Как сделать 3D светодиодный дисплей?

Принцип воспроизведения 3D

Позиции двух ваших глаз находятся на расстоянии около 6,5 см друг от друга, и изображения, которые видят левый и правый глаза, имеют небольшие различия. Основываясь на этой разнице, ваш мозг может создать ощущение глубины с помощью расчетов.

3D-видео по сути своей одинаковы. Обычно они содержат два набора изображений, соответствующих левому и правому глазам соответственно, создавая ощущение глубины за счет горизонтальной диспропорции изображений. Распространенные методы реализации включают в себя расположение изображений рядом для левого и правого глаза, расположение сверху и снизу, а также поочередное отображение.

Требуется ли специальный экран для воспроизведения 3D-видео?

3D-технологии, не требующие специальных экранов

Некоторые 3D-технологии могут быть реализованы с помощью обычных ЖК-, OLED- или LED-дисплеев. 3D с активным затвором достигает 3D-эффекта за счет быстрого чередования изображений для левого и правого глаза. Анаглифное 3D позволяет зрителям видеть стереоскопический контент через цветные фильтры. Каждый глаз гарнитуры VR/AR имеет независимый канал отображения. Поэтому эти типы 3D-технологий не нуждаются в специальных экранах.

3D-технологии опираются на специальные экраны

Поляризованный 3D

Для поляризованного 3D обычный белый экран рассеивает поляризованный свет, смешивая изображения, которые видят два глаза. Специальный поляризованный экран может сохранять направление поляризации и сохранять стереоскопический эффект.

Автостереоскопическое 3D

Для того чтобы направить разные пиксели на левый и правый глаз без очков, необходимо использовать технологию оптического разделения. Кроме того, пиксели на экране должны быть точно совмещены с линзой, иначе могут возникнуть призраки, размытость или головокружение. Этим требованиям не могут соответствовать обычные ЖК- или LED-экраны.

Как сделать поляризованный 3D-дисплей?

Создайте 3D-видео

В поляризованном 3D обычно используется двухлинзовая стереоскопическая съемка с межглазным расстоянием 6,5 см. После съемки изображения выравниваются, а диспаратность регулируется с помощью программного обеспечения. Кроме того, 3D-изображения можно снимать и одним объективом, используя программное обеспечение для создания отдельных изображений для левого и правого глаза.

Компоненты дисплея

Если вы хотите воспроизводить поляризованное 3D-видео, помимо экрана вам необходимо подготовить одинарный или двойной проектор для вывода изображений для левого и правого глаза поочередно или одновременно, оснащенный устройством переключения поляризации; модулятором поляризации для присвоения различных состояний поляризации левому и правому кадрам; поляризованными очками; оборудованием для калибровки синхронизации.

Выберите экран с подходящим коэффициентом экстинкции поляризации（PER）.

При выборе или изготовлении 3D-дисплея необходимо учитывать следующие факторы:

Поляризационная экстинкция (PER)

PER - это способность экрана сохранять поляризацию падающего света. Чем выше это значение, тем лучше эффект разделения между левым и правым глазами и тем четче стереоскопическое изображение.

Усиление

Усиление - распространенная метрика, используемая в кинотеатрах. Он обозначает кратность интенсивности, с которой экран отражает проецируемый свет в сторону зрителей. Высокое значение коэффициента усиления позволяет поляризованному свету оставаться достаточно ярким после прохождения через очки, но слишком высокие значения могут привести к неравномерной яркости. Коэффициент усиления типичного коммерческого экрана составляет около 1,0-2,0.

Однородность

Однородность экрана - это постоянство яркости и сохранения поляризации по всей поверхности экрана. Она гарантирует, что зрители в передних и боковых рядах не будут иметь заметных различий в стереоскопическом восприятии. Квалифицированные экраны обычно имеют коэффициент отклонения ниже 10%.

Угол обзора

Поскольку на экран смотрят под разными углами, он должен поддерживать высокую поляризацию в определенном диапазоне углов, обычно в пределах 30 градусов; в противном случае стереоскопический эффект снижается при взгляде сбоку.

Степень защиты

При ежедневном использовании экрана, особенно в кинотеатрах, неизбежны такие повреждения, как трение или воздействие влаги. Поэтому и сам экран должен обладать такими свойствами, как влагостойкость, устойчивость к плесени, истиранию и чистке.

Материал

Обычные белые экраны не подходят для 3D-дисплеев. Если вы хотите создать поляризованный 3D-дисплей, обычно используются материалы с высокой отражательной способностью и хорошим удержанием поляризации, например металлические экраны с поверхностью, содержащей металлические частицы или тонкие алюминиевые слои, или белые экраны с поляризационно-сохраняющими покрытиями.

Ввод в эксплуатацию

После завершения сборки экрана необходимо провести окончательную отладку. Необходимо проверить аппаратные аспекты: совместимы ли модели проектора и экрана, соответствуют ли технические характеристики экрана ожиданиям, правильно ли выбран тип 3D-очков. Кроме того, важны геометрическое выравнивание, регулировка яркости и цветопередачи.

Как сделать 3D-экран без очков?

Если взять в качестве примера линзу, то процесс создания 3D-экрана без очков выглядит следующим образом:

Подтвердите количество углов обзора

Количество точек обзора - это количество направлений, с которых можно увидеть весь 3D-контент. Чем больше точек обзора, тем больше углов, с которых можно увидеть 3D-контент, и тем более объемным является восприятие.

Для стационарных мест просмотра, таких как витрины или цифровые вывески, достаточно 2-4 точек обзора. Для больших наружных светодиодных экранов больше подходят 8 или 12 точек обзора.

Определите средство отображения

Экраны, поддерживающие технологию линз, в основном включают Светодиодные экраны, ЖК-экраны и OLED-экраны. Светодиодные экраны обладают высокой яркостью и относительно большим шагом пикселей, что делает их подходящими для наружные коммерческие экраны.

OLED и LCD имеют среднюю яркость и больше подходят для использования в помещениях. Среди них OLED обладает лучшими цветовыми характеристиками и четкостью, что делает его подходящим для более дорогих вариантов.

Создайте линзу

Принцип применения линз заключается в установке линз перед светодиодной матрицей. После определения параметров экрана, таких как размер, разрешение и количество углов обзора, инженеры рассчитывают необходимые параметры линз, включая шаг, фокусное расстояние и кривизну, выбирают подходящие материалы для линз, проводят оптическое моделирование и оптимизацию.

Оптическое моделирование

После предварительного расчета параметров линзы инженерам необходимо смоделировать распределение света, равномерность яркости и другие визуальные эффекты в программах моделирования, таких как Zemax или LightTools, чтобы избежать потерь. Кроме того, перед запуском линз в производство необходимо постоянно корректировать параметры до достижения желаемого эффекта.

Упаковка и тестирование

После завершения обработки дисплейный модуль необходимо заключить в корпус для защиты от пыли и воды. Кроме того, необходимо добавить рамку для защиты и терморегуляции.

Наконец, инженеры должны протестировать экран, включая тесты оптических характеристик и функциональные тесты, такие как тестирование точки обзора, настройка цвета и тестирование динамического обновления изображения. После завершения этих этапов экран можно готовить к упаковке и транспортировке.

Виды 3D-технологий

Анаглиф 3D

Анаглиф 3D - это кодирование изображений для левого и правого глаза в разные цветовые каналы, обычно красный и голубой. Пользователи надевают очки с соответствующими цветофильтрами, и каждый глаз видит свое изображение, создавая ощущение глубины. Ощущение глубины при использовании этого метода не очень сильное, и он постепенно вытесняется.

Активный затвор 3D

В режиме Active Shutter 3D на экране быстро сменяются разные изображения при синхронизации затворов очков, при этом левый и правый глаз видят разные изображения, что создает ощущение глубины.

Поляризованный 3D

Поляризованное 3D отображает изображение для левого глаза с вертикальным направлением поляризации, а для правого - с горизонтальным направлением поляризации. После надевания поляризационных очков каждый глаз видит только соответствующее поляризованное изображение. Затем мозг рассчитывает и представляет вам стереоскопическое изображение.

Она также подразделяется на линейную поляризацию и круговую поляризацию. Наиболее распространенный в кинотеатрах RealD 3D относится к круговой поляризации, преимущество которой заключается в сохранении 3D-эффекта даже при повороте головы.

Автостереоскопическое 3D

3D без очков включает в себя три технологии: Parallax Barrier, Lenticular Lens и Light Field. В настоящее время, благодаря хорошей светопропускной способности и разрешению, линзовые линзы используются в подавляющем большинстве безочковых 3D-экранов.

Визуальный обман 3d

Строго говоря, визуальный обман 3D - это не настоящая технология стереоскопического отображения, а скорее техника, позволяющая сделать 2D-видео трехмерным с помощью визуальной иллюзии.

При этой технологии левый и правый глаза видят одно и то же двухмерное изображение. Однако инженеры используют такие приемы, как сильная перспектива, окклюзия и параллакс движения, чтобы создать определенное ощущение глубины. В повседневной жизни большинство 3D-контента, который вы можете увидеть на коммерческие дисплеи это визуальный обман 3D.

AR/VR

Технология AR/VR также не является настоящей 3D-технологией. После того как вы надеваете гарнитуру, контент, который видят два ваших глаза, немного отличается, и именно эта разница создает ощущение глубины. При этом используется небольшое горизонтальное смещение между двумя изображениями. После обработки мозгом и изменения угла обзора в реальном времени при движении головы создается ощущение погружения.

Часто задаваемые вопросы

Какова функция 3D-очков в 3D-дисплеях?

После того как видео и экран готовы, 3D-очки становятся завершающим этапом, позволяющим воспринять стереоскопический эффект. Они создают разницу между изображениями, видимыми левым и правым глазом, с помощью цветовой фильтрации, высокоскоростного переключения и поляризации в разных ориентациях.

Может ли 3D-дисплей воспроизводить обычный 2D-контент?

Да. Большинство 3D-технологий, включая безочковое 3D, Active Shutter и Anaglyph, создаются на основе 2D-изображений. Поэтому 3D-дисплеи могут быть обратно совместимы с 2D-контентом.

Вызывает ли 3D-дисплей напряжение глаз?

Да. При недостаточной яркости и длительном просмотре может возникнуть напряжение глаз или даже головокружение и головная боль. В особенности анаглифное 3D, из-за цветовых конфликтов, может вызвать усталость глаз. Чтобы уменьшить этот эффект, используйте устройства с высокой яркостью и частотой обновления изображения и избегайте длительного просмотра.

Требует ли воспроизведение 3D-видео высокой пропускной способности?

Да. Для воспроизведения 3D-видео обычно требуется более высокая пропускная способность, чем для 2D. Это связано с тем, что по сравнению с 2D в 3D необходимо передавать дополнительный набор данных изображения. Поэтому пропускная способность, необходимая для передачи 3D-видео, примерно в два раза выше, чем для 2D-видео.

Сколько стоит установка и обслуживание 3D-дисплеев?

Стоимость установки и обслуживания для разных типов экранов различна. Автостереоскопические 3D-дисплеи имеют высокую стоимость установки, в то время как экраны с активным затвором и поляризованные 3D имеют относительно низкую стоимость установки. Обслуживание 3D-дисплеев обходится гораздо дороже, чем обычных 2D-экранов, поскольку их необходимо регулярно калибровать и чистить.

Последняя мысль: Выберите IvanLED в качестве надежного поставщика

IvanLED является профессиональным производителем с более чем десятилетним опытом работы, и мы также специализируемся на 3D светодиодных экранах. IvanLED может предоставить вам различные спецификации экранов, включая различные шаги пикселей, несколько уровней яркости до 12 000 нит, а также степень защиты IP66 или выше. Мы также можем изготовить на заказ различные типы панелей, В том числе плоские жесткие, гибкие, изогнутые, прозрачные и другие.

Если вы хотите изготовить 3D светодиодный экран на заказ, пожалуйста, пришлите нам запрос!