3D LED 디스플레이를 만드는 방법?

3D 재생의 원리

두 눈의 위치는 약 6.5cm 떨어져 있으며, 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 보는 이미지는 약간의 차이가 있습니다. 이 차이를 바탕으로 뇌는 계산을 통해 깊이감을 생성할 수 있습니다.

3D 동영상은 본질적으로 동일합니다. 일반적으로 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 각각 해당하는 두 세트의 이미지가 포함되어 있으며, 이미지의 수평적 차이를 통해 깊이감을 만들어냅니다. 일반적인 구현 방법에는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈을 위한 나란한 이미지, 위아래 배열, 교대로 표시하는 방법이 있습니다.

3D 비디오를 재생하려면 특별한 화면이 필요한가요?

특별한 스크린이 필요 없는 3D 기술

일부 3D 기술은 일반 LCD, OLED 또는 LED 디스플레이를 사용하여 구현할 수 있습니다. 액티브 셔터 3D는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 이미지를 빠르게 번갈아 가며 3D 효과를 구현합니다. 애너글리프 3D는 시청자가 컬러 필터를 통해 입체 콘텐츠를 볼 수 있게 해줍니다. VR/AR 헤드셋의 각 눈에는 독립적인 디스플레이 채널이 있습니다. 따라서 이러한 유형의 3D 기술은 특수 스크린에 의존하지 않습니다.

특수 스크린에 의존하는 3D 기술

편광 3D

편광 3D의 경우 일반 흰색 화면은 편광을 산란시켜 두 눈에 보이는 이미지를 혼합합니다. 특수 편광 스크린은 편광 방향을 유지하고 스테레오스코픽 효과를 유지할 수 있습니다.

자동 스테레오스코픽 3D

안경을 착용하지 않고 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 서로 다른 픽셀을 보려면 광학 분리 기술을 사용해야 합니다. 또한 화면의 픽셀이 렌티큘러 렌즈와 정확하게 정렬되어야 하며, 그렇지 않으면 고스트, 흐릿함 또는 어지러움이 발생할 수 있습니다. 이러한 요구 사항은 일반 LCD 또는 LED 화면으로는 충족할 수 없습니다.

편광 3D 디스플레이를 만드는 방법?

3D 동영상 만들기

편광 3D는 일반적으로 안구 간 거리가 6.5cm인 듀얼 렌즈 스테레오스코픽 촬영을 사용합니다. 촬영 후에는 소프트웨어를 통해 이미지를 정렬하고 간격을 조정합니다. 그 외에도 소프트웨어를 사용하여 단일 렌즈로 3D 이미지를 캡처하여 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 시야를 별도로 생성할 수도 있습니다.

디스플레이의 구성 요소

편광 3D 영상을 재생하려면 화면과는 별도로 편광 전환 장치, 좌우 프레임에 서로 다른 편광 상태를 할당하는 편광 변조기, 편광 안경, 동기화 보정 장비가 장착된 좌안과 우안 영상을 교대로 또는 동시에 출력하는 단일 또는 듀얼 프로젝터, 편광 안경 등을 준비해야 합니다.

적절한 편광 소멸 비율(PER)을 가진 스크린을 선택하세요.

3D 디스플레이를 선택하거나 제작할 때는 다음 요소를 고려해야 합니다:

편광 소멸(PER)

PER은 입사광의 편광을 유지하는 화면의 능력입니다. 이 값이 높을수록 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 분리 효과가 좋아지고 스테레오스코픽 이미지가 더 선명해집니다.

이득

게인은 영화관에서 흔히 사용되는 측정 기준입니다. 게인은 스크린이 관객을 향해 투사된 빛을 반사하는 강도의 배수를 나타냅니다. 게인 값이 높으면 편광된 빛이 안경을 통과한 후에도 충분히 밝게 유지되지만 지나치게 높으면 밝기가 고르지 않을 수 있습니다. 일반적인 상업용 스크린의 게인은 약 1.0~2.0입니다.

균일성

화면 균일성은 전체 화면 표면에서 밝기와 편광 유지가 일관되게 유지되는 것을 말합니다. 이를 통해 앞줄과 옆줄의 시청자가 스테레오스코픽 경험에서 눈에 띄는 차이를 느끼지 않도록 보장합니다. 인증된 화면은 일반적으로 변동률이 10% 미만입니다.

시야각

화면은 다양한 각도에서 보기 때문에 일반적으로 30도 이내의 특정 각도 범위 내에서 높은 편광을 유지해야 하며, 그렇지 않으면 측면에서 볼 때 입체 효과가 감소합니다.

보호 수준

특히 영화관에서 스크린을 매일 사용하다 보면 마찰이나 습기 노출로 인한 손상이 불가피합니다. 따라서 스크린 자체에도 내습성, 곰팡이 저항성, 내마모성, 청소성과 같은 기능이 필요합니다.

재료

일반 흰색 화면은 3D 디스플레이에 적합하지 않습니다. 편광 3D 디스플레이를 제작하려는 경우 일반적으로 금속 입자 또는 얇은 알루미늄 층이 포함된 표면이 있는 금속 스크린 또는 편광 보존 코팅이 된 흰색 스크린과 같이 반사율이 높고 편광 유지력이 좋은 소재가 사용됩니다.

커미셔닝

화면 조립을 완료한 후에는 최종 디버깅을 수행해야 합니다. 프로젝터와 스크린 모델이 호환되는지, 스크린 사양이 기대에 부합하는지, 3D 안경의 유형이 올바른지 등 하드웨어 측면을 확인해야 합니다. 또한 기하학적 정렬, 밝기 조정 및 색상 조정도 중요합니다.

안경 없이 3D 화면을 만드는 방법?

렌티큘러 렌즈를 예로 들어 무안경 3D 화면을 만드는 과정을 설명하면 다음과 같습니다:

시야각 수 확인

시점 수는 전체 3D 콘텐츠를 볼 수 있는 방향의 수를 나타냅니다. 시점이 많을수록 3D 콘텐츠를 볼 수 있는 각도가 많아지고 입체감이 높아집니다.

디스플레이 캐비닛이나 디지털 사이니지와 같은 고정된 시청 위치의 경우 2개 또는 4개의 뷰포인트로 충분합니다. 대형 실외 LED 스크린의 경우 8개 또는 12개의 뷰포인트가 더 적합합니다.

디스플레이 매체 결정

렌티큘러 렌즈 기술을 지원할 수 있는 화면은 주로 다음과 같습니다. LED 스크린, LCD 화면 및 OLED 화면이 있습니다. LED 스크린은 밝기가 높고 픽셀 피치가 상대적으로 커서 다음과 같은 용도에 적합합니다. 옥외 광고 스크린.

OLED와 LCD는 평균 밝기를 가지며 실내에서 사용하기에 더 적합합니다. 그 중에서도 OLED는 색상 성능과 선명도가 더 뛰어나 고급 옵션에 적합합니다.

렌티큘러 렌즈 디자인

렌티큘러 렌즈 구현의 원리는 LED 어레이 앞에 렌티큘러 렌즈 어레이를 부착하는 것입니다. 크기, 해상도, 시야각 수와 같은 화면 매개변수를 결정한 후 엔지니어는 렌즈 피치, 초점 거리, 곡률 등 필요한 렌즈 매개변수를 계산하고 적합한 렌즈 재료를 선택한 후 광학 시뮬레이션 및 최적화를 수행합니다.

광학 시뮬레이션

렌즈 파라미터를 미리 계산한 후 엔지니어는 손실을 방지하기 위해 Zemax 또는 LightTools와 같은 시뮬레이션 소프트웨어에서 배광, 밝기 균일성 및 기타 시각 효과를 시뮬레이션해야 합니다. 또한 렌즈를 생산에 투입하기 전에 원하는 효과를 얻을 때까지 지속적으로 파라미터를 조정해야 합니다.

패키징 및 테스트

가공이 완료된 후에는 디스플레이 모듈을 먼지와 물로부터 보호하기 위해 캡슐화해야 합니다. 또한 보호 및 열 관리를 위한 프레임을 추가해야 합니다.

마지막으로 엔지니어는 광학 성능 테스트 및 시점 테스트, 색상 조정, 동적 이미지 새로 고침 테스트와 같은 기능 테스트를 포함하여 화면을 테스트해야 합니다. 이러한 단계가 완료되면 화면은 포장 및 운송을 위해 준비될 수 있습니다.

3D 기술의 유형

아나글리프 3D

애너글리프 3D는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 이미지를 서로 다른 색상 채널(일반적으로 빨간색과 청록색)로 인코딩하는 것을 말합니다. 사용자는 해당 컬러 필터 안경을 착용하고 각 눈마다 다른 이미지를 볼 수 있으므로 깊이감이 생깁니다. 이 방식은 깊이감이 강하지 않아 점차 대체되고 있습니다.

액티브 셔터 3D

액티브 셔터 3D에서는 안경의 셔터를 동기화하면서 서로 다른 이미지를 빠르게 번갈아 표시하고 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 서로 다른 이미지를 볼 수 있어 깊이감을 느낄 수 있습니다.

편광 3D

편광 3D는 편광 방향이 수직인 왼쪽 눈 이미지와 편광 방향이 수평인 오른쪽 눈 이미지를 표시합니다. 편광 안경을 착용하면 각 눈은 해당 편광 이미지만 보게 됩니다. 그런 다음 뇌가 입체 이미지를 계산하여 사용자에게 제시합니다.

다시 선형 편광과 원형 편광으로 나뉩니다. 영화관에서 가장 많이 사용되는 RealD 3D는 원형 편광에 속하며, 고개를 돌려도 3D 효과가 유지되는 장점이 있습니다.

자동 스테레오스코픽 3D

무안경 3D에는 세 가지 기술이 포함되어 있습니다: 시차 배리어, 렌티큘러 렌즈, 라이트 필드입니다. 현재 렌티큘러 렌즈 솔루션은 우수한 빛 투과율과 해상도로 인해 대부분의 무안경 3D 스크린에서 사용되고 있습니다.

비주얼 디셉션 3D

엄밀히 말하면 비주얼 디셉션 3D는 진정한 스테레오스코픽 디스플레이 기술이 아니라 시각적 착시를 통해 2D 동영상을 3D로 보이게 하는 기술입니다.

이 기술에서는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 동일한 2D 이미지를 보게 됩니다. 그러나 엔지니어는 강한 원근감, 오클루전, 모션 시차 등의 기술을 사용하여 특정 깊이감을 만들어냅니다. 일상 생활에서 볼 수 있는 대부분의 3D 콘텐츠는 상업용 디스플레이 는 시각적 속임수 3D입니다.

AR/VR

AR/VR 기술도 진정한 3D 기술이 아닙니다. 헤드셋을 착용한 후 두 눈으로 보는 콘텐츠는 약간의 차이를 보이며, 이 차이로 인해 깊이감이 생깁니다. 두 이미지 사이에 약간의 수평 오프셋을 사용합니다. 두뇌에서 처리한 후 머리 움직임에 따라 시야각이 실시간으로 변하기 때문에 몰입감을 느끼게 합니다.

자주 묻는 질문

3D 디스플레이에서 3D 안경의 기능은 무엇인가요?

동영상과 화면이 모두 준비되면 3D 안경은 입체 효과를 인식할 수 있는 마지막 단계입니다. 3D 안경은 컬러 필터링, 고속 전환, 편광을 사용하여 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 보이는 이미지에 서로 다른 방향의 차이를 만들어냅니다.

3D 디스플레이에서 일반 2D 콘텐츠를 재생할 수 있나요?

예. 무안경 3D, 액티브 셔터, 애너글리프 등 대부분의 3D 기술은 2D 이미지를 기반으로 생성됩니다. 따라서 3D 디스플레이는 2D 콘텐츠와 역호환이 가능합니다.

3D 디스플레이는 눈의 피로를 유발하나요?

예. 밝기가 충분하지 않거나 장시간 시청하면 눈이 피로하거나 어지럼증과 두통이 발생할 수 있습니다. 특히 아나글리프 3D는 색상 충돌로 인해 눈의 피로를 유발할 가능성이 더 높습니다. 이러한 효과를 줄이려면 고휘도, 고주사율 디스플레이 장치를 사용하고 장시간 시청을 피하는 것이 좋습니다.

3D 동영상 재생에 높은 대역폭이 필요하나요?

예. 3D 동영상 재생에는 일반적으로 2D보다 더 높은 대역폭이 필요합니다. 이는 2D에 비해 3D는 추가적인 이미지 데이터 세트를 전송해야 하기 때문입니다. 따라서 3D 동영상 전송에 필요한 대역폭은 2D 동영상의 약 2배입니다.

3D 디스플레이의 설치 및 유지보수 비용은 얼마인가요?

설치 및 유지 관리 비용은 스크린 유형에 따라 다릅니다. 설치의 경우, 오토스테레오스코픽 3D 디스플레이는 설치 비용이 높은 반면 액티브 셔터 및 편광 3D와 같은 스크린은 상대적으로 설치 비용이 저렴합니다. 유지 관리의 경우 3D 디스플레이는 정기적인 보정 및 청소가 필요하기 때문에 일반 2D 스크린보다 훨씬 더 비쌉니다.

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