3D显示技术-全套PPT课件.pptx

第1章 3D感知心理学;1.1 双目视觉或人类立体视觉 ;内容提要;3D图像 ;深度感(Depth Perception) 观察2D图像时获得的心理上的立体感的视觉效果。 尝试采用cross-eye 技术观看side-by-side立体图像、立体视频。 视频1：练习。 视频2：体验。 下载地址：/watch?v=zBa-bCxsZDknoredirect=1;双眼单视界圆 ; 在视觉生理中，人类双眼单视的基础理论是：(1)视界圆上的物体，由于刺激作用到双眼视网膜的对应点上，则产生单一的视觉。(2)当注视视界圆周内外物体时，虽然没有落在双眼视网膜的对应点上，但两个视网膜上的像仍落在双眼融合的范围，视网膜对应点附近的这个很小的范围叫作Pamum融合区。即只要是落在Pamum融合区内的物体，不论是在双眼视网膜对应点上还是在非对应点上均能产生双眼单视。;当物体从双眼单视界圆向眼睛靠近时，在距离眼睛大约2?m或者更近处，最终失去定量立体视觉。图像融合不再有效，出现了两幅图像，称为“复视”。由于视差过大，眼睛试图调节，并分别感知物体及其背景。大脑无法成功地抑制背景信息。另一方面，物体距离双眼单视界圆越远，视差越小；因为眼球晶体的轴更接近于平行。最后，在超出10 m左右的距离处，无法分辨微小视差之间的差异，深度信息丢失。这与我们无法估计太远处物体的深度差异的现象是一致的。;空间频率 每度视角内图象或刺激图形的亮暗作正弦调制的栅条周数，单位是周/度。 ;人眼视觉系统特性 对于空间频率2～20周/度（cycles/degree）的感知，视差的总范围大约为80弧分（arcmin）；对于约0.1周/度的低空间频率的感知，大约为8弧度（arcdegree）。这意味着低的空间频率比更高的空间频率提供的视差较大。因此，低的空间频率与较高的空间频率相比，视差的敏感度更高。同样的事实也适用于图像中亮度的时间频率，频率越低，视差敏感度越高。例如：电影的帧频一般为24fps，人眼对于超过24Hz的亮度变化无法感知。 ;立体视锐度Dmin：最小仍然可辨认的视差 在2～20周/度的空间频率范围内为20弧秒（arcsec） 。 最大可感知视差Dmax：对于低空间频率为40弧分 。 立体感异常(Stereoanomaly) 双眼竞争(binocular rivalry) 是指进入左眼和右眼中的图像在我们感觉中交替呈现的一种视觉现象。在同一时刻，给两只眼睛呈现差异很大的两幅图像，就会发现我们感觉到的并不是这两幅图像的合成，而是一会呈现一只眼睛的图像，一会又呈现另外一只眼睛的图像，这种感觉不停的交替呈现。 ;双眼竞争(binocular rivalry) 一个人观看具有较大视差或者具有双眼未配准或失真的立体显示时，发生了两个眼睛的图像没有融合的情况。一只眼睛抑制了另一只眼睛的视觉活动。不是两个图像融合成一个结合的意识的知觉，而是一个形象主导意识的感性交替，而其他被抑制;两个图像，通常每隔几秒钟交替感知。这感性的现象被称为双眼竞争。 ; Pulfrich现象 1922年，德国物理学家Carl Pulfrich发现了人眼的一个奇异生理现象，即当一个用绳子悬吊的重摆在一个平面内作往复摆动时，如果用一块茶色镜遮住一个眼睛，我们看到的这个运动摆的轨迹就会从单摆轨迹变为椭圆形轨迹，如果右眼戴滤光片，摆球的运动看起来是逆时针的，如果左眼戴滤光片，则是逆时针的。 一只眼睛被滤光片遮盖，使图像变暗，暗图像的处理相对于亮图像存在延迟。当观察者与物体存在相对移动时，导致视差误差。但是，它也可以用来提供一个深度线索 。 ;1.2 调节和视差的失配及焦深、景深;1.2 调节和视差的失配及焦深、景深;调节（位置）和辐辏（视差）的失配; 眼睛采用与视差相关的辐辏来适应这两幅图像，视差刺激大脑中的深度知觉。另一方面，屏幕上点的位置也传达深度信息，即为眼睛到屏幕不变的距离。这两个深度的细节是矛盾的，并且被称为调节与辐辏或视差的失配。这可能会导致观众不舒适，表现为眼睛疲劳、视力模糊或有轻微头痛。 ;焦深和景深;焦深和景深的详细说明;20/25 Snellen视力符号表 ;图案离焦程度与视觉分辨率之间的关系 ;影响3D观看的因素;1.3 视差的距离定标 ;1.4 两眼间的串扰(Interocular Crostalk) 视图信息从一只眼睛泄露到另一只眼睛称为串扰，串扰常常严重地损伤感知图像的质量，而且影响两幅图像的