3D TV 작동 방식

Jun 23 2009
3D 영화를 볼 때 다색 렌즈가 달린 구피 안경을 생각할 수 있습니다. 그러나 그것은 3D를 수행하는 오래된 방법입니다. 이제 안경이 전혀 필요하지 않을 수도 있습니다.
이 아이들이 당신을 속이게 하지 마십시오. 입체 3D 안경은 최고의 성능을 제공하지 않습니다. 자세한 내용은 영화 제작 사진을 참조하십시오.

대부분의 기술과 마찬가지로 텔레비전 은 데뷔 이후로 발전해 왔습니다. 먼저 흑백 TV에서 컬러 TV로의 전환이 있었습니다. 그런 다음 제조업체는 다양한 프로젝션 방법을 사용하여 더 큰 형식으로 텔레비전을 제공하기 시작했습니다. 지난 20년 동안 우리는 LCD 와 플라즈마 기술이 겨우 몇 센티미터 두께의 61인치(약 155센티미터) 텔레비전을 살 수 있을 정도로 발전하는 것을 보아왔습니다. HDTV (고화질 텔레비전 )는 마치 픽셀 모음을 보고 있지 않은 것처럼 생생하고 선명한 사진을 제공합니다.

그렇다면 텔레비전 기술의 다음 단계는 무엇입니까? 사실상 벽을 스크린으로 바꾸고 고화질로 영화를 볼 수 있게 된 지금, 여기서 어디로 가야 할까요? 답은 바로 눈앞에 나타나거나 적어도 거기에 있는 것처럼 보일 수 있습니다. 우리는 3D 텔레비전에 대해 이야기하고 있습니다.

관객들은 1922년 "Power of Love"의 출시와 함께 3D 기술을 처음 접했습니다. 그것이 기이한 일이라고 생각했는지 아닌지는 역사 속으로 사라졌습니다. 그러나 그것은 3차원 영화에 대한 다소 주기적인 매혹을 시작했습니다.

다음 3D 붐은 1950년대에 일어났습니다. 그 시대는 이상한 기믹에 크게 의존하는 수십 편의 B 영화를 세상에 소개했습니다. 영화 제작자는 관객을 텔레비전 세트에서 극장으로 끌어들이는 방법을 찾고 싶었습니다. 그들의 계획은 전기 충격을 시뮬레이션하기 위해 극장 좌석에 진동판을 설치하는 것부터 영화가 상영되는 동안 팽창식 해골을 집라인 아래로 미끄러뜨리는 것까지 다양했습니다. 그에 비하면 구피 안경을 끼는 것은 꽤 순진한 일이었다.

여러 TV 에피소드와 스페셜이 3D로 등장했습니다. 3D DVD 시장도 있습니다. 대부분의 경우 3D는 홈 엔터테인먼트 산업에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 그러나 2009년 CES(Consumer Electronic Show)에서 가장 인기 있는 전시회 중 일부 가 좋은 지표라면 우리는 가까운 시일 내에 텔레비전의 이미지를 만지기 위해 곧 손을 뻗을 수 있습니다.

물체를 3차원으로 인식하는 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.

내용물
  1. 3차원으로 보기
  2. 패시브 안경
  3. 액티브 안경 및 3D 지원 TV
  4. 3D 지원 텔레비전

3차원으로 보기

CES(Consumer Electronics Show) 참석자들이 삼성 3D TV를 보고 있다.

왜 현실 세계에서 물체를 보고 3차원 물체로 볼 수 있지만 TV 화면에서 동일한 물체를 보면 평면으로 보이는 이유는 무엇입니까? 무슨 일이 일어나고 있으며 3D 기술은 이 문제를 어떻게 해결합니까?

그것은 모두 우리가 사물에 초점을 맞추는 방식과 관련이 있습니다. 우리의 눈은 사물에서 반사된 빛을 흡수하기 때문에 사물을 봅니다. 우리의 두뇌 는 빛을 해석하고 마음에 그림을 만듭니다. 물체가 멀리 있을 때 한쪽 눈으로 가는 빛은 다른 쪽 눈으로 가는 빛과 평행합니다. 그러나 물체가 가까울수록 선은 더 이상 평행하지 않습니다. 선은 수렴되고 우리의 눈은 보상하기 위해 이동합니다. 코 바로 앞에서 무언가를 보려고 하면 이 효과가 실제로 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 사랑스러운 사시 표정을 얻게 될 것입니다.

물체에 초점을 맞출 때 뇌는 눈이 초점을 맞추는 데 필요한 노력과 눈이 수렴해야 하는 정도를 고려합니다. 이 정보를 함께 사용하면 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 추정할 수 있습니다. 당신의 눈이 꽤 많이 수렴되어야 한다면 물체가 당신에게 가까이 있다는 것은 당연합니다.

3D 텔레비전과 영화 의 비밀 은 양쪽 눈에 같은 이미지를 서로 다른 두 위치에 표시함으로써 뇌가 보고 있는 평면 이미지에 깊이가 있다고 생각하도록 속일 수 있다는 것입니다. 그러나 이것은 또한 수렴 및 초점이 실제 개체에 대해 일치하는 방식과 일치하지 않는다는 것을 의미합니다. 당신의 눈은 바로 눈앞에 있는 하나의 물체처럼 보이는 두 개의 이미지에 집중할 수 있지만 실제로는 더 멀리 있는 화면에 초점을 맞추고 있습니다. 한 자리에서 너무 많은 3D 영화를 보려고 하면 눈이 피로해지는 이유가 여기에 있습니다.

하나처럼 보이는 두 개의 다른 이미지를 어떻게 표시합니까? 모든 것이 렌즈에 있습니다.

패시브 안경

3D 사업에서는 3D 안경 의 두 가지 주요 범주인 수동 및 능동이 있습니다. 패시브 렌즈 는 단순한 기술에 의존하며 아마도 3D 안경이라는 용어를 들었을 때 떠올리게 될 것입니다. 고전적인 3D 안경에는 애너글리프 렌즈가 있습니다.

애너글리프 안경은 두 개의 다른 컬러 렌즈를 사용하여 텔레비전 화면에서 보는 이미지를 필터링합니다. 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 색상은 빨간색과 파란색입니다. 안경 없이 화면을 보면 서로 약간 오프셋된 두 세트의 이미지가 있음을 알 수 있습니다. 하나는 푸른 색조를 띠고 다른 하나는 붉은 색조를 띠게 됩니다. 안경을 쓰면 깊이가 있는 것처럼 보이는 단일 이미지가 표시되어야 합니다.

무슨 일이야? 빨간 렌즈는 텔레비전 에서 나오는 모든 빨간 빛을 흡수하여 붉은 색조의 이미지를 상쇄합니다. 파란색 렌즈는 파란색 이미지에 대해 동일한 작업을 수행합니다. 빨간색 렌즈 뒤에 있는 눈은 파란색 이미지만 보고 파란색 렌즈 뒤에 있는 눈은 빨간색 이미지를 봅니다. 각 눈은 한 세트의 이미지만 볼 수 있기 때문에 뇌는 이를 두 눈이 같은 대상을 보고 있음을 의미하는 것으로 해석합니다. 그러나 당신의 눈은 초점과 다른 점에 집중하고 있습니다. 초점은 항상 TV 화면이 될 것입니다. 그것이 깊이의 환상을 만드는 것입니다.

오늘날 영화관에서 더 인기 있는 유형의 수동 렌즈는 편광 안경에서 찾을 수 있습니다. 다시 말하지만, 이 기술을 사용하는 화면을 보면 두 개 이상의 이미지 세트가 표시됩니다. 안경은 특정 각도에서 투사되는 광파를 걸러내는 렌즈를 사용합니다. 각 렌즈는 호환되는 방식으로 편광된 빛만 통과시킵니다. 이 때문에 각 눈은 화면에서 한 세트의 이미지만 보게 됩니다. 편광 렌즈는 안경이 이미지의 색상을 많이 왜곡하지 않고 더 나은 청중 경험을 제공하기 때문에 애너글리프 안경보다 더 대중화되고 있습니다. 그러나 홈 시어터 시스템 에 편광 기술을 사용하는 것은 매우 어렵습니다. 대부분의 방법에서는 먼저 특수 편광 필름으로 텔레비전 화면을 코팅해야 합니다.

이제 활성 안경을 살펴보겠습니다.

그것은 나에게 모든 그리스

애너글리프라는 용어는 어디에서 왔습니까? 그것은 낮은 구호로 조각 된 물건을 의미하는 그리스어 anáglyphos에서 유래합니다. 즉, 조각된 개체가 배경에서 약간 돌출됩니다.

액티브 안경 및 3D 지원 TV

지난 몇 년 동안 엔지니어들은 영화와 텔레비전에서 3차원 이미지를 만드는 새로운 방법을 고안해냈습니다. 이 방법으로 여전히 3D 안경 을 착용하지만 컬러 렌즈는 사용하지 않습니다. 이 방법은 입체 안경만큼 이미지의 색상 품질을 손상시키지 않습니다. 또한 TV 화면에 편광 필름을 붙일 필요도 없습니다. 그것이 하는 일은 각 눈이 화면을 볼 수 있는 시점을 제어하는 ​​것입니다.

안경은 액정 디스플레이( LCD ) 기술을 사용하여 시청 경험의 일부가 됩니다. TV나 디스플레이에 무선으로 연결할 수 있는 적외선(IR) 센서가 있습니다. 3D 콘텐츠가 화면에 나타나면 그림이 동일한 이미지의 두 세트 사이에서 번갈아 나타납니다. 두 세트는 패시브 안경 시스템과 유사한 방식으로 서로 오프셋되어 있습니다. 그러나 두 세트는 동시에 표시되지 않습니다. 놀라운 속도로 켜지고 꺼집니다. 실제로 안경을 착용하지 않고 화면을 보면 두 세트의 이미지가 동시에 있는 것처럼 보입니다.

안경의 LCD 렌즈는 화면에서 이미지가 번갈아 표시될 때 투명과 불투명이 번갈아 나타납니다. 왼쪽 눈은 오른쪽 눈의 이미지가 텔레비전에 나타날 때 어두워지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이것은 너무 빨리 일어나서 당신의 마음이 깜박거리는 렌즈를 감지할 수 없습니다. 그러나 화면에 표시된 시간과 정확히 일치하기 때문에 각 눈은 안경을 착용하지 않은 경우 볼 수 있는 이중 이미지 중 한 세트만 봅니다.

몇 년 동안 LCD와 플라즈마 스크린은 이런 종류의 기술에 적합하지 않았습니다. 재생률(TV가 화면의 이미지를 대체하는 속도)은 시청자가 안경에서 깜박임을 감지하지 않고는 기술이 작동하기에는 너무 낮았습니다. 그러나 이제 놀랍도록 빠른 재생률을 가진 플라즈마 및 LCD 디스플레이를 찾을 수 있습니다.

재생 빈도는 3D 지원 자격을 갖춘 TV의 한 부분일 뿐입니다. 다음 섹션에서 자세히 알아보세요.

고화질 3D

수동 안경보다 능동 안경을 사용하여 고화질로 3D를 표현하는 것이 더 쉽습니다. 수동 안경 시스템을 사용하면 텔레비전이 두 세트의 이미지를 동시에 표시해야 하기 때문입니다. 능동형 안경 시스템 은 매우 빠른 속도로 두 이미지 세트를 번갈아 가며 TV가 특정 순간에 처리할 수 있는 정보가 적습니다.

3D 지원 텔레비전

Mitsubishi Laservue HDTV에는 표준 3D 포트가 있습니다. 이 TV에서 활성 3D 안경을 사용할 수 있습니다.

표준 텔레비전을 사용할 수 없으며 활성 안경이 작동할 것으로 기대할 수 없습니다. 화면의 교대 이미지를 안경의 LCD 렌즈 와 동기화할 방법이 있어야 합니다 . 이것이 스테레오스코픽 동기 신호 커넥터 가 필요한 곳입니다. 3D 지원 TV 또는 모니터의 특수 포트에 꽂는 3개의 핀이 있는 표준화된 커넥터입니다. 케이블의 다른 쪽 끝은 IR 이미터에 연결됩니다. 이미터는 활성 3D 안경 에 신호를 보냅니다 . 이것은 LCD 렌즈를 화면의 동작과 동기화하는 것입니다.

커넥터는 TTL(트랜지스터-트랜지스터 논리)을 사용하여 작동합니다. 커넥터의 한 핀은 저전압 전기를 전달합니다. 두 번째 핀은 접지선 역할을 합니다. 세 번째 핀은 스테레오 동기화 신호를 전달합니다.

3D 능동 안경에는 두 가지 유형이 있으며 서로 호환되지 않습니다. ED 및 ELSA 스타일의 3D 안경입니다. 두 스타일의 이미터는 스테레오스코픽 동기 신호 표준과 함께 작동하지만 ED 안경은 ED 이미터에서만 작동합니다. 한 쌍의 ELSA 안경은 ED 이미터와 동기화할 수 있지만 안경은 제대로 작동하지 않습니다. 예를 들어, ED 이미터가 왼쪽 렌즈가 투명하도록 신호를 보낼 때 ELSA 안경은 왼쪽 렌즈를 불투명하게 만들고 오른쪽 렌즈를 투명하게 만듭니다.

3D 지원 텔레비전, 방사체 및 활성 안경이 있더라도 텔레비전의 모든 것이 3차원으로 나타나지는 않습니다. 콘텐츠 제공자는 먼저 3D용 신호를 최적화해야 합니다. 기존 푸티지를 3D 콘텐츠로 수정할 수 있지만 일부 공급자는 미리 3D를 염두에 두고 비디오를 만드는 것을 선호합니다. 현재 3D 콘텐츠를 보는 가장 쉬운 방법은 HDMI 케이블을 사용하여 컴퓨터를 3D 지원 TV에 연결한 다음 컴퓨터에서 TV로 3D 콘텐츠를 스트리밍하는 것입니다. 미래에는 3D 신호를 텔레비전으로 보내고 3D 전송을 케이블 및 위성 서비스에 통합할 수 있는 DVD 플레이어가 더 많이 나올 것입니다.

렌티큘러 디스플레이

이 Toshiba 디스플레이는 렌티큘러 필름을 사용하여 시청자의 눈에 빛을 전달하여 3D 효과를 만듭니다.

3D 기술이 인상적이지만 일부 사람들은 여전히 ​​안경을 착용하지 않아도 되는 솔루션을 원합니다. 3차원 공간에 이미지를 투사할 수 있는 디스플레이를 만들기 위한 여러 시도가 있었습니다. 일부는 레이저 를 포함하고 일부는 미세한 안개나 인공 연기에 이미지를 투사하지만 이러한 방법은 일반적이거나 실용적이지 않습니다.

스포츠 경기장이나 큰 회의 중에 호텔에서 볼 수 있는 3차원 이미지를 만드는 한 가지 방법이 있습니다. 이 방법은 렌티큘러 필름으로 코팅된 디스플레이에 의존합니다. 렌티큘 은 특수 필름의 바닥면에 있는 작은 렌즈입니다. 화면에는 동일한 이미지의 두 세트가 표시됩니다. 렌즈는 이미지에서 눈으로 빛을 전달합니다. 각 눈은 하나의 이미지만 봅니다. 당신의 두뇌 는 이미지를 조합하고 당신은 그것을 3차원 이미지로 해석합니다.

이 기술을 사용하려면 콘텐츠 공급자가 효과가 작동하도록 특수 이미지를 만들어야 합니다. 두 이미지 세트를 함께 인터레이스해야 합니다. 일반 화면에서 비디오 피드를 보려고 하면 흐릿한 이중 이미지가 표시됩니다.

Another problem with lenticular displays is that it depends upon the audience being in a sweet spot to get the 3-D effect. If you were to move to the left or right from one of these sweet spots, the image on the screen would begin to blur. Once you moved from one sweet spot to another, the image would return to a cohesive picture. Future televisions may include a camera that tracks your position. The television will be able to adjust the image so that you're always in a sweet spot. Whether this will work for multiple viewers of the same screen remains to be seen.

Some people experience a feeling similar to motion sickness after watching a lenticular display for more than a few minutes. That's probably because your eyes have to do extra work as they deal with the discrepancy between focus and convergence. But on the other hand, you don't have to worry about losing an expensive pair of active glasses.

Will 3-D television become the next big trend or is it destined to be a fad that comes back every couple of decades? It's too early to say right now. But the technology continues to improve. It may not be long before you duck out of the way the next time a baseball player hits a line drive toward the camera.

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Sources

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  • Advanced Imaging. "Lenticular Graphics, Lenticular Displays, Lenticular Printing." (June 12, 2009) http://www.advdigital.com/lenticular.html
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