world-of-3d.com

3D Projection

3D PROJECTIE TECHNIEKEN


Onder 3D- of stereoprojectie verstaan we het projecteren van films of dia's waarbij het geprojecteerde beeld door de toeschouwer in zijn drie dimensies kan worden waargenomen. Bij stereoprojectie worden de beelden die bestemd zijn voor de beide ogen gelijktijdig of intermitterend (afwisselend) op 1 scherm afgebeeld. De meest toegepaste methodes bij de stereoprojectie zijn de (1) anaglyphenprojectie, de (2) polarisatieprojectie, de (3) intermitterende projectie, (4) rasterschermprojectie, (5) afbuigingsprojectie en de (6) Pullfrich-methode. De stereoprojectiemethode van de toekomst is mogelijk die met digitale (7) beamers en misschien ook het recent ontwikkelde (8) "Infitec-systeem".

ANAGLYPHEN PROJECTIE


Bij anaglyphen wordt het stereobeeld opgebouwd door het over elkaar afbeelden van met complementaire kleuren gefilterde opnamen van linker- en rechterbeeldhelft Dit kan de combinatie rood/groen of rood/blauw zijn. In principe dienen de basisopnamen zwart/wit te zijn alvorens respectievelijk rood en blauw te worden gefilterd. Dit is noodzakelijk om verstoringen door deze kleuren, indien zij in de beeldhelften van de originele opname aanwezig zijn, te voorkomen. Door het blauwe brillenglas is het rode afdruksel c.q. projectiebeeld zichtbaar en vice versa. De anaglyphenprojectie wordt vanwege het ontbreken van kleur in het geprojecteerde beeld niet vaak meer toegepast voor stereoprojectie. Op papier wordt het als "gimmick" echter nog regelmatig gebruikt. Ook zijn er diverse "natuurfilms".



 

POLARISATIE PROJECTIE


De polarisatieprojectie wordt tegenwoordig het meest gebruikt. Er worden voor de beide lenzen van de diaprojectoren (of die van een echte stereoprojector zoals de HAWK hieronder) polarisatiefilters geplaatst in een "V-vorm", d.w.z. dat ze t.o.v. elkaar onder een hoek van 90 graden staan schuin op de horizontale as. Bij deze projectiemethode moeten de toeschouwers polabrillen dragen. Er is een projectiescherm nodig met een metaalachtige verflaag. deze verflaag is heel kritisch omdat er anders "spookbeelden" kunnen optreden. Door het gebruik van zowel filters voor de projectoren en in de brillen gaat er veel licht verloren. Dit moet worden gecompenseerd door het gebruik van sterke projectielampen van wel 250 of 400 Watt. De polarisatietechniek kan niet worden gebruikt op papier.

 

INTERMITTERENDE PROJECTIE


Bij de intermitterende projectie draait het om het gebruik van "klapperbrillen". Klapperbrillen waren eerst mechanisch en zeer onrustig. Je zat eigenlijk met twee miniventilatoren (vibrerende of roterende lamellen) voor de ogen die de ogen beurtelings het voor hen snel na elkaar geprojecteerde linker- en rechterbeeld lieten zien. De mechanische brilconstructies werden in de tachtiger jaren vervangen door exemplaren met electro-optische sluiters waarin door spanningsvariaties het linker- en rechterfilter snel donker c.q. lichtdoorlatend kunnen worden gemaakt. Dit werd bereikt met de zogenaamde Kerr-cel waarin twee gekruiste polarisatoren alleen licht door laten wanneer er een electrisch veld wordt opgewekt waardoor het polarisatievlak van een polarisator draait. De toepassing van deze techniek vindt men tegenwoordig ook bij experimentele 3D-TV en driedimensionale computerspellen of CAD/CAM op 100 Hz (50 Hz per oog).

RASTERSCHERM PROJECTIE


De rasterschermmethode maakt gebruik van een ribbelstructuur op het scherm (de lenticulaire laag) waardoor het linkeroog alleen de juiste invalshoek heeft om het linkerbeeld te zien en het rechteroog evenzo voor het rechterbeeld. Het verticale optische raster (het cilinderlenzenraster) op het projectiescherm zorgt ervoor dat beide ogen achter ieder rasterelement slechts een zeer smal strookje van het beeld waarnemen. Voordeel van deze methode is dat je geen bril nodig hebt. Dat is comfortabeler en bovendien is er door het ontbreken van filters geen lichtverlies. De rastertechniek is daarom ook bruikbaar op papier, we spreken dan over de zogenaamde "ribbelfoto's" (de lenticulaire afdruk). Nadeel bij projectie op een lenticulair scherm is dat we slechts op enkele vaste posities een goed stereobeeld kunnen waarnemen. Daartussen kunnen we zelfs pseudo-beelden zien. Om tot een rustiger stereobeeld te komen moeten we vanuit vrijwel iedere positie in staat zijn om twee deelbeelden te zien. Dit bereikt men door veel meer (dunnere) beeld(stroken) achter het raster te plaatsen opgebouwd uit meerdere beelden. Deze beelden worden gemaakt met een multilens-camera zoals de Nimslo. De Nimslo heeft 4 lenzen naast elkaar. Er zijn zelfs camerasystemen gebruikt met 12 lenzen in een horizontale rij. Door een rij lenzen over de hele basis van de camera te gebruiken wordt bij de projectie (of papierafdruk) een continue en natuurlijke verandering van perspectief en dieptewerking bewerkstelligd waardoor men vanuit vrijwel iedere positie een goed stereobeeld kan waarnemen. Omdat we bij deze techniek gebruik maken van parallax, de afbeelding wordt vanuit verschillende punten (= de beide ogen) bekeken, wordt de afbeelding die met deze techniek is gemaakt ook wel parallax-stereogram of parallax-panoramagram genoemd. De techniek is reeds gebruikt bij het maken van schermen voor 3D-TV.

AFBUIGINGS PROJECTIE


De afbuigingsprojectie is een methode waarbij beide deelbeelden naast of boven elkaar worden geprojecteerd. Met behulp van spiegels of prisma's is het stereobeeld te zien. Dit is een omslachtige methode (een zaal met toeschouwers achter spiegels of prisma's is niet erg praktisch) en heeft ook nog het nadeel van vertekeningen.

PULLFRICH PROJECTIE


Dit is een "projectiemethode" voor 3D-films (op TV). De Pullfrich-methode maakt gebruik van de combinatie van beweging door de filmcamera en een vertraging in de waarneming door de hersenen als gevolg van het dragen van een speciale bril met 1 grijsfilter. Er zijn enige DVD-films op de markt die op deze wijze 3D-TV mogelijk maken met de gewone TV. Bij de Pullfrich-methode moet de filmcamera continu langs de horizontale as van links naar rechts blijven bewegen om een 3D-beeld te maken. De vertraging in waarneming tussen beide ogen als gevolg van het dragen van de bril met 1 grijs filter (voor het rechteroog) fopt als het ware de hersenen: beweging+tijd= verplaatsing We hebben dus een virtuele stereobasis gerealiseerd! Pullfrich is leuk, maar erg beperkt in haar toepassingen. Je kunt immers niet continu van links naar rechts door een decor blijven rijden met een camera om een 3D-film te maken.

BEAMER PROJECTIE

Dell 5100MP stereo beamer configuration.

The superb DLP Dell 5100MP (1400x1050 resolution, 3300 ANSI Lumen) digital projector in stereo projection configuration.


Beamers worden tegenwoordig steeds meer gebruikt voor stereoprojectie. Met de definitieve doorbraak van de digitale techniek in de laatste jaren zal dit echter naar het zich aan laat zien de projectiemethode van de toekomst gaan worden. In principe lijkt het gebruik van beamers op de reeds bekende polarisatieprojectie (dus ook met het gebruik van polarisatiefilters voor de lenzen en het gebruik van polabrillen door de toeschouwers). Het wachten is alleen nog op het zakken van de prijzen en het toenemen van het aantal pixels. Voor een acceptabele 3D-projectie zullen de beamers over minimaal enkele megapixels en een goede lichtsterkte dienen te beschikken. Voor een grote zaal is de Dell 5100MP met een resolutie van 1400x1050 pixels en 3300 ANSI Lumen lichtsterkte al voldoende. In huiskamers kan de lichtsterkte minder zijn, maar de resolutie zal zeker omhoog moeten naar 3 megapixel of meer voor een goed resultaat.

 

INFITEC PROJECTIE

Het uitgefilterde linker spectrum deel.


Het recent in opdracht van DaimlerChrysler (ja, ja, het autobedijf) ontwikkelde "Infitec-systeem" lijkt heel erg op de polarisatie methode, je hebt ook bij deze projectietechniek een bril en speciale projectorfilters nodig om een driedimensionaal beeld waar te nemen. Het grote verschil bij deze methode is echter dat er geen speciaal projectiescherm meer nodig is. Ieder wit plat (structuurloos) vlak voldoet. Het "Infitec-systeem" is gebaseerd op interferentietechniek.

 

Het uitgefilterde rechter spectrum deel.

Zoals bekend bestaat licht uit een heel spectrum aan kleuren. De interferentiebrillen en -filters van dit systeem laten daarvan smalle bandjes door. Linker- en rechterbeeldhelft bestaan uit verschillende stukjes kleurenspectrum. De ene beeldhelft bestaat uit zogenaamde "even-frequenties" en de andere beeldhelft uit "oneven-frequenties". Op deze wijze wordt de separatie verkregen. Daar de techniek uitgaat van kleurscheiding kun je ook zeggen dat het erg lijkt op de anaglyphentechniek, zij het dat dit een veel geraffineerdere versie is. Stukken beter, ook (nog) heel wat duurder. Een filterset zou nog 1000 euro kosten en een bril 200 euro. De firma BARCO (bron van de plaatjes) biedt al een "totaal oplossing" aan met beamers en Infitec.

 

Het totale frequentiespectrum.