Como fazer uma tela de LED 3D?

O princípio da reprodução em 3D

As posições de seus dois olhos estão a cerca de 6,5 cm de distância, e as imagens vistas pelos olhos esquerdo e direito têm pequenas diferenças. Com base nessa diferença, seu cérebro pode gerar uma sensação de profundidade por meio de cálculos.

Os vídeos em 3D são essencialmente os mesmos. Eles geralmente contêm dois conjuntos de imagens, correspondentes aos olhos esquerdo e direito, respectivamente, criando uma sensação de profundidade por meio da disparidade horizontal das imagens. Os métodos comuns de implementação incluem imagens lado a lado para os olhos esquerdo e direito, disposição superior e inferior e exibição alternada.

É necessária uma tela especial para reproduzir um vídeo 3D?

Tecnologias 3D que não exigem telas especiais

Algumas tecnologias 3D podem ser realizadas usando telas LCD, OLED ou LED comuns. O Active shutter 3D obtém o efeito 3D alternando rapidamente as imagens dos olhos esquerdo e direito. O anaglifo 3D permite que os espectadores vejam o conteúdo estereoscópico por meio de filtros de cores. Cada olho de um headset de VR/AR tem um canal de exibição independente. Portanto, esses tipos de tecnologias 3D não dependem de telas especiais.

Tecnologias 3D dependem de telas especiais

Polarizado 3D

Para 3D polarizado, uma tela branca comum dispersa a luz polarizada, misturando as imagens vistas pelos dois olhos. Uma tela polarizada especial pode manter a direção da polarização e preservar o efeito estereoscópico.

3D autoestereoscópico

Sem o uso de óculos, o direcionamento de pixels diferentes para os olhos esquerdo e direito requer o uso de tecnologia de separação óptica. Além disso, os pixels da tela precisam estar precisamente alinhados com a lente lenticular, caso contrário, podem ocorrer fantasmas, borrões ou tonturas. Esses requisitos não podem ser atendidos por telas de LCD ou LED comuns.

Como fazer uma tela 3D polarizada?

Fazer um vídeo 3D

O 3D polarizado geralmente usa filmagem estereoscópica de lente dupla com uma distância interocular de 6,5 cm. Após a captura, as imagens são alinhadas e a disparidade é ajustada por meio de software. Além disso, as imagens 3D também podem ser capturadas com uma única lente, usando um software para produzir visualizações separadas dos olhos esquerdo e direito.

Os componentes da tela

Se quiser reproduzir vídeos 3D polarizados, além da tela, você precisará preparar um projetor simples ou duplo para emitir as imagens dos olhos esquerdo e direito alternadamente ou simultaneamente, equipado com um dispositivo de comutação de polarização, um modulador de polarização para atribuir diferentes estados de polarização aos quadros esquerdo e direito, óculos polarizados e equipamento de calibração de sincronização.

Escolha uma tela com índice de extinção de polarização adequado (PER)

Ao selecionar ou criar um monitor 3D, os seguintes fatores devem ser considerados:

Extinção de polarização (PER)

PER é a capacidade da tela de manter a polarização da luz incidente. Quanto mais alto for esse valor, melhor será o efeito de separação entre os olhos esquerdo e direito e mais nítida será a imagem estereoscópica.

Ganho

O ganho é uma métrica comum usada em cinemas. Ele se refere ao múltiplo de intensidade pelo qual a tela reflete a luz projetada em direção ao público. Um valor de ganho alto permite que a luz polarizada permaneça brilhante o suficiente depois de passar pelos óculos, mas valores excessivamente altos podem causar brilho irregular. O ganho de uma tela comercial típica é em torno de 1,0-2,0.

Uniformidade

A uniformidade da tela é a consistência do brilho e da retenção de polarização em toda a superfície da tela. Ela garante que os espectadores das fileiras da frente e das laterais não tenham nenhuma diferença perceptível na experiência estereoscópica. As telas qualificadas geralmente têm uma taxa de variação abaixo de 10%.

Ângulo de visão

Como a tela é vista de vários ângulos, ela precisa manter a polarização alta dentro de uma determinada faixa de ângulos, geralmente dentro de 30 graus; caso contrário, o efeito estereoscópico diminui quando visto de lado.

Grau de proteção

No uso diário da tela, especialmente em cinemas, danos como atrito ou exposição à umidade são inevitáveis. Portanto, a própria tela também precisa de recursos como resistência à umidade, resistência ao mofo, resistência à abrasão e facilidade de limpeza.

Material

As telas brancas comuns não são adequadas para exibição em 3D. Quando se deseja criar uma tela 3D polarizada, geralmente são usados materiais com alta refletividade e boa retenção de polarização, como telas metálicas com superfícies contendo partículas de metal ou camadas finas de alumínio, ou telas brancas com revestimentos que preservam a polarização.

Comissionamento

Após concluir a montagem da tela, é necessário realizar a depuração final. É necessário verificar aspectos de hardware, como se os modelos do projetor e da tela são compatíveis, se as especificações da tela atendem às expectativas e se o tipo de óculos 3D está correto. Além disso, o alinhamento geométrico, os ajustes de brilho e os ajustes de cor também são importantes.

Como criar uma tela 3D sem óculos?

Tomando a lente lenticular como exemplo, o processo de fabricação de uma tela 3D sem óculos é o seguinte:

Confirme o número de ângulos de visão

O número de pontos de vista refere-se ao número de direções a partir das quais o conteúdo 3D completo pode ser visto. Quanto mais pontos de vista houver, mais ângulos o conteúdo 3D poderá ser visto e mais tridimensional será a percepção.

Para locais de visualização fixos, como gabinetes de exibição ou sinalização digital, 2 ou 4 pontos de visualização são suficientes. Para grandes telas de LED externas, 8 ou 12 pontos de visualização são mais adequados.

Determinar a mídia de exibição

As telas que podem suportar a tecnologia de lentes lenticulares incluem principalmente Telas de LED, telas de LED, telas de LCD e telas de OLED. As telas de LED têm alto brilho e distância relativamente grande entre os pixels, o que as torna adequadas para telas comerciais externas.

O OLED e o LCD têm brilho médio e são mais adequados para uso em ambientes internos. Entre eles, o OLED tem melhor desempenho e nitidez de cores, o que o torna adequado para opções mais sofisticadas.

Projete a lente lenticular

O princípio da implementação de lentes lenticulares é fixar um conjunto de lentes lenticulares na frente do conjunto de LEDs. Depois de determinar os parâmetros da tela, como tamanho, resolução e número de ângulos de visualização, os engenheiros calculam os parâmetros necessários da lente, incluindo a inclinação, a distância focal e a curvatura da lente, selecionam os materiais adequados para a lente e realizam a simulação e a otimização óptica.

Simulação óptica

Após o cálculo preliminar dos parâmetros das lentes, os engenheiros precisam simular a distribuição da luz, a uniformidade do brilho e outros efeitos visuais em um software de simulação, como o Zemax ou o LightTools, para evitar perdas. Eles também precisam ajustar continuamente os parâmetros até que o efeito desejado seja alcançado, antes de colocar as lentes em produção.

Embalagem e testes

Após a conclusão do processamento, o módulo de exibição precisa ser encapsulado para proteção contra poeira e água. Além disso, deve ser adicionada uma estrutura para proteção e gerenciamento térmico.

Por fim, os engenheiros precisam testar a tela, incluindo testes de desempenho óptico e testes funcionais, como teste de ponto de vista, ajuste de cores e teste de atualização dinâmica de imagem. Depois que essas etapas forem concluídas, a tela poderá ser preparada para embalagem e transporte.

Tipos de tecnologias 3D

Anaglifo 3D

Anaglifo 3D refere-se à codificação das imagens para os olhos esquerdo e direito em diferentes canais de cores, geralmente vermelho e ciano. Os usuários usam óculos com filtros de cores correspondentes, e cada olho pode ver uma imagem diferente, criando assim uma sensação de profundidade. A sensação de profundidade observada com esse método não é forte, e ele foi gradualmente substituído.

Obturador ativo 3D

No Active Shutter 3D, a exibição alterna rapidamente imagens diferentes enquanto sincroniza os obturadores dos óculos, e os olhos esquerdo e direito podem ver imagens diferentes, o que cria uma sensação de profundidade.

Polarizado 3D

O 3D polarizado exibe a imagem do olho esquerdo com uma direção de polarização vertical e a imagem do olho direito com uma direção de polarização horizontal. Depois de usar óculos polarizados, cada olho vê apenas a imagem polarizada correspondente. Em seguida, o cérebro calcula e apresenta a imagem estereoscópica para você.

Ela também é dividida em Polarização linear e Polarização circular. O RealD 3D mais comum nos cinemas pertence à Polarização Circular, que tem a vantagem de manter o efeito 3D mesmo quando você gira a cabeça.

3D autoestereoscópico

O 3D sem óculos inclui três tecnologias: Parallax Barrier, Lenticular Lens e Light Field. Atualmente, devido à sua boa transmissão de luz e resolução, a solução de lente lenticular é usada pela grande maioria das telas 3D sem óculos.

Visual Deception 3d

A rigor, o visual deception 3D não é uma verdadeira tecnologia de exibição estereoscópica, mas sim uma técnica que faz com que os vídeos 2D pareçam 3D por meio de ilusão visual.

Com essa tecnologia, os olhos esquerdo e direito veem a mesma imagem 2D. Entretanto, os engenheiros usam técnicas como perspectiva forte, oclusão e paralaxe de movimento para criar uma certa sensação de profundidade. Na vida cotidiana, a maior parte do conteúdo 3D que você pode ver em displays comerciais é a decepção visual 3D.

AR/VR

A tecnologia AR/VR também não é uma tecnologia 3D verdadeira. Depois de colocar o fone de ouvido, o conteúdo visto pelos seus dois olhos apresenta uma pequena diferença, e é essa diferença que cria a sensação de profundidade. Ela usa um leve deslocamento horizontal entre duas imagens. Após o processamento pelo cérebro, e com o ângulo de visão mudando em tempo real com o movimento da cabeça, você se sente imerso.

Perguntas frequentes

Qual é a função dos óculos 3D em telas 3D?

Depois que o vídeo e a tela estiverem prontos, os óculos 3D são a etapa final que permite a percepção do efeito estereoscópico. Ele cria uma diferença entre as imagens vistas pelos olhos esquerdo e direito usando filtragem de cores, comutação de alta velocidade e polarização em diferentes orientações.

Uma tela 3D pode reproduzir conteúdo 2D normal?

Sim. A maioria das tecnologias 3D, incluindo 3D sem óculos, Active Shutter e Anaglyph, é gerada com base em imagens 2D. Portanto, as telas 3D podem ser retrocompatíveis com o conteúdo 2D.

A tela 3D causa cansaço visual?

Sim. Com brilho insuficiente e após uma visualização prolongada, você pode sentir cansaço visual, ou até mesmo tontura e dores de cabeça. Especialmente o Anaglyph 3D, devido aos conflitos de cores, tem maior probabilidade de causar fadiga ocular. Para reduzir esse efeito, você pode usar dispositivos de exibição com alto brilho e alta taxa de atualização e evitar a visualização prolongada.

A reprodução de vídeo 3D exige alta largura de banda?

Sim. A reprodução de vídeo 3D normalmente requer uma largura de banda maior do que a 2D. Isso ocorre porque, em comparação com o 2D, o 3D precisa transmitir um conjunto adicional de dados de imagem. Portanto, a largura de banda necessária para a transmissão de vídeo 3D é aproximadamente o dobro da largura de banda do vídeo 2D.

Quanto custa a instalação e a manutenção de monitores 3D?

Os custos de instalação e manutenção variam para diferentes tipos de telas. Para a instalação, as telas 3D autoestereoscópicas têm altos custos de instalação, enquanto telas como Active Shutter e Polarized 3D têm taxas de instalação relativamente mais baixas. Quanto à manutenção, as telas 3D são muito mais caras do que as telas 2D comuns devido à calibração e à limpeza regulares.

Considerações finais: Escolha a IvanLED como seu fornecedor confiável

A IvanLED é um fabricante profissional com mais de dez anos de experiência e também é especializada em telas de LED 3D. A IvanLED pode fornecer diferentes especificações de tela, incluindo várias distâncias entre os pixels, vários níveis de brilho de até 12.000 nits e classificação IP66 ou superior. Também podemos personalizar diferentes tipos de painéis, incluindo planos rígidos, flexíveis, curvos, transparentes ou outros.

Se quiser personalizar uma tela de LED 3D, envie-nos sua consulta!