Поляризационные очки: на чем основано действие?
К последним относят любые стереоочки, для работы которых не требуется наличие источника питания. Существует две разновидности устройств, работающих по данной технологии: поляризационные и анаглифные. 
Основным преимуществом моделей является их небольшая стоимость. Самыми дешевыми выступают анаглифы, которые производятся обычно из картона со стеклами двух цветов – синего и красного.
Несмотря на то, что этот метод и позволяет получить некоторый эффект объема, все же он считается не самым продвинутым в создании 3D-эффектов. В анаглифных стереопарах для получения картинки задействуется определенный цветной светофильтр, при этом остальная информация практически теряется, оставляя блеклое, тусклое изображение.
Поляризационные 3D-очки можно разделить на два подвида: с круговой и линейной поляризацией. Последняя модель получения изображения требует от зрителя располагать голову в строго вертикальном положении, не допуская отклонений в стороны, в противном случае может нарушиться 3D-эффект. 
Это происходит из-за того, что метод отображения контента основан на том принципе, что одним глазом можно увидеть поляризованное вертикально изображение, а вторым – горизонтально.
При наклоне головы линзы теряют связь с сдвоенным методом получения стереопар на экране. Устранить данный недостаток способны поляризационные очки 3D, работающие по круговой технологии. Однако в этом случае потребуется специальный фильтр и проектор. В данной форме очки мало распространены.
Еще одним преимуществом пассивных приспособлений перед активными является то, что не происходит «уполовинивание» частоты кадров, поскольку зрителю одновременно показываются два изображения.
Однако поляризационные очки имеют и ряд недостатков. В отличие от активных, в пассивных моделях зритель сможет увидеть только 540 строк из всей разрешающей способности для каждого глаза. Конечно, это при условии, что источник изображения выдает разрешение в 1080 строк.
К достоинствам окуляров можно отнести отсутствие необходимости источника питания, подстройки к устройству передачи изображения, а также дешевизну. Поляризационные очки можно приобрести за несколько долларов, а чаще всего производитель телевизора дополнительно в комплект кладет несколько пар таких изделий. Например, с телевизором LG идет 4 пары очков.
Поэтому при таких условиях устроить киносеанс для всей семьи в формате 3D выйдет намного дешевле. Кроме этого, при использовании поляризованных устройств не устают глаза, поскольку в них отсутствуют постоянно открывающиеся и закрывающиеся затворы, как в активной технологии. К тому же такие очки имеют меньший вес, и при просмотре фильма человек меньше устает.
В настоящее время с использованием пассивной технологии 3D производятся телевизоры LG, Тошиба (поддерживает оба принципа), Vizio и других брендов. Самсунг, Сони и Панасоник используют активную модель вывода изображения.
Источник: fb.ru
Технологии производства очков водителя CafA France
Поляризационные очки предназначены для ношения в дневное время суток и применяются в основном при вождении автомобиля в солнечную погоду.
Поляризационной называется волна, в которой существует предпочтительное направление колебаний. Сама поляризация возможна только у поперечных волн, а колебания происходят только в направлениях, перпендикулярных направлению распространения излучения. Принцип действия поляризационных очков основан на отсечении преимущественно поляризованного отраженного излучения. При управлении автомобилем отсекается излучение, отраженное от поверхности других автомобилей, а также от мокрой поверхности дорожного полотна. При ловле рыбы отсекается отраженное от поверхности воды излучение.
Принцип действия поляризационных очков с желтыми линзами
Для того чтобы понять принцип действия очков желтыми линзами необходимо вспомнить о спектральных характеристиках источников излучения. Смена цветов происходит непрерывно и содержит множество полутонов, поэтому распределение спектра цвета условно.
В частности спектральные цвета отвечают следующим длинам волн (нм):
Излучение, испускаемое нагретыми твердыми телами и жидкостями, обладает непрерывным спектром, т.е. содержит все длины волн видимого диапазона. Максимум расположен на отметке 555 нм.
Как легко видно из графика при применении солнцезащитных очков с пропусканием 50% (например, поляризационных) максимум относительной видимости просто опустится на отметку 0,5, а при применении очков с пропусканием желтой составляющей останется практически на прежнем уровне. Поэтому использование таких очков в пасмурную погоду и ночное время не приводит к значительным потерям видимости.
Спектр свечения атомарных газов и паров представляет собой набор отдельных линий с характерными значениями длин волн, обусловленными структурой оболочек атомов данного элемента. В частности у галогеновых источников (автомобильных фар) основная яркость смещена в синюю область.
Перейдем к фарам с лампами накаливания. Излучение, испускаемое нагретыми твердыми телами, обладает непрерывным спектром, т.е. содержит все длины волн без исключения, в том числе и УФ диапазон. Характерный цвет ламп накаливания «желтовато-белый».
Галогенные лампы в фарах излучают «сине-белый» цвет. Спектр свечения атомарных газов и паров представляет собой набор отдельных линий с характерными длинами волн, обусловленными структурой электронных оболочек атомов данного элемента. Например, основные спектральные линии атомов гелия в видимом диапазоне — 447, 492, 587, 667, и 706 нм. У галогенных ламп присутствуют и спектральные линии УФ диапазона.
Теперь разберемся с желтыми линзами в очках.
Подавляющее число обывателей считают, что для получения желтых линз надо просто окрасить прозрачное стекло или пластик в желтый цвет. Но это не так.
Вариант №1. Изготовить светофильтры с узкой полосой пропускания (570-590 нм). При этом пропускать они будут только желтую составляющую света. Все окружающие предметы станут желтыми — одни темнее, другие светлее. Этакое «серо-желтое кино». Вряд ли в таких очках можно работать за компьютером или водить автомобиль. Цветопотери просто ужасны.
Вариант №2. Использование законов цветосложения. Известно, что если из белого цвета убрать синюю составляющую, то он станет желтым. Таким образом. Если на стекло или пластик нанести покрытие, которое отражает синюю составляющую света, то проходящее белое излучение станет желтым. То же самое произойдет, если в массу стекла или пластика ввести краситель, который будет поглощать и (или) отражать синюю составляющую.
Защитные свойства очков с желтыми стеклами
1. Любой фильтр, снижающий фоновую засветку, улучшает контраст видимого изображения и, следовательно, повышает его четкость. Главное для глаз человека сохранить или восстановить (облачность, сумерки, туман) желтую составляющую света, т.к. в дневное время максимум спектральной видности (восприятие глазом) соответствует длине волны 555 нм. Основная полоса длин волн спектральной видности — 500-600 нм, т.е. полностью включает желтую составляющую 570-590 нм.
2. Пасмурная погода, туман, сумерки. Максимум спектральной видности смещается в сине-зеленую область (так предусмотрено природой!). Надо обмануть мозг и глаза человека — изменить цветоощущения в желтую — дневную область. При этом, судя по спектральному пропусканию покрытий для стекол и пластиков, часть сине-зеленой области спектра не подавляется. Цветопотери конечно же есть, но они не кардинальны. При этом существенно подавляется бело-голубая фоновая засветка. Улучшение комфортности и резкости изображения огромны — наденьте очки и все сомнения пройдут!
3. Ночное вождение — поляризационные линзы желтого цвета. Цветоощущения — см. п.2.
А. Лампы накаливания. Желтые линзы не только пропускают, но и в значительной мере отражают желтую составляющую (синюю поглощают). В этом и эффект защиты от света встречных фар
Б. Галогенные лампы имеют существенную синюю составляющую излучаемого света. Желтые стекла просто отфильтровывают значительную часть синей составляющей.
Источник
Технологии отображения 3D-контента, что лучше — поляризационные очки или затворные?
↑ следующая новость | предыдущая новость ↓
Исторически первым популярным методом для отображения объёмных изображений (как видео, так и статичных картинок) был анаглиф.
Этот метод до сих пор остаётся самым простым и доступным. Не требует никакого специализированного оборудования, кроме красно-синих (или пурпурно-зелёных) очков, а анаглифное изображение из стереопары легко изготовить самому при помощи большинства популярных редакторов растровых изображений.
Стереоэффект достигается методом цветового кодирования изображений, предназначенных для левого и правого глаза.
Анаглифное стереоизображение представляет собой сочетание двух изображений, в которой в красном канале изображена картина для левого глаза (правый её не видит из-за светофильтра),а в синем — для правого.
Для просмотра анаглифного 3D-кино подойдут обычный телевизор или монитор с компьютером или DVD/Blu-Ray проигрывателем, главное, чтобы сам фильм бы записан в таком формате. Продаваемые диски с анаглифным 3D-контентом, кстати, обычно уже комплектуются очками в бумажном варианте.
| Очки для просмотра анаглифа |
Главным недостатком такого метода получения объёмного изображения является неполная цветопередача, из-за чего он и не получил широкого распространения.
Два популярных программных пакета для формирования стереоизображений в играх, Tridef 3D и iZ3D также позволяют получать анаглифное стереоизображение в играх на любом цветном мониторе и любой относительно современной (минимум поколения DirectX 9) видеокарте, причём первая программа делает это в триальной 14-дневной версии, а вторая — вообще в бесплатной. И не забудьте про собственно анаглифные очки, не обязательно именно эти.
Тем не менее, дальний потомок анаглифа прижился в кинотеатрах под названием Dolby3D, где применяется технология интерферентной фильтрации, выражающаяся в сложной схеме спектрального деления составляющих для каждого глаза, что позволяет значительно улучшить цветопередачу по сравнению с «обычным» анаглифом. Требует специальных очков, очки для обычного анаглифа не подойдут.
Первый метод, позволивший смотреть в кинотеатрах цветные стереофильмы.Наиболее известный сейчас пример применения этой технологии — это IMAX 3D, разработанная, как это ни странно, на основе советской системы СТЕРЕО70 1963 года, получившей таки задним числом (в 1990 году) «Оскар» за техническое совершенство.
Вкратце эту технологию можно описать так: поляризованные изображения для левого и правого глаза накладываются через расположенные под углом 90 градусов друг другу фильтры в проекторах, соответственно, зритель смотрит на экран через очки, в которых также находятся ортогонально ориентированные поляризационные фильтры, отсекая изображение, предназначенное для другого глаза.
Однако из-за одного ключевого недостатка системы стереопроекции на основе линейной поляризации так и не стали по настоящему массовыми — от зрителя постоянно требуется держать голову на одном уровне, не наклоняя её вбок, иначе стереоэффект теряется и возможно ощущение тошноты и дискомфорта. В IMAX 3D этот недостаток компенсируется гигантским размером экрана, но, тем не менее, новые кинотеатры IMAX 3D уже строятся на основе систем, использующих круговую поляризацию, о которой ещё зайдёт речь.
3.Темпоральное разделение или затворный метод
Темпоральное разделение достигается путём поочерёдного показа картинки для левого и правого глаза. Для этого требуются затворные LCD-очки, также иногда именуемые активными.
Культовый пример применения этой технологии — GeForce 3D Vision, Изначально она ориентировалась преимущественно на компьютерные игры, однако теперь с её помощью также возможен просмотр Blu-Ray 3D и использование в профессиональных целях.
Теперь затворную технологию создание 3D можно встретить не только в совместимых с GeForce 3D Vision мониторах, но и в некоторых3D LCD-телевизорах Samsung, Sony (у них фирменная технология называется Sony 3D World), плазменных панелях Panasonic, продукции многих других производителей и даже в кинотеатрах — соответствующий вариант затворной технологии называется XpanD 3D.
Маленький нюанс — если даже ваш 3D-телевизор не поддерживает технологию GeForce 3D Vision, но имеет поддержку частоты обновления в 120Гц (или выше) для телевизоров с затворной технологией или FPR-реализацию 3D, HDMI1.4a вход и собственные очки, то с большой вероятностью он может поддерживать технологию nVidia 3DTV Play, которая за некую сумму денег активирует соответствующие возможности видеокарты.
При этом если вы являетесь счастливым обладателем и nVidia GeForce 3D Vision Kit, и телевизора/проектора, совместимого с 3DTV Play, но не совместимого с GeForce 3D Vision, то больше ничего докупать не надо — лицензия на 3DTV Play у вас будет активироваться при подключении ИК-передатчика для очков nVidia, но при этом надо будет пользоваться очками, прилагаемым к телевизору/проектору. Немного запутанно, но вполне логично. Полный список поддерживаемых устройств можно найти на сайте nVidia.
Отдельно стоит уточнить ситуацию с DLP 3D Ready проекторами (это тип реализации 3D также относится к классу затворных) — далеко не каждый такой проектор поддерживает nVidia 3DTV Play или nVidia GeForce 3D Vision:Вот список совместимых с nVidia GeForce 3D Vision проекторов из нашего ассортимента, а список совместимых с 3DTVPlay проекторов устройств можно найти на сайте nVidia по приведённой выше ссылке для телевизоров, их там не так много.
На DLP 3D Ready проекторах, не совместимых с технологиями nVidia все равно можно поиграть в 3D игры или посмотреть стереокино, используя софт от iZ3D и совместимые с DLP 3D затворные очки.
И, кстати, можно играть в 3D на Sony Playstation 3 c последней версии прошивки (естественно, на 3D-телевизорах Sony Viera и Bravia).
Технически же суть затворной (в некоторых источниках её ещё называют «эклипсной»)технологии очень простая — жидкокристаллические затворные очки поочерёдно закрываются, показывая с высокой частотой (обычно 60Гц) картинку то левому, то правому глазу, синхронизируясь с источником изображения (т.е. с компьютером или с телевизором/проектором). При этом от устройства отображения требуется вдвое большая частота обновления кадров (120Гц для GeForce 3D Vision) и от 100 до 400Гц для других инкарнаций.
К достоинствам затворной технологии можно отнести:
- Отсутствие потерь в разрешении изображения и цветопередаче.
- Малая чувствительность к вертикальным и горизонтальным наклонам головы даже по сравнению с описанной ниже технологией круговой поляризации.
- Беспрецедентно широкий список список поддерживаемых игр и приложений в случае с nVidia 3DVision/3DTV Play
- Возможность мультимониторного игрового 3D (nVidia 3D Vision Surround)
А вот о недостатках речь пойдёт ниже при сравнении с технологией круговой поляризации.
Метод поляризационного разделения изображения, когда изображения для разных глаз имеют разное направление вращения вектора поляризации изображения является наряду с затворным одним из самых популярных в настоящее время. Он предъявляет куда менее строгие требования к положению головы относительно экрана, чем метод линейной поляризации, давая меньше специфичных искажений изображения при наклоне головы как в продольной, так и поперечной плоскости относительно экрана и меньше утомляет зрение.
Пока самый известный пример его массового применения — цифровая система кинотеатральной проекции RealD (прославившейся самой достоверной демонстрацией известного кинофильма про трёхметровых синих хвостатых гуманоидов).
Однако с появлением революционной технологии FPR (Film-type Patterned Retarder), по сути — плёнки, обеспечивающей чересстрочную круговую поляризацию изображения на экранах LCD-мониторов и телевизоров этот метод оказался ещё и настоящим прорывом на рынке массового 3D, начиная соперничать с затворными технологиями.
В частности, технология круговой поляризации в сочетании с FPR используется в современных 3D LCD телевизорах LG и Philips
Достоинством этого метода являются хорошая яркость, цветопередача, лёгкие и дешёвые очки, отсутствие требований высокой частоты обновления изображения к устройству отображения.
Платой за этой является формальное двукратное падение фактического разрешения для каждого глаза при работе в 3D режиме — каждый глаз одновременно видит только 540 строк с определённым типом поляризации, поскольку картинка для обоих глаз демонстрируется одновременно, а на экран нанесено специальное покрытие, по-разному поляризующее чётные и нечётные строчки.
  Однако благодаря особенностям человеческого восприятия в мозгу восстанавливается картинка с субъективным разрешением, близким к исходному, т.е.1080 строк.
В настоящее время эта технология («пассивные» очки + чересстрочная круговая поляризация изображения ) является самой прогрессивной и популярной технологией, наряду с затворной и «активными очками», о которых речь шла выше.
А вот теперь наглядное объяснение некоторых преимуществ поляризационной технологии от компании LG над затворной :
Из-за того, что затворные технологии фактически показывают картинку только половину времени (в идеале!), а ЖК-затворы очков в открытом состоянии не отличаются идеальной прозрачностью, падение яркости изображения является заметной проблемой.(С плазменными панелями этот недостаток практически отсутствует из-за их фантастической яркости). У поляризационных очков столь ярко выраженной проблемы падения яркости нет.
Это стоит прокомментировать следующими самостоятельными наблюдениями:
- Всё-таки GeForce 3D Vision в идеале даёт более чёткое изображение, поскольку, например, в случае с FullHD имеем параллельный рендеринг двух полноценных картинок с разрешением 1920*1080, а не 1920*540, как испытанное сочетание 3D монитора LG с FPR + ПО от TriDef. Хотя реально картинка не кажется «вдвое более мутной», как можно подумать. Обратная сторона этого вопроса — вдвое более высокая нагрузка на видеоподсистему ПК у 3DVision со всеми вытекающими последствиями. Про меньшие требования к «качанию головой» уже упоминалось.
- Более низкий ценовой «порог вхождения» у поляризационных технологий. Например, 3D-монитор LG D2343P-BN уже имеет в комплекте всё необходимое — т.е. полноценное лицензионное ПО TriDef 3D Ignition (работающее как видеокартах AMD, так и nVidia) и набор из поляризационных очков и накладок для тех, кто уже носит диоптрические очки. Всё. А теперь сравните это с суммарной ценой набора nVidia 3D Vision Kit и совместимого с ним монитора со сравнимыми характеристиками. Не забываем также про вышеупомянутые меньшие требования к видеокарте.
- Ну и напоминаем — все 3D мониторы и телевизоры прекрасно работают в 2D режиме, никаких особых странностей мы не заметили.
Выводы достаточно простые — каждый выберет то, что ему лучше подходит, а от соревнования двух технологий выиграют только потребители.
Источник