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2014년 8월 5일 화요일

3d 입체영상 종류

기본적으로 같은 것은  영상을 찍을 때 두개의 시점에서 찍는 다는 것입니다.

두대의 카메라가 각각 눈의 위치에서 영상을 찍습니다.

전에 설명했던 양안식 이론에 근거하여 입체감을 느끼게 하기 위합입니다.

이렇게 하나의 사물찍은 두개의 영상을  어떻게 보는냐에 따라

여러 종류로 나뉘게 됩니다.

크게 안경식과 무안경식으로 나뉘는데 일단 안경식에 대해  말 해보겠습니다.

적청방식

비용이 저렴한 편이라 많은 사람들이 경험 해봤을 것입니다.

저도 어릴적 과학시간에 만들었던 기억이 나네요

오래되었고 주위에서 흔이 쉽게 볼 수 있는 방식입니다.

원리는 두가지 다른 색으로 오른쪽 눈과 왼쪽눈에 보여질 영상을 다르게 보이게 하는

원리입니다.

손쉽게 입체감을 구현 할수 있지만 색체감이 나쁘고 장시간 착용시 불편함을 느끼게 됩니다.



편광 방식

영화 '아바타'를 한국에서 상영하면서 썼던 방식입니다.
혹시 극장에 나눠주던 안경을 기억하시는지 모르겠습니다.
편광필터 안경이죠 오른쪽 왼쪽에 받아들이는 영상이 틀립니다.


빛은 횡파로 진동하는 성질이 있습니다.


위와 같이 어느한 방향으로 진동하는 빛을 편광이라고 합니다.

자연광은 비편광이라고  하며 저런 진동이 여러방향으로 (360도 방향) 동시 다발적 으로

이루어집니다.

저런 빛의 파장을 인위적으로 방향을 걸러내거나 받아 들일 수 가 있는데

이를 편광필터라고 합니다.




비편광이 필터를 통해 인위적으로 원하는 방향으로 진동하는  편광만 투과 하거나 

우리눈에 수용되게 처리 가 가능 합니다.


이원리를 이용해 3d입체를 표현합니다.

모니터에서 2가지 영상을 (양안식 이론에 근거하여) 다른 방향의 파장으로 

출력을 하고  이를  편광필터 안경 으로 통해  오른쪽눈과 왼쪽눈에 각기 다른영상의

정보를 투과할수 있게 되는 것입니다.

가격이 저렴하고 비교적 오랜 사용에도 피로감이 덜 해 많이 이용 되는 방식중에 

하나입니다. 그렇지만 해상도가 두가지 영상을 한 화면에 담아 내야하기때문에

절반으로 떨어집니다.

셔터 방식

일단 모니터에서 2가지 영상이 번갈아 가면서 출력이 됩니다.

순차적으로 첫 프레임에는 오른쪽눈에 보여질영상이 보여지고 

다음 프레임에는 왼쪽눈에 보여질 영상이 출력 이 됩니다.

그다음 프레임에는 오른쪽눈에..

이런식으로 번갈아면서 출력이 됩니다.

그럼 셔터  글라스에는 오른쪽눈에 보여질 영상이 출력될때는

왼쪽눈 글라스가 보여지지 않게 됩니다.

결론적으로 오른쪽에 눈에만  오른쪽눈에 보여질 영상만 볼수 있게 되는 것입니다.

이런식으로 두가지 영상이 번갈아가면서 눈에 인식이 되면서

양안식이론에 의해 입체감을 느끼게 되는 것입니다.

셔터 글라스가 다른 글라스에 비해 고가이며  어지러움증 등에 부작용이 있습니다.



비안경 식을 설명하겠습니다.

시차 장벽을 이용한 디스플레이



이미지 출처 wikipedia





오른쪽 눈과 왼쪽눈이 볼수 있는 픽셀을 나누기 위해  특수한 슬롯을 스크린앞에 

장착하여 두가 지 다른 영상을 인지 할 수있게 해줍니다.

입체감이 많이 떨어진다고 합니다. 특히 극장이나 대형 티비에서 보는 사람의 위치에 따라

입체감이 현저한 차이 가 보여 진다고 합니다.


렌타큘라(lenticular )렌즈 방식

입체 카드나  입체 책받침등을 우리 주위에서 흔하게 접할수 있는 것의 원리 인데요

보는 각도에 따라 다른 이미지가 보이는 방식인데요 



스크린위에 랜즈를 두어 빛을 굴절 시켜 두눈이 다른 영상을 보게 하는 것입니다.

시차 장벽 방식보단 입체감이 더크고 시야각이 더좋다는 장점이 있지만

렌타큘라 렌즈때문에 디스플레이 단가 가 높고  고해상도 구현이 어렵다고 합니다.











2014년 7월 31일 목요일

눈이 입체를 인지하는 원리


우리의 눈이  한 물체를 볼때  두눈의 거리로 인해 발생하는 각도의

차이로  미세하게 다른 모습들을 각 눈은 받아 들이게 됩니다.

두눈의 거리를  안간(Interocular Ditance)이라고 합니다.

성인의 안간은 약 6.5cm 라고 합니다.



안간으로 인해 나타나는 좌우의 영상의 차이를 시차(Parallax)라고합니다.

연필를 보고 있으면서  서로 눈을 번갈아면서  감았다 떴다를 반복하면 연필이 좌우로

움직임이 일어 나는 현상이 대표적인 시차의 예입니다.

그럼 이런한 시차때문에 우리는 두개의 상을 보아야 하지 않을까 하는 의문이 드는데

이는 이런 영상을 시신경을 통해 시각령(Visual Cortex)이라는 뇌의 특정부위로

들어간다고 합니다.. 시각령은 이 두개의 영상을 합쳐서 입체감이 느껴지는 하나의 영상으로

만들어 준다고 하는데요. 우리가 보는 세상의 모습은 이 시각령이라는 뇌의 특정부위에서 만

들어지는화학적 뇌의 작용 인 것입니다.







재미있는 사실은 사람마다 안간의 차이 때문에  한물체에 대한 입체 감이 모두 다르다는

것입니다. 안간이 넓은 사람은 시차 때문에 입체감을 더 크게 느낄 수가 있습니다.



이렇게 두눈의 입체 습득 과정과 요인을 양안시(Binocular Depth Cue) 라고 합니다.

요즘 이슈화되고 있는  3d 입체 영상이 홀로그램을 제외한 방법이 이 양안시에 대한 기본 

이론으로 개발 되었다고 합니다.