Люди, за редкими исключениями, наблюдают окружающий мир своими глазами из двух точек одновременно. Наши глаза находятся примерно на расстоянии 6см, один от другого, и на каждой сетчатке получается только двухмерное изображение. Но мы живем в трехмерном мире, поэтому наш мозг приспособился объединять двумерные картинки от каждого глаза в трехмерную модель окружающего мира.
Ключевой момент этого процесса - бинокулярное несоответствие. Из-за того, что каждый глаз имеет немного отличающуюся точку обзора, два получающихся изображения сдвинуты немного, друг относительно друга. Это очень важно для нашей способности оценивать расстояние, потому что смещение между этими двумя картинками зависит от того, как далеко расположена от наших глаз обозреваемая картина.
Раз наш мозг использует 2D изображения и объединяет их, чтобы получить 3D модель, должно быть, несложно убедить его сделать тоже самое с любыми двумя картинками, показанными под ожидаемым углом бинокулярного смещения.
К счастью для продюсеров b-фильмов и с недавних пор для производителей LCD дисплеев, оказалось довольно просто обмануть мозг подобным образом.
Довольно просто предоставить мозгу две стереоскопические картинки, но сделать так чтобы каждый глаз видел нужную картинку намного сложнее. Лучшие 3D кинотеатры (если "лучшие" правильное слово) используют поляризационные очки, чтобы отфильтровать два изображения и добиться 3D эффекта.
К сожалению, покупатели никогда не воспринимали с воодушевлением идею носить очки, поляризационные, зеленые и красные, или другие, в основном, потому что они смотрелись невероятно немодно.
Проблемой для производителей компьютерных мониторов и тв дисплеев было создать правдоподобное 3D изображение без использования специальных очков или - как в первых попытках, двух отдельных экранов.
Ранние прототипы состояли из систем с двойным экраном, но потом разработчики свели их в одну панель. Следующее, что предстояло сделать, был экран, который мог показывать и 3D и 2D изображение: большинство геймеров устрашала перспектива смена монитора только для того чтобы проверить почту.
Так как же это работает?
Из опыта 3D кинотеатров: различно поляризованные изображения проигрываются на экране вместе. Зритель одевает специальные очки с линзами, которые позволяют проходить противоположной поляризации.
В простом 3D экране, спереди жк панели расположена очень мелкая решетка, называемая "параллактическим барьером". Она выполняет работу поляризационных стекол, направляя свет от каждого изображения немного по-разному, так что в так называемой "сладкой точке" примерно в 20 дюймах(50 см) от экрана два изображения разделены достаточно, чтобы мозг мог сложить 3D изображение.
Обратная сторона этого в том, что поскольку параллактический барьер это постоянное свойство монитора, то он постоянно находится в 3D режиме - что не очень подходит для каждодневного использования, как написано выше.
В дисплеях Sharp, барьер смещения создается вторым жидкокристаллическим экраном - известным как "переключающий" LCD - который отключен в нормальном 2D режиме. Когда экран активируется, он поляризован полосами, таким образом, он непроницаем для света от первого жк дисплея, генерируя непрозрачные линии перед нормальным экраном. Следующий график, взятый с сайта Sharp (http://sharp-world.com/products/device/about/technology/) показывает процесс:
Рис.1 Параллактический барьер разделяет свет так, чтобы на левый и на правый глаза зрителя попадало различное изображение, создавая трехмерную картинку.
Рис.2 Переключающие жидкие кристаллы контролируют параллактический барьер, позволяя свету свободно проходить. Зритель наблюдает одинаковое изображение левым и правым глазом, что в результате дает двухмерную картинку.
Ограничения этого метода в том, что вы должны расположить голову в правильной точке, чтобы увидеть 3D картинку. Экраны для нескольких зрителей сделать ненамного сложнее: параллактический барьер делается тоньше и крест накрест вместо полосатого. Однако, получение изображений для такого экрана намного сложнее, так как вместо двух картинок, 3D изображение получается для комбинации как минимум четырех точек обзора.
Sharp's 3D LCD: how's that work, then?