 [특허 문헌 4] 특허 공개 평10-336706호 공보 [특허 문헌 5] 특허 공개 평6-209400호 공보

[비특허 문헌 1] 인터넷 <URL: http://fujifilm.jp/personal/3d/print/3dprint/index.html>

상기 제 1의 방법에 관해서, 상술한 것처럼, 상업용이 아닌 일반용의 카메라에는 그 크기에 한계가 있기 때문에, 간단히 스테레오 베이스를 넓힐 수 없다.

또한, 제 2의 방법에 관해서는, 예를 들면 특허 문헌 2와 같이 고안하게 되면, 통상의 렌티큘러 렌즈에 비해 고도하고 정밀한 가공이 필요하므로 비용이 상당히 높아진다.

이상으로, 일반용 3D 카메라로 촬영된 시차의 작은 사진(화상)에서도, 더 큰 깊이 감을 얻기 위한 방법이 필요하다.

본 발명은 상술한 것과 같은 이유로 안출된 것이며, 본 발명의 목적은, 촬상 기기의 스테레오 베이스와, 렌티큘러 렌즈의 특성을 바꾸는 일 없이, 접하는 화상이 각각 동등한 시차를 가지고, 각 화상이 차지하는 영역을 균등하게 배열했을 때와 비교해서, 정면 근방에서 보았을 때에, 보다 깊이 감 있는 화상을 생성할 수 있는 입체 화상 생성 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 특허 문헌 3은, 관찰점의 이동에서 서로 다른 입체 화상을 관찰할 수 있도록 한 입체 화상 장치 및 그 작성 방법을 개시하고 있는데, 스테레오 베이스 및 렌즈의 특성을 바꾸는 일 없이, 더 깊이 감 있는 화상을 생성하는 과제와 그것을 위한 수단에 관해서는, 어떤 개시도 시사도 없다.

또한, 특허 문헌 4는 우안용 화상과 좌안용 화상이 길이 방향으로 서로 일부 겹치도록 배치하는 것으로, 관찰 영역을 확대하고, 깊이 방향의 매끄러운 화상을 얻을 수 있는 입체 표시 장치를 개시하고 있는데, 역시, 스테레오 베이스 및 렌즈의 특성을 바꾸는 일 없이, 더 깊이 감 있는 화상을 생성하는 과제와 그것을 위한 수단에 관해서는, 어떤 개시도 시사도 없다.

또한, 특허 문헌 5는 전자적으로 보간된 전체의 화상을 렌티큘러 부재의 뒤쪽에 직접 인쇄하는 것으로, 간단하게 3차원 입체 화상을 생성하는 시스템을 개시하고 있는데, 역시, 스테레오 베이스 및 렌즈의 특성을 바꾸는 일 없이, 더 깊이 감 있는 화상을 생성하는 과제와 그것을 위한 수단에 관해서는, 어떤 개시도 시사도 없다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 방법은, 렌티큘러 렌즈의 각 렌즈의 뒤쪽에, 시차(parallax)가 있는 복수의 화상을 배열하고, 또는 그 화상광을 입력시켜, 대안면으로부터 양쪽 눈으로 보았을 때에 입체 화상이 되도록 화상을 생성하는 방법으로, 각 렌즈의 길이 방향에 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 적어도 일부분에 있어서, 단위 길이당 시차를 상대적으로 작게 하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 적어도 일부분은 중앙 근방에 있는 것을 요지로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 각 렌즈의 길이 방향으로 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 전면에 걸쳐 단위 길이당 시차를 상대적으로 작게 하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 시차가 있는 복수의 화상은 접하는 화상이 각각 동등한 시차를 가진 화상이며, 상기 시차가 있는 복수의 화상 중 적어도 일부가 접하는 화상에서, 상기 양단측에 배치되거나, 입력되는 화상은, 상기 직교하는 방향의 폭을 더 넓게 하는 것을 요지로 한다.

여기에서, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 시차가 있는 복수의 화상을 복수의 렌즈를 가진 1대의 카메라로 촬영하여 동시에 취득하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 시차가 있는 복수의 화상을 1대의 카메라를 등간격(equal interval)으로 이동시켜 연속적으로 촬영하여 취득하는 것을 요지로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 시차 있는 복수의 화상은, 시차 있는 2장의 화상과, 상기 2장의 화상으로부터 적어도 일부분에서 중앙에 가까워질수록 접하는 화상의 시차가 크게 되도록 보간하여 얻어진 화상을 포함하는 화상이며, 상기 화상의 각각을 각 렌즈의 뒤쪽에 있어서 상기 직교하는 방향으로 등간격(equal interval)의 폭을 가진 각 영역에 배치하거나, 입력시키는 것을 요지로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입체 화상 생성 장치는, 렌티큘러 렌즈와, 상기 렌티큘러 렌즈의 각 렌즈의 뒤쪽에 배치되어, 대안면에서 양쪽 눈으로 보았을 때에 입체 영상이 되도록 한 시차 있는 복수의 화상으로, 각 렌즈의 길이 방향으로 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 적어도 일부분에 있어서, 단위 길이당 시차가 상대적으로 작은 화상을 갖추는 것을 요지로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입체 화상 생성 장치는, 렌티큘러 렌즈와, 시차 있는 2장의 화상으로부터, 적어도 일부분에서 중앙에 가까워질수록 접하는 화상의 시차가 커지도록 보간하여 보간 화상을 얻는 수단과, 상기 2장의 화상과 상기 보간 화상을, 상기 렌티큘러 렌즈의 각 렌즈의 뒤쪽에 있어서, 상기 직교하는 방향으로 등 간격의 폭을 가진 각 영역에 배치하거나, 입력시키는 수단을 갖추는 것을 요지로 한다.

본 발명의 입체 화상 생성 방법 및 그 장치에 의하면, 같은 스테레오 베이스에서 찍은 같은 매수의 화상으로부터, 같은 렌즈(특성이 같음)를 사용하여, 접하는 화상이 각각 동등한 시차를 가지고, 각 화상이 차지하는 영역을 균등하게 배치하였을 때와 비교하여, 정면 근방에서 볼 때, 더 깊이 감이 있는 화상을 생성할 수 있다.

바꿔 말하면, 촬상 기기의 스테레오 베이스와, 렌티큘러 렌즈의 특정을 바꾸는 일 없이, 정면 근방에서 보아, 더 깊이 감 있는 화상을 생성할 수 있다.

따라서, 일반용 3D 카메라로 촬영한 시차가 작은 사진(화상)에서도, 더 큰 깊이 감을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 렌티큘러 인쇄에 의한 사진뿐만 아니라, TV, 퍼스널 컴퓨터용 디스플레이, 휴대폰, 전자 서적 리터, 휴대 게임기의 스크린에 렌티큘러 렌즈를 부착하여 3차원 영상을 표시하는 경우에도 유효하다.

도 1은 본 발명의 입체 화상 생성 방법의 제 1 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 입체 화상 생성 방법의 제 1의 실시 형태의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 입체 화상 생성 방법의 제 2 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 렌티큘러 렌즈와 뒤 측에 배치되는 화상의 관계를 나타낸 개념도이다.
도 5는 시차 있는 화상의 취득 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 시차 있는 화상을 보간하여 매끄럽게 변화하는 입체 화상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 양쪽 눈으로 서로 같은 화상만 볼 수 있다는 것을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세히 설명하고자 한다.

<제 1 실시 형태>

도 1은 본 발명의 입체 화상 생성 방법의 제 1 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는, 배경 기술의 설명의 예와 같이, 4장의 시차 있는 화상을 사용하는 경우로 설명한다. 4장의 시차 있는 화상을 사용하는 경우에는, 종래에 있어서는, 도 4에 나타낸 것처럼, 각 렌즈의 화상의 붙이는 면을 4개로 등 분할해서, 각각의 화상을 할당하였는데, 본 발명에 있어서는, 양단으로 갈수록, 시차 있는 각 화상의 점유 폭을 크게 하고, 중앙으로 갈수록, 시차 있는 각 화상의 점유 폭을 작게 한다. 이 때 화상을 붙이는(attaching) 것은, 컴퓨터 제어에 의한 자동 공정의 일 공정으로서 자동적으로 수행된다.

도 1의 경우는, 균등하게 점유시키는 경우와 비교하면, 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4)의 영역을 약 1.33배로 넓히고, 반대로 제 2 화상(P2) 및 제 3 화상(P3)의 영역을 약 0.67배로 좁힌다. 그 결과, 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4)의 점유 폭이, 제 2 화상(P2) 및 제 3 화상(P3)의 점유 폭에 2배가 되었다.

이러한 구성에 의하면, 중심 부분에 가까운 영역의 폭이 좁아지기 때문에, 중앙 근방을 적절한 각도에서 보면, 바로 옆의 화상이 아니라, 하나 건너뛴 화상 쌍(도 1에 있어서는, 제 1 화상(P1)과 제 3 화상(P3), 또는 제 2 화상(P2)과 제 4 화상(P4))을 볼 수 있다. 따라서, 바로 옆 화상을 보았을 때와 비교하여, 양쪽 눈으로 보고 있는 화상의 시차는 2배가 되었다. 그러므로, 같은 스테레오 베이스로 찍은 같은 장수의 화상으로부터 같은 렌티큘러 렌즈(특성이 같음)를 사용하여, 바로 옆 화상이 각각 동등한 시차를 가지고, 각 화상이 차지하는 영역을 균등하게 배치하였을 때와 비교하여, 정면 근방에서 보았을 때에, 보다 깊이 감 있는 화상을 생성할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 입체 화상 생성 방법의 제 1 실시 형태의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 예에 있어서, 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4)의 점유 폭이 제 2의 화상(P2) 및 제 3의 화상(P3)의 점유 폭의 2배인 경우이지만, 도 2(a)는, 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4)의 점유 폭이 제 2의 화상(P2) 및 제 3의 화상(P3)의 점유 폭의 3배인 경우이다. 다른 관점에서는, 균등하게 점유시키는 경우와 비교하면, 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4)의 영역을 약 1.5배로 넓히고, 반대로 제 2 화상(P2) 및 제 3 화상(P3)의 영역을 약 0.5배로 좁힌다.

또한, 원래의 화상의 장수도 물론 4장으로 한정되는 것은 아니다. 도 2(b)는, 6장의 화상 중 제 1 화상(P1)과 제 6 화상(P6)의 영역을 보다 넓게, 반대로 제 3 화상(P3)과 제 4 화상 P4의 영역을 보다 좁게 배치한 경우이다. 어떤 것으로 하여도, 양단에 갈수록 화상의 점유 폭이 넓어지도록 배치하면 된다.

하지만, 단으로부터 단의 전체에 걸쳐 접하는 화상의 점유 폭을 변화시킬 필요는 없다. 바꿔 말하면, 단으로부터 단의 전체에 걸쳐 시차를 변화시킬 필요는 없다. 도 2(c)는 이러한 예이다. 즉, 제 3 화상(P3) 및 제 6 화상(P6)은 제 4 화상(P4) 및 제 5 화상(P5)에 대해서 점유 폭이 넓고, 또, 제 2 화상(P2) 및 제 7 화상(P7)은 제 3 화상(P3) 및 제 6 화상(P6)에 대해서 점유 폭이 넓지만, 제 1 화상(P1) 및 제 8 화상(P8)의 점유 폭은 제 2 화상(P2) 및 제 7 화상(P7)과 같다.

<제 2 실시 형태>

도 3은 본 발명의 입체 화상 생성 방법의 제 2 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 이 실시 형태는, 도 6에 나타낸 것처럼, 시차 있는 화상을 보간하여 입체 화상을 생성하는 방법을 전제로 한 것이다.

도 6에 있어서는, 카메라(렌즈)가 등간격으로 배치된 것처럼 중간 화상(P2 및 P3)을 보간 생성했지만, 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서는, 제 2 카메라(C2)와 제 3 카메라(C3)의 간격을 제 1 카메라(C1)와 제 2 카메라(C2) 및 제 3 카메라(C3)와 제 4 카메라(C4)의 간격보다 넓게 하여 배치된 것처럼 중간 화상(P2a 및 P3a)을 보간 생성한다(L1=L3<L2).

더 간단히 말하면, 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서는, 보간의 간격을 중앙부에서 넓게 하고, 주변부에서 좁게 한다.

원래의 제 1 화상(P1) 및 제 4 화상(P4)과, 이와 같이 생성된 제 2 화상(중간 화상)(P2a) 및 제 3 화상(중간 화상)(P3a)을, 렌티큘러 렌즈(1)의 뒤쪽에 균등하게 4 분할된 영역에 할당한다. 이 할당은, 예를 들면, 도 3에 나타낸 것 같은 경우에는, 제어부(IC칩 등)의 제어 아래에서 전기 신호로서 공급된다.

이와 같은 구성에 의하면, 정면 근방에서 보면, 시차가 큰 제 2 화상(P2a) 및 제 3 화상(P3a)을 양쪽 눈으로 보게 되기 때문에, 스테레오 베이스가 같은 것으로 찍은 화상에서, 같은 렌즈(특성이 같음)를 사용하여, 정면 근방에서 보아, 더 깊이 감 있는 화상이 생성될 수 있게 된다. 즉, 결과적으로 제 1 실시 형태에 의한 방법으로 볼 수 있는 화상과 같이 보이는 화상을 형성할 수 있게 된다.

또한, 제 1 실시 형태와 같이 변형예들이 있으므로, 2장의 화상에서 2장의 화상을 생성할 뿐 아니라 더 많은 화상을 보간하여 생성할 수 있다.

이상, 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태를 설명하였는데, 양자에 공통하는 개념으로는, 각 렌즈의 긴 방향으로 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 적어도 일부분에 있어서, 단위 길기 정도의 시차가 상대적으로 작아진다는 것이다. 또한, 이 작아지는 공정은, 상술하는 것처럼, 제 1 실시 형태에 경우에는 컴퓨터 제어에 의한 자동 공정으로 수행하고, 제 2 실시 형태와 같은 경우에는 전자적인 제어로 수행한다. 즉, 어떤 것으로 하여도 컴퓨터에 의한 자동 제어로 수행한다.

또한, 본 발명은, 렌티큘러 인쇄에 의한 사진만 아니라, TV, 퍼스널 컴퓨터용 디스플레이, 휴대폰, 전자 서적 리더, 휴대 게임기의 스크린에 렌티큘러 렌즈를 붙여 3차원 영상을 표시하는 경우에도 유효하다.

1 : 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)
2 : 화상
α: 렌즈 내를 지나가는 좌우의 눈의 시선의 각도 차

Claims

렌티큘러 렌즈(lenticular lens)의 각 렌즈의 뒤쪽에, 시차(parallax)가 있는 복수의 화상을 배열하거나, 그 화상광을 입력시켜, 대안면으로부터 양쪽 눈으로 보았을 때에 입체 화상이 되도록 화상을 생성하는 방법으로,
상기 방법은 각 렌즈의 길이 방향에 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 적어도 일부분에 있어서, 단위 길이당 시차를 상대적으로 작게 하는 것을 특징으로 하는,
방법.
청구항 1에 있어서, 상기 적어도 일부분은 각 렌즈의 중앙 근방에 있는,
방법.
청구항 1에 있어서, 각 렌즈의 길이 방향으로 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 전면에 걸쳐 단위 길이당 시차를 상대적으로 작게 하는,
방법.
청구항 1에 있어서, 상기 시차가 있는 복수의 화상은, 접하는 화상이 각각 동등한 시차를 가진 화상이며,
상기 시차가 있는 복수의 화상 중 적어도 일부가 접하는 화상에서, 상기 양단측에 배치되거나, 또는 입력되는 화상은, 상기 직교하는 방향의 폭을 더 넓게 하는,
방법.
청구항 4에 있어서, 상기 시차가 있는 복수의 화상을 복수의 렌즈를 가진 1대의 카메라로 촬영하여 동시에 취득하는,
방법.
청구항 4에 있어서, 상기 시차가 있는 복수의 화상을, 1대의 카메라를 등간격(equal interval)으로 이동시켜 연속적으로 촬영하여 취득하는,
방법.
청구항 1에 있어서, 상기 시차 있는 복수의 화상은, 시차 있는 2장의 화상과, 상기 2장의 화상으로부터, 적어도 일부분에서 중앙에 가까워질수록 접하는 화상의 시차가 크게 되도록 보간하여 얻어진 화상을 포함하는 화상이며,
상기 화상의 각각을, 각 렌즈의 뒤쪽에, 상기 직교하는 방향으로 등간격의 폭을 가진 각 영역에 배치하거나 입력시키는,
방법.
입체 화상(stereoscopic) 생성 장치에 있어서,
렌티큘러 렌즈와,
상기 렌티큘러 렌즈의 각 렌즈의 뒤쪽에 배치되어, 대안면에서 양쪽 눈으로 보았을 때에 입체 영상이 되도록 한 시차 있는 복수의 화상을 포함하되,
각 렌즈의 길이 방향으로 직교하는 방향의 양단에 가까워질수록, 적어도 일부분에 있어서, 단위 길이당 시차가 상대적으로 작은 화상을 갖는,
입체 화상 생성 장치.
입체 화상(stereoscopic image) 생성 장치에 있어서,
렌티큘러 렌즈와,
시차 있는 2장의 화상으로부터, 적어도 일부분에서 중앙에 가까워질수록 접하는 화상의 시차가 커지도록 보간하여 보간 화상을 얻는 수단과,
상기 2장의 화상과 상기 보간 화상을, 상기 렌티큘러 렌즈의 각 렌즈의 뒤쪽에서, 상기 직교하는 방향으로 등 간격의 폭을 가진 각 영역에 배치하거나 입력시키는 수단을 갖는,
입체 화상 생성 장치.