3D 입체영상 기술

3D 입체영상 기술

• 3D 입체감의 지각 원리

– 하나의 단일한 영상을 보고 두 눈의 시각 차에 의해 얻어진 두 장의 합성된 이미지를 3D라고 함

• 우리들의 눈은 가로 방향으로 약 6.5cm 떨어져 존재

– 양안시차

• 좌, 우 눈은 각각의 서로 다른 2차원 영상을 봄

• 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달

• 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 입체 영상의 깊이감과 실제감을 재생

 즉, 양안 시차를 이용해 평면적인 디스플레이 하드웨어에서 가상적으로 입체감을 느낄 수 있게 하는 시스템을 3D 입체 영상이라고 함

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• 3D 입체감의 지각 원리

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식(1/5)

– 편광(passive) 방식

• 편광원리를 이용하여 좌안/우안용 영상을 분리하고, 시청자들로 하여금 입체감을 느끼게 하는 방식 

• 디스플레이에 편광필름을 부착하여 좌/우 영상을 수평라인별로 분리하고, 좌우 서로 다른 위상을 갖는 편광안경을 착용하여 두 영상을 분리하여 인식시키는 방법

• 장점 : 안경이 가볍고 저렴하며 Hz에 영향을 받지 않음으로 LCD 등과 같은 보급형 3DTV에 가능

• 단점 : 수평해상의 감소로 인한 열화가 불가피하다

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식(2/5)

– 셔터(shutter, active) 방식

• 좌안/우안용 영상을 순차적으로 재생하면서 안경의 우/좌의 셔터를 닫아 각 영상 신호를 사람의 눈에 전달하는 방식

• 장점 : 좌/우 영상을 순차적으로 재생하므로 프레임율이 2배가 되고, 화질의 열화 없이 고해상도의 3D 구현이 가능, 별도의 실버 스크린을 구축할 필요 없이 구현 가능하며 TV의 LCD 패널도 낮은 비용으로 양산이 가능

• 단점 : 120Hz 이상의 프레임율이 요구되고, 무겁고 비싼 안경과 셔터방식의 깜빡거림으로 인해 눈이 쉽게 피로해짐, 셔터 안경의 개당 가격이 비싸고 사용할 때마다 세척해야 함 

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식

– 편광(passive) 방식 vs 셔터(shutter, active)방식

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식(3/5)

– 적청 (anaglyph) 방식

• 적(赤), 청(靑) 안경을 쓰고 감상하는 입체 영상 재현 방식 중 가장 오래된 방식임

• 왼쪽 시야 장면을 청색으로, 오른쪽 시야 장면을 적색으로 생성한 후 이를 겹쳐 스크린에 재생

• 장점 : 일반 영화관 스크린이나 일반 TV에서 손쉽게 재생 가능, 안경도 저가

• 단점 : 크로스 토크(Cross talk, 좌우 영상이 겹쳐 보이는 현상으로 어지러움을 일으키는 주범)가 발생하며 색 재현성이 떨어짐

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식(4/5)

– 렌디큘러렌즈 방식

• 정제된 렌즈를 배열하여 보는 사람의 각도에 따라 그림이 표현되는 방식(ex. 입체 카드)

• 디스플레이에 작은 렌즈를 배열시켜서 좌우 화상을 굴절시켜 각각의 화상을 보내는 기술

• 장점 : 시야각이 넓으며 밝음, 3DTV까지 적용 가능

• 단점 : 비용이 많이 듬

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식(5/5)

– 시차배리어 방식

• LCD와 같은 디스플레이 앞에 다음과 같은 배리어(막)을 놓아서 3D를 느끼게 하도록 하는 방식

• LCD 앞의 배리어가 각각의 눈이 다른 픽셀들을 보게 해줘서, 우리의 눈이 이미지의 깊이를 느끼게 하여 입체 카드와 같이 입체감을 느끼게 해주는 원리

• 단점 : 스팟이 잘 찾아지는 위치에 있어야 3D효과가 제대로 나타남, 넓은 범위의 각도가 필요로 함으로 3DTV에서는 사용되기가 힘들고 모바일용으로 많이 사용됨

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• 3D 입체감의 재생(display) 방식 비교