كيف تصنع شاشة LED ثلاثية الأبعاد؟

مبدأ التشغيل ثلاثي الأبعاد

يفصل بين موضعي عينيك حوالي 6.5 سم، وتوجد اختلافات طفيفة بين الصور التي تراها العين اليمنى واليسرى. واستناداً إلى هذا الاختلاف، يمكن لدماغك توليد إحساس بالعمق من خلال الحساب.

مقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد متشابهة بشكل أساسي. فهي تحتوي عمومًا على مجموعتين من الصور، تتوافق مع عينيك اليمنى واليسرى على التوالي، مما يخلق إحساسًا بالعمق من خلال التباين الأفقي للصور. تتضمن طرق التنفيذ الشائعة صورًا جنبًا إلى جنب للعين اليمنى واليسرى، والترتيب من أعلى وأسفل، والعرض بالتناوب.

هل يلزم وجود شاشة خاصة لتشغيل فيديو ثلاثي الأبعاد؟

التقنيات ثلاثية الأبعاد التي لا تتطلب شاشات خاصة

يمكن تحقيق بعض التقنيات ثلاثية الأبعاد باستخدام شاشات LCD أو OLED أو LED العادية. يحقق الغالق النشط ثلاثي الأبعاد التأثير ثلاثي الأبعاد عن طريق التناوب السريع بين صور العين اليمنى واليسرى. تتيح تقنية Anaglyph 3D للمشاهدين رؤية المحتوى المجسم من خلال مرشحات الألوان. تحتوي كل عين في سماعة الواقع الافتراضي/الواقع المعزز على قناة عرض مستقلة. لذلك، لا تعتمد هذه الأنواع من التقنيات ثلاثية الأبعاد على شاشات خاصة.

تقنيات ثلاثية الأبعاد تعتمد على شاشات خاصة

مستقطب ثلاثي الأبعاد

بالنسبة للشاشة المستقطبة ثلاثية الأبعاد، تعمل الشاشة البيضاء العادية على تشتيت الضوء المستقطب، مما يؤدي إلى خلط الصور التي تراها العينان. يمكن للشاشة المستقطبة الخاصة الحفاظ على اتجاه الاستقطاب والحفاظ على التأثير المجسم.

تنظير تلقائي ثلاثي الأبعاد

بدون ارتداء نظارات، يتطلب توجيه وحدات البكسل المختلفة إلى العين اليمنى واليسرى استخدام تقنية الفصل البصري. علاوة على ذلك، يجب محاذاة وحدات البكسل على الشاشة بدقة مع العدسة العدسية، وإلا فقد يحدث ظلال أو ضبابية أو ضبابية أو دوخة. لا يمكن تلبية هذه المتطلبات بواسطة شاشات LCD العادية أو شاشات LED.

كيف تصنع شاشة عرض ثلاثية الأبعاد مستقطبة؟

إنشاء فيديو ثلاثي الأبعاد

يستخدم الاستقطاب ثلاثي الأبعاد المستقطب بشكل عام التصوير المجسم ثنائي العدسة بمسافة 6.5 سم بين العينين. وبعد التصوير، تتم محاذاة الصور وضبط التباين من خلال برنامج. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضاً التقاط صور ثلاثية الأبعاد بعدسة واحدة باستخدام برنامج لإنتاج مشاهد منفصلة للعين اليمنى واليسرى.

مكونات العرض

إذا كنت ترغب في تشغيل مقاطع فيديو ثلاثية الأبعاد مستقطبة، فبالإضافة إلى الشاشة، تحتاج إلى إعداد جهاز عرض أحادي أو مزدوج لإخراج الصور بالعين اليسرى واليمنى بالتناوب أو في وقت واحد، ومزود بجهاز تبديل الاستقطاب؛ ومعدّل استقطاب لتعيين حالات استقطاب مختلفة للإطارات اليمنى واليسرى؛ ونظارات مستقطبة؛ ومعدات معايرة المزامنة.

اختر شاشة ذات نسبة انقباض استقطاب مناسبة （PER）

عند اختيار أو صنع شاشة عرض ثلاثية الأبعاد، يجب مراعاة العوامل التالية:

انقراض الاستقطاب (PER)

PER هي قدرة الشاشة على الحفاظ على استقطاب الضوء الساقط. وكلما زادت هذه القيمة، كان تأثير الفصل بين العين اليمنى واليسرى أفضل، وكانت الصورة المجسمة أوضح.

المكاسب

الكسب هو مقياس شائع الاستخدام في دور السينما. وهو يشير إلى مضاعف الشدة التي تعكس بها الشاشة الضوء المسقط نحو الجمهور. تسمح قيمة الكسب العالية للضوء المستقطب بأن يظل الضوء المستقطب ساطعًا بما يكفي بعد مروره عبر النظارات، ولكن القيم العالية للغاية يمكن أن تسبب سطوعًا غير متساوٍ. تبلغ قيمة الكسب للشاشة التجارية النموذجية حوالي 1.0-2.0.

التوحيد

توحيد الشاشة هو اتساق السطوع والاحتفاظ بالاستقطاب عبر سطح الشاشة بالكامل. يضمن عدم وجود اختلاف ملحوظ بين المشاهدين في الصفوف الأمامية والجانبية في تجربة الاستقطاب المجسم. تتمتع الشاشات المؤهلة عمومًا بمعدل تباين أقل من 10%.

عرض الزاوية

نظرًا لأن الشاشة يتم عرضها من زوايا مختلفة، فإنها تحتاج إلى الحفاظ على استقطاب عالٍ ضمن نطاق معين من الزوايا، بشكل عام في حدود 30 درجة؛ وإلا فإن التأثير المجسم يقل عند النظر إليها من الجانب.

درجة الحماية

في الاستخدام اليومي للشاشة، خاصةً في دور السينما، لا مفر من حدوث أضرار مثل الاحتكاك أو التعرض للرطوبة. ولذلك، تحتاج الشاشة نفسها أيضًا إلى ميزات مثل مقاومة الرطوبة ومقاومة العفن ومقاومة التآكل وقابلية التنظيف.

المواد

الشاشات البيضاء العادية ليست مناسبة للعرض ثلاثي الأبعاد. عندما ترغب في إنشاء شاشة عرض ثلاثية الأبعاد مستقطبة، عادةً ما يتم استخدام مواد ذات انعكاسية عالية واحتفاظ جيد بالاستقطاب، مثل الشاشات المعدنية ذات الأسطح التي تحتوي على جزيئات معدنية أو طبقات رقيقة من الألومنيوم، أو الشاشات البيضاء ذات الطلاءات الحافظة للاستقطاب.

التكليف

بعد الانتهاء من تجميع الشاشة، تحتاج إلى إجراء التصحيح النهائي. تحتاج إلى التحقق من جوانب الأجهزة مثل ما إذا كان طراز جهاز العرض والشاشة متوافقين، وما إذا كانت مواصفات الشاشة تلبي التوقعات، وما إذا كان نوع النظارات ثلاثية الأبعاد صحيحاً. بالإضافة إلى ذلك، فإن المحاذاة الهندسية وتعديلات السطوع وتعديلات الألوان مهمة أيضًا.

كيف تصنع شاشة ثلاثية الأبعاد خالية من النظارات؟

إذا أخذنا العدسة العدسية كمثال، فإن عملية صنع شاشة ثلاثية الأبعاد خالية من النظارات تكون على النحو التالي:

تأكيد عدد زوايا الرؤية

يشير عدد وجهات النظر إلى عدد الاتجاهات التي يمكن من خلالها رؤية المحتوى ثلاثي الأبعاد بالكامل. فكلما زاد عدد وجهات النظر، زاد عدد الزوايا التي يمكن رؤية المحتوى ثلاثي الأبعاد من خلالها، وزاد عدد الزوايا التي يمكن رؤية المحتوى ثلاثي الأبعاد من خلالها، وزاد الإدراك ثلاثي الأبعاد.

بالنسبة لمواقع المشاهدة الثابتة، مثل خزانات العرض أو اللافتات الرقمية، تكفي 2 أو 4 وجهات نظر. أما بالنسبة لشاشات LED الخارجية الكبيرة، فإن 8 أو 12 نقطة عرض مناسبة أكثر.

تحديد وسيط العرض

تشمل الشاشات التي يمكن أن تدعم تقنية العدسات العدسية بشكل أساسي ما يلي شاشات LED, وشاشات LCD وشاشات OLED. تتميز شاشات LED بسطوع عالٍ ودرجة بكسل كبيرة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة لـ الشاشات التجارية الخارجية.

تتمتع شاشات OLED وشاشات LCD بسطوع متوسط وهي أكثر ملاءمة للاستخدام الداخلي. من بينها، تتمتع شاشات OLED بأداء ألوان ووضوح أفضل، مما يجعلها مناسبة للخيارات الأعلى جودة.

تصميم العدسة العدسية

يتمثل مبدأ تنفيذ العدسة العدسية في إرفاق مصفوفة عدسة عدسية أمام مصفوفة LED. بعد تحديد معلمات الشاشة، مثل الحجم والدقة وعدد زوايا الرؤية، يقوم المهندسون بحساب معلمات العدسة المطلوبة، بما في ذلك درجة العدسة والبُعد البؤري والانحناء، واختيار مواد العدسة المناسبة، وإجراء محاكاة بصرية وتحسينها.

المحاكاة البصرية

بعد الحساب المبدئي لمعلمات العدسة، يحتاج المهندسون إلى محاكاة توزيع الضوء وتوحيد السطوع والتأثيرات البصرية الأخرى في برامج المحاكاة مثل Zemax أو LightTools لمنع الضياع. ويحتاجون أيضًا إلى ضبط المعلمات باستمرار حتى يتم تحقيق التأثير المطلوب، قبل وضع العدسات في مرحلة الإنتاج.

التغليف والاختبار

بعد اكتمال المعالجة، يجب تغليف وحدة العرض للحماية من الغبار والماء. بالإضافة إلى ذلك، يجب إضافة إطار للحماية والإدارة الحرارية.

أخيرًا، يحتاج المهندسون إلى اختبار الشاشة، بما في ذلك اختبارات الأداء البصري والاختبارات الوظيفية، مثل اختبار وجهة النظر وضبط الألوان واختبار تحديث الصورة الديناميكي. بعد اكتمال هذه الخطوات، يمكن إعداد الشاشة للتغليف والنقل.

أنواع التقنيات ثلاثية الأبعاد

أناجليف 3D

تشير تقنية Anaglyph 3D إلى ترميز الصور للعين اليمنى واليسرى في قنوات لونية مختلفة، عادةً ما تكون حمراء وسماوية. ويرتدي المستخدمون نظارات مرشِّح ألوان متناظرة، ويمكن لكل عين أن ترى صورة مختلفة، مما يخلق إحساساً بالعمق. الإحساس بالعمق الذي يظهر بهذه الطريقة ليس قوياً، وقد تم استبدالها تدريجياً.

مصراع نشط 3D

في ظل نظام الغالق النشط ثلاثي الأبعاد، يتم عرض صور مختلفة بالتناوب السريع أثناء مزامنة مصاريع النظارات، ويمكن للعين اليمنى واليسرى رؤية صور مختلفة، مما يخلق إحساسًا بالعمق.

مستقطب ثلاثي الأبعاد

يعرض الاستقطاب ثلاثي الأبعاد المستقطب صورة العين اليسرى باتجاه استقطاب عمودي وصورة العين اليمنى باتجاه استقطاب أفقي. بعد ارتداء النظارات المستقطبة، ترى كل عين الصورة المستقطبة المقابلة فقط. بعد ذلك، يحسب الدماغ الصورة المجسمة ويعرضها لك.

وينقسم كذلك إلى الاستقطاب الخطي والاستقطاب الدائري. تنتمي تقنية RealD 3D الأكثر شيوعًا في دور السينما إلى الاستقطاب الدائري، والتي تتميز بالحفاظ على التأثير ثلاثي الأبعاد حتى عند تدوير رأسك.

تنظير تلقائي ثلاثي الأبعاد

تتضمن ثلاث تقنيات ثلاثية الأبعاد بدون نظارات: حاجز المنظر، والعدسة العدسية، والحقل الضوئي. في الوقت الحاضر، وبسبب نفاذية الضوء الجيدة ودقة الوضوح، يتم استخدام حل العدسة العدسية من قبل الغالبية العظمى من الشاشات ثلاثية الأبعاد الخالية من النظارات.

الخداع البصري ثلاثي الأبعاد

بالمعنى الدقيق للكلمة، الخداع البصري ثلاثي الأبعاد ليس تقنية عرض مجسمة حقيقية، بل هي تقنية تجعل مقاطع الفيديو ثنائية الأبعاد تبدو ثلاثية الأبعاد من خلال الخداع البصري.

في ظل هذه التقنية، ترى العين اليمنى واليسرى نفس الصورة ثنائية الأبعاد. ومع ذلك، يستخدم المهندسون تقنيات مثل المنظور القوي، والانسداد، ومنظر الحركة لخلق إحساس معين بالعمق. في الحياة اليومية، معظم المحتوى ثلاثي الأبعاد الذي يمكنك مشاهدته على شاشات العرض التجارية هو خداع بصري ثلاثي الأبعاد.

الواقع المعزز/الواقع الافتراضي

كما أن تقنية الواقع المعزز/الواقع الافتراضي ليست تقنية ثلاثية الأبعاد حقيقية. بعد وضعك لسماعة الرأس، يُظهر المحتوى الذي تراه كلتا عينيك اختلافًا طفيفًا، وهذا الاختلاف هو الذي يخلق الإحساس بالعمق. فهي تستخدم إزاحة أفقية طفيفة بين صورتين. بعد المعالجة بواسطة الدماغ، ومع تغير زاوية المشاهدة في الوقت الحقيقي مع حركة الرأس، يجعلك تشعر بأنك منغمس في الصورة.

الأسئلة الشائعة

ما هي وظيفة النظارات ثلاثية الأبعاد في شاشات العرض ثلاثية الأبعاد؟

بعد أن يكون كل من الفيديو والشاشة جاهزين، تكون النظارات ثلاثية الأبعاد هي الخطوة الأخيرة التي تسمح لك بإدراك التأثير المجسم. فهي تخلق فرقاً بين الصور التي تراها العين اليمنى واليسرى باستخدام ترشيح الألوان، والتبديل عالي السرعة، والاستقطاب في اتجاهات مختلفة.

هل يمكن للشاشة ثلاثية الأبعاد تشغيل محتوى ثنائي الأبعاد عادي؟

نعم. يتم إنشاء معظم التقنيات ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك التقنيات ثلاثية الأبعاد بدون نظارات، والمصراع النشط، وAnaglyph، على أساس صور ثنائية الأبعاد. لذلك، يمكن أن تكون الشاشات ثلاثية الأبعاد متوافقة مع المحتوى ثنائي الأبعاد.

هل تتسبب الشاشة ثلاثية الأبعاد في إجهاد العين؟

نعم. في ظل السطوع غير الكافي وبعد المشاهدة لفترات طويلة، قد تعاني من إجهاد العين، أو حتى الدوخة والصداع. من المرجح أن تتسبب تقنية Anaglyph 3D بشكل خاص، بسبب تضارب الألوان، في إجهاد العين. لتقليل هذا التأثير، يمكنك استخدام أجهزة عرض عالية السطوع وعالية معدل التحديث وتجنب المشاهدة لفترات طويلة.

هل يتطلب تشغيل الفيديو ثلاثي الأبعاد نطاقاً ترددياً عالياً؟

نعم، يتطلب تشغيل الفيديو ثلاثي الأبعاد عادةً نطاقاً ترددياً أعلى من ثنائي الأبعاد. وذلك لأنه، مقارنةً بالفيديو ثنائي الأبعاد، يحتاج الفيديو ثلاثي الأبعاد إلى نقل مجموعة إضافية من بيانات الصورة. لذلك، يبلغ عرض النطاق الترددي المطلوب لنقل الفيديو ثلاثي الأبعاد ضعف عرض النطاق الترددي المطلوب للفيديو ثنائي الأبعاد تقريباً.

ما هي تكلفة تركيب وصيانة شاشات العرض ثلاثية الأبعاد؟

تختلف تكاليف التركيب والصيانة باختلاف أنواع الشاشات. فبالنسبة للتركيب، تتميز الشاشات ثلاثية الأبعاد ذات التنظير التلقائي بتكاليف تركيب عالية، بينما الشاشات مثل Active Shutter والشاشات ثلاثية الأبعاد المستقطبة ذات رسوم تركيب أقل نسبياً. أما بالنسبة للصيانة، فإن الشاشات ثلاثية الأبعاد أغلى بكثير من الشاشات العادية ثنائية الأبعاد بسبب المعايرة والتنظيف المنتظمين.

فكرة أخيرة: اختر شركة IvanLED كمورد موثوق به

IvanLED هي شركة تصنيع محترفة تتمتع بخبرة تزيد عن عشر سنوات، ونحن متخصصون أيضًا في شاشات LED ثلاثية الأبعاد. يمكن لشركة IvanLED تزويدك بمواصفات مختلفة للشاشة، بما في ذلك مواصفات مختلفة للشاشة، بما في ذلك درجات بكسل مختلفة، ومستويات سطوع متعددة تصل إلى 12000 شمعة في المتر المربع، وتصنيفات IP66 أو أعلى. يمكننا أيضًا تخصيص أنواع اللوحات المختلفة, ، بما في ذلك المسطحات الصلبة أو المرنة أو المنحنية أو الشفافة أو غيرها.

إذا كنت ترغب في تخصيص شاشة LED ثلاثية الأبعاد، يُرجى إرسال استفسارك إلينا!