Wie polarisierten 3D-Bild mit Matlab Stack-Überlauf erzeugen
Prinzipien der Polarisationsoptik
Polarisiertes Licht
Seit dem späten 19. Jahrhundert wissen wir, dass das Licht in Form von elektromagnetischen Wellen beschrieben. Die Theorie dahinter sind die gut verstanden Maxwell-Gleichungen. Da dies nicht ein Artikel über Elektrodynamik nur das Wesentliche:
- Licht ist elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen zwischen 800 nm (rot) und 400 nm (violett).
- Die elektromagnetische Strahlung hat eine elektrische und eine magnetische Feldkomponente.
- Das elektrische und magnetisches Feld ist transversal, die zur Ausbreitung der Welle senkrecht bedeutet.
- Die elektrischen und magnetischen Feldes sind zueinander senkrecht.
Der elektrische Feldvektor (man auch das Magnetfeld verwenden könnte, aber Konvention ist die elektrische verwenden eingereicht) bestimmt die polaization. Es gibt zwei Arten von Polarisations:
Erstellen von polarisiertem Licht
Hier ist das Wesentliche.
Linear polarisiertes Licht kann auf verschiedene Weise erzielt werden:
- Durch Ausfiltern aller unerwünschten Polarisationskomponenten von Licht mit einer breiten Polarisationsverteilung. Alles emittierte Licht in einer statistischen Weise (thermische Strahlung, Hochdruck-Gasentladung, Lichtbögen) hat diese Eigenschaft. Man kann die gewünschte Polarisationsebene auswählen, unter Verwendung eines Filters. Folgende Filter sind bekannt:
- Brewster Strahl Spliters verwendet Brewster Reflexion einen Lichtstrahl in zwei Polarisationskomponenten aufgeteilt, zueinander polarisierten senkrecht.
- Doppelbrechungs verwendet das Phänomen, daß einige Kristalle haben unterschiedliche Brechungsindizes für unterschiedliche Polarisationsebenen. Auch hier werden die Licht Wege aufgeteilt.
- Absorption in strechted Polymeren. ein Polymer Dehnen gibt es eine anisotrope Struktur. Einige anisotropen Polymere absorbieren nur eingehende Licht polarisiert parallel (oder senkrecht, sie ist abhängig vom Material) in die Richtung Strechting.
- Das Licht von einem Laser emited linear polarzied. Je nachdem, wie der Laser gebaut wird, wird die Polarisationsebene nach und nach im Laufe der Zeit ändern.
In der Optik wird eine zirkulare Polarisation, indem linear polarisiertes Licht durch irgendein anisotropes Material geschaffen, das eine der Komponenten (elektrisch oder magnetisch) um ein Viertel der Wellenlänge verzögert wird. Dies ist ein λ / 4 Retarder bezeichnet.
Der Winkel zwischen einer linearen Polarisation und der Hauptachse des anisotropen Materials bestimmt Verhältnis zwischen links und rechts polarisiertes Licht drehen resultierende:
- Ankommende linear polarisiertem Licht geneigt von + 45 ° vollständig Linksdrehung sein.
- Ankommende linear polarisiertes Licht um -45 ° geneigt wird vollständig rechts drehend sein.
- Ankommende linear polarisiertes Licht um 0 ° geneigt wird aus 50% und 50% nach links rechts drehen.
Es ist zu beachten, dass aufgrund der Reversibilität des Weges des Lichts des Überschreiten von zirkular polarisiertem Licht durch einen λ / 4 Retarder es in linear polarisiertes Licht der entsprechenden bestimmten Polarisationsebene drehen wird. Dieses linear polarisierte Licht kann die durch lineare Polarisatoren erneut filtriert werden. Dies ist, wie zirkulare Polarisation 3D-Brille arbeiten.
Polarisiertem Licht und Interaktion mit dem Bildschirm
Streu- und Diffraction
Der typische Projektionsschirm verwendet sehr kleine Teilchen, in der Regel sind sie TiO2, zu streuen und das Licht in alle Richtungen zu beugen. In dem Streuprozess springt das Licht mehrfach zwischen den Teilchen. Während jeder Prell eine Lichtwelle solition im großen statistischen Schema nennenswerte Polarisation polarisiert ist verloren geht.
Somit ist ein normaler weißer Projektionsschirm ist für polarisiertes stereoskopische Projektion ungeeignet.
Der Schlüssel für den Aufbau eines Polarisationssystem stereoskopische Projektion ist die Verwendung eines Siebmaterials, das die polaization des einfallenden Lichts zurückhält. Dies wird durch die Verwendung metallischer Reflexion an Teilchen viel größer als das Licht der Wellenlängen erreicht.
Ein DIY stereoskopisches Projektionssystem
Einen DIY Silver Screen
- Aluminiumpulverpigment
- klare Acryl-Basis
- tiefschwarz Textilfarbstoff
- Segeltuch
Dies ist, wie Sie es tun:
Video Projection
Einzel-Projektor-Setup
Die meisten Kinos werden unter Verwendung eines einzigen Projektors und des RealD Z-Filtersystem zur abwechselnden anzeigen linken und rechten Bilder mit einer Swap Rate von 144Hz, wobei die Z-Filter dynamisch die Polarisation modulieren.
Technisch die Z-Filter sind nur einige großen Flüssigkristallpanel. LCs hat die Eigenschaft, das durchlaufenden Lichts der Polarisationsebene zu drehen, in Abhängigkeit von einer Spannung an der LC aufgetragen. Die Z-Filter drehen somit das Licht, das von +/- 45 °, gesteuert durch eine Wechselspannung synchron mit dem Links-Rechts-Bild Swap. Bevor der Z-Filter ist ein Linearpolarisator, dahinter ein λ / 4 Retarder, parallel zu dem linearen Polarisator. Die Z-Filter werden die Polarisationsebene drehen, dass entweder nur nach links oder rechts polarisiertes Licht dreht, das System zu verlassen, wenn es stereoskopisches Material gezeigt.
Wenn die Z-Filter ausgeschaltet ist, wird das Licht in 50% nach links gedreht und 50% rechts dreht Polarisation.
Es ist durchaus möglich, dieses System DIY neu zu erstellen. Dies jedoch ist nach wie vor in einem separaten Artikel beschrieben wird, geschrieben werden.
Dual-Projektor-Setup
Die Verwendung von zwei Projektoren ist die einfache Möglichkeit, die unterschiedlichen polarisierten Bilder zu projizieren. Die Idee ist einfach: Jeder Projektor mit einem Polarisationsfilter passend zu den Filter in den Gläsern Augen Filter des Betrachters ausgestattet ist, so dass Licht von der „linken“ Projektor projiziert nur die linken Augen erreichen, und die „richtigen“ Projektorlicht gelangt nur die Betrachters das rechte Auge.
Die Auswahl der Projektoren
Es läuft darauf hinaus, die folgenden Möglichkeiten: Sie müssen zwei identische Projektoren, die entweder unpolarisiertes Licht emittieren - das DLP-Projektoren mit klassischen Bogenlampen sind - oder eben linear polarisiertes Licht für alle Grundfarben. Der spätere Fall ist attraktiver, da Sie nicht „wegwerfen“ Licht. Aber desto sicherer ist, einen DLP-Typ entschieden hat. Beachten Sie, dass diese neuen raffinierten LED-Projektoren in der Regel eine ungleichmäßige Polarisation zeigen, was sie schwierig zu nächsten unmöglich macht, polarisiert Stereos zu verwenden.
Herstellung der Filter Slides
Die Filterrutschen Projektor können von der gleichen Art von 3D-Brillen hergestellt werden, die von den Zuschauern getragen werden. Die 3D-Brille von RealD sind für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Obwohl Kinos Setup-Boxen für das Recycling, gibt es keinen Schaden für die Veranstaltungsorte, wenn Sie diese Gläser setzen Sie im Kino zu Ihrem eigenen Gebrauch bekamen. In der Tat die meisten Kinos werden Sie einige der Brille kein Problem haben, mit Angabe zu den Recycling-Boxen zurück.
Sie wollen also das Licht der Macht über einen signifikanten große Fläche verteilen.
Dies ist, wie es geht:
Sie haben jetzt und rechts Polfilter gleiten gelassen. Setzen Sie auf 3D-Brille zur Herstellung derselben und bestimmen die Ausrichtung, in der jede Scheibe blockiert das Licht am effizientesten durch durch den Filterschieber suchen. Wichtig: Die Filterebene, die das Licht blockiert auf einem Auge direkt durch ihn sucht, wird später der Schieber für die Projektion, die bestimmte Auge sein. Der Grund dafür ist, daß die Reflexion ändert Chiralität, das heißt nach links und rechts drehend durch Reflexion getauscht.
Zeigen Sie das stereoskopische Material, so dass jeder Projektor Display seine Augen Bild.