Формирователь стереоскоических изображений (варианты)

Формирователь стереоскоических изображений (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к формирователю стереоскопических изображений, более точно, к формирователю стереоскопических изображений, который способен достоверно воспроизводить стереоскопические изображения на стороне отображения без корректировки даже при использовании формирователей стереоскопических изображений различных типов.

Уровень техники

Была предложена, продемонстрирована и предлагается для продажи традиционная система формирования и отображения стереоскопических изображений на основе двухобъективной стереоскопической видеосистемы. Кроме того, насколько известно, в некоторых странах, уже началось стереоскопическое телевизионное вещание.

Поскольку в этих традиционных электронных системах формирования и отображения стереоскопических изображений для устройств каждого из типов используются различные системы, необходима корректировка изображений с целью смещения изображений и т.п. на стороне отображения (смотри, например, патентный документ 1).

За последние годы была предпринята попытка создания компьютеризированной системы даже для гиперстереоскопической камеры, которая является одним из побочных продуктов на рынке электронной стереоскопической фотоаппаратуры, и был предложен способ получения оптимальных стереоскопических изображений путем корректировки расстояния между правым и левым объективом в зависимости от расстояния до объекта в момент захвата изображений (смотри, например, патентный документ 2).

Кроме того, также была предложена микростереоскопическая камера для получения изображения объекта крупным планом, в которой, в отличие от упомянутой "гиперстереоскопической камеры", предусмотрено меньшее расстояние между оптическими осями, чем межзрачковое расстояние человека (смотри, например, патентный документ 3).

Список ссылок

Патентная литература

патентный документ 1: выложенная патентная заявка Японии 08-275207;

патентный документ 2: выложенная патентная заявка Японии 5-197045;

патентный документ 3: национальная публикация международной патентной заявки 2009-047894.

Краткое изложение сущности изобретения

Техническая задача

Традиционный способ корректировки, включающий методику, описанную в патентном документе 1, является неудовлетворительным и сложным для практического применения.

В патентном документе 2 описана методика, применяемая в стереоскопической камере, в которой расстояние между оптическими осями формирующего изображения объектива увеличено по сравнению с межзрачковым расстоянием человека в соответствии с фокусным расстоянием формирующего изображения объектива. Тем не менее хотя на чертежах патентного документа 2 показана зависимость расстояния между оптическими осями формирующего изображения объектива и расстояния до объекта, а также расстояния между оптическими осями и фокусного расстояния формирующего изображения объектива, в нем не описано взаимное расположение формирующего изображения объектива и формирующих изображение элементов, в результате чего, не ясно, как устроен "формирователь изображений". Кроме того, не пояснено, как изображение объекта зрительно выверяется с использованием видоискателя и т.п. в момент захвата изображений.

В патентном документе 3 описана стереоскопическая камера, в которой предусмотрено меньшее расстояние между оптическими осями формирующего изображения объектива, чем межзрачковое расстояние человека, с целью применения для получения изображений с близкого расстояния. Тем не менее описание патентного документа 3 относится исключительно к механизму, применимому для уменьшения расстояния между оптическими осями, и не дается пояснений оптического характера, касающихся регистрации данных оптимального стереоскопического изображения для стереоскопического просмотра.

Таким образом, существует необходимость в достоверном воспроизведении стереоскопических изображений на стороне отображения без корректировки даже при использовании формирователей стереоскопических изображений различных типов. Кроме того, для одновременного представления на стороне отображения всех изображений как стереоскопических изображений требуется решить некоторые технические задачи с целью приведения стереоскопических изображений в соответствие с методами формирования изображений (например, методами формирования изображений в телескопических объективах или при формировании макроизображений и т.п.), применяемыми в настоящее время в телевизионном, киносъемочном оборудовании и т.д. (традиционными монометодами), и назначением настоящего изобретения является решение этих задач.

Средства решения задач

Для решение упомянутых задач в настоящем изобретении предложен формирователь стереоскопических изображений по п.1, содержащий: блок формирования изображений, имеющий формирующие изображения объективы и формирующие изображения элементы, при этом оптические оси формирующих изображения объективов разнесены параллельно друг другу в поперечном направлении на расстояние, равное межзрачковому расстоянию человека, в поле обзора изображений блока формирования изображений в качестве виртуального кадра поля обзора задано одно эталонное окно, а заданное расстояние до эталонного окна определяется как произвольная величина, составляющая от 30- до менее 50-кратного межзрачкового расстояния, отличающийся тем, что левый и правый формирующие изображения элементы соответствуют ширине левого и правого проецируемых в эталонном окне изображений в состоянии, в котором эталонное окно проецируется с целью формирования уменьшенных изображений посредством левого и правого формирующих изображения объективов на левом и правом формирующих изображения элементах, в результате чего данные левого и правого изображений считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения.

За счет того, что в блоке формирования изображений, таком как стереоскопическая камера, задается эталонное окно, передаваемые данные изображения масштабируются (приводятся к масштабу) и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения. Соответственно, даже при использовании блока формирования изображений, то есть стереоскопической камеры в отдельности расстояние до захваченного изображения и его размер могут правильно воспроизводиться устройством на стороне воспроизведения, в результате чего данные захваченного изображения могут совместно использоваться как стандартные данные стереоскопического изображения независимо от типов и размеров устройства.

В изобретении по п.2 предложен формирователь стереоскопических изображений, содержащий: блок формирования изображений, имеющий формирующие изображения объективы и формирующие изображения элементы, при этом оптические оси формирующих изображения объективов разнесены параллельно друг другу в поперечном направлении на меньшее расстояние, чем межзрачковое расстояние человека, а в поле обзора изображений блока формирования изображений в качестве виртуального кадра поля обзора задано одно эталонное окно, отличающийся тем, что при условии, что заданное расстояние до эталонного окна составляет L_W, расстояние между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов составляет D_R, фокусное расстояние формирующего изображения объектива составляет f, а величина корректировки резкости составляет Δf, заданное расстояние L_W до эталонного окна и расстояние D_R между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов выбирают таким образом, чтобы их соотношение составляло 50>(L_W/D_R)>30, а расстояние D_S между левым и правым формирующими изображения элементами выбирают таким образом, чтобы получить соотношение D_S=D_R(1+(f+Δf)/L_W), в результате чего данные левого и правого изображения считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения.

Даже в случае формирования изображений крупным планом с небольшим расстоянием до объекта при условии, что заданное расстояние до эталонного окна составляет L_W, а расстояние между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов составляет D_R, расстояние D_S между левым и правым формирующими изображения элементами конкретно определяют на основании зависимости величинами L_W, D_R и т.д. Кроме того, эталонное окно W_ref уменьшается левым и правым формирующими изображения объективами и проецируется на левый и правый формирующие изображения элементы S в виде изображения при заданном таким способом расстоянии D_S, в результате чего получаемое изображение передается как стандартные данные стереоскопического изображения.

В изобретении по п.3 предложен формирователь стереоскопических изображений, содержащий: формирующие изображения объективы и формирующие изображения элементы в блоке формирования изображений, при этом оптические оси формирующих изображения объективов разнесены параллельно друг другу в поперечном направлении на большее расстояние, чем межзрачковое расстояние человека, а в поле обзора изображений блока формирования изображений в качестве виртуального кадра поля обзора задано одно эталонное окно, отличающийся тем, что при условии, что заданное расстояние до эталонного окна составляет L_W, расстояние между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов составляет D_E, фокусное расстояние формирующего изображения объектива составляет f, а величина корректировки резкости составляет Δf, заданное расстояние L_W до эталонного окна и расстояние d_e между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов выбирают таким образом, чтобы их соотношение составляло 50>(L_S/D_E)>30, а расстояние D_S между левым и правым формирующими изображения элементами выбирают таким образом, чтобы получить соотношение D_S=D_E(1+(f+Δf)/L_W), в результате чего данные левого и правого изображения считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения.

Обычно при захвате изображения объекта на дальнем расстоянии ощущение дальней и ближней перспективы становится недостаточным; тем не менее, поскольку в описанной конструкции расстояние d_l объектива устанавливают таким образом, чтобы оно превышало межзрачковое расстояние В человека, то есть удовлетворяло условию D_E>В, процесс захвата изображения объекта на дальнем расстоянии может осуществляться с усиленным ощущением дальней и ближней перспективы.

В изобретении по п.4 предложен формирователь стереоскопических изображений (режим 1), отличающийся тем, что, если в качестве эталона (нулевого режима) исходить из конструкции формирователя стереоскопических изображений, в котором блоки формирования изображений имеют формирующие изображения объективы и формирующие изображения элементы, оптические оси формирующих изображения объективов разнесены параллельно друг другу в поперечном направлении на расстояние, равное межзрачковому расстоянию человека, в поле обзора изображений каждого из блоков формирования изображений в качестве виртуального кадра поля обзора задано одно эталонное окно, а левое и правое формирующие изображения элементы соответствуют ширине проецируемых изображений эталонных окон, уменьшенных и проецируемых соответствующими левым и правым формирующими изображения объективами с целью формирования изображений на соответствующих левом и правом формирующих изображения элементах, в результате чего данные левого и правого изображения считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения, расстояние между левым и правым блоками формирования изображений увеличивается, и между оптическими осями устанавливается произвольное расстояние, превышающее межзрачковое расстояние человека.

Что касается левого и правого блоков формирования изображений, в этой конструкции при расстоянии между левым и правым формирующими изображения элементами, установленном таким образом, чтобы незначительно превышать на постоянную величину расстояние между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов (то есть, когда сами блоки формирования изображений установлены в состояние нулевого режима), расстояние между левым и правым блоками увеличивается до произвольной величины (режим 1), при этом расстояние между оптическими осями превышает межзрачковое расстояние; эталонное окно автоматически устанавливается пропорционально расстоянию между оптическими осями на большем расстоянии, чем при эталонном расстоянии между оптическими осями (в нулевом режиме).

В изобретении по п.5 предложен формирователь стереоскопических изображений (режим 2), отличающийся тем, что, если в качестве эталона (нулевого режима) исходить из конструкции формирователя стереоскопических изображений, в котором блоки формирования изображений имеют формирующие изображения объективы и формирующие изображения элементы, оптические оси формирующих изображения объективов разнесены параллельно друг другу в поперечном направлении на расстояние, равное межзрачковому расстоянию человека, в поле обзора изображений каждого из блоков формирования изображений в качестве виртуального кадра поля обзора задано одно эталонное окно, а левое и правое формирующие изображения элементы соответствуют ширине проецируемых изображений эталонных окон, уменьшенных и проецируемых соответствующими левым и правым формирующими изображения объективами с целью формирования изображений на соответствующих левом и правом формирующих изображения элементах, в результате чего данные левого и правого изображения считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения, расстояние между левым и правым блоками формирования изображений уменьшается, и между оптическими осями устанавливается произвольное расстояние, меньшее, чем межзрачковое расстояние человека.

Что касается левого и правого блоков формирования изображений, в этой конструкции при расстоянии между левым и правым формирующими изображения элементами, установленном таким образом, чтобы превышать на постоянную величину расстояние между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов (то есть, когда сами блоки формирования изображений установлены в состояние нулевого режима), расстояние между левым и правым блоками уменьшается, в результате чего между оптическими осями устанавливается расстояние, меньшее, чем межзрачковое расстояние (режим 2); таким образом, эталонное окно автоматически устанавливается пропорционально расстоянию между оптическими осями на меньшем расстоянии, чем при эталонном расстоянии между оптическими осями (в нулевом режиме).

В изобретении по п.6 предложен формирователь стереоскопических изображений, имеющий конструкцию, в которой на левом и правом парных блоках формирования изображений формирователя стереоскопических изображений установлены соответствующие объективы с переменным фокусным расстоянием, при этом оптические оси объективов с переменным фокусным расстоянием параллельны друг другу, а расстояние между блоками формирования изображений является переменным, в результате чего после определения скорректированного значения кратности масштабирования объектива с переменным фокусным расстоянием с помощью датчика положения, такого как потенциометр, кодер и т.д. серводвигатель автоматически корректирует расстояние между левым и правым блоками в соответствии со скорректированным значением.

Путем корректировки кратности масштабирования в этой конструкции автоматически корректируется расстояние между левым и правым блоками, в результате чего при эксплуатации устройства пользователь испытывает такие же ощущения, как при работе с нормальной монокамерой.

В изобретении по п.7 предложен формирователь стереоскопических изображений по п.6, имеющий конструкцию, в которой величина корректировки фокусной точки левого и правого формирующих изображений объективов составляет фиксированное расстояние на большем удалении от эталонного окна.

В этой конструкции не требуется корректировка фокусной точки, и положение фокусной точки формирующего изображения объектива может быть зафиксировано (иными словами, взаимное расположение формирующего изображения объектива и камеры на оптической оси может быть зафиксировано в постоянном положении).

В изобретении по п.8 предложен формирователь стереоскопических изображений по пп.4, 5 и 6, имеющий конструкцию, в которой в соответствующих положениях по длине основного корпуса сформированы эталонные установочные поверхности блоков формирования изображений, образующие симметричную в продольном направлении конструкцию.

При использовании этой конструкции может быть изготовлен любой из двух блоков, т.е. левый или правый блок, а другой блок получают путем его перестановки в продольном направлении в положение для использования, за счет чего может снижаться стоимость изготовления.

В изобретении по п.9, которое относится к изобретению по любому из пп.1-6, предложен формирователь стереоскопических изображений, в котором за счет использования формирующих изображения элементов большей ширины, чем ширина проецируемого изображения эталонного окна, данные левого и правого стереоскопических изображений, соответствующих ширине проецируемого изображения эталонного окна, и т.п., избирательно считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения.

В этой конструкции используются формирующие изображения элементы, ширина которых фактически незначительно превышает ширину проецируемого изображения эталонного окна, и путем счет выбора диапазона показаний в момент считывания могут надежно передаваться стандартные данные стереоскопического изображения.

В изобретении по п.10, которое относится к изобретению по любому из пп.1-6, дополнительно предложена конструкция, в которой на дисплейном экране стереоскопического монитора, установленного на формирователе стереоскопических изображений, или на дисплейном экране стереоскопического монитора, соединенного с формирователем стереоскопических изображений посредством радиосвязи или проводной связи, в одних и тех же левых и правых положениях левого и правого изображений отображаются одинаковые левый и правый эталонные образцы, каждый из которых главным образом состоит из продольных линий, таким образом, чтобы перекрываться с отображаемыми изображениями посредством программного обеспечения (когда кадры на дисплейном экране аналогичным образом перекрывают друг друга, левый и правый эталонные образцы перекрывают друг друга и наблюдаются как один образец), при этом для дисплея монитора используется только сигнал эталонных образцов, и передаются только данные стереоскопического изображения.

В этой конструкции даже при расстоянии между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов, превышающем межзрачковое расстояние человека, или даже меньшем, чем межзрачковое расстояние человека, эталонный образец в поле стереоскопического обзора всегда наблюдается в заданном положении эталонного окна в поле стереоскопического обзора. Иными словами, положение эталонного окна может зрительно выверяться эталонным образцом, и всегда может захватываться оптимальное стереоскопическое изображение.

Достижения изобретения

В соответствии с изобретением по п.1 передаваемые данные изображения автоматически масштабируются (приводятся к масштабу) на стороне формирователя изображений и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения, что позволяет правильно воспроизводить на дисплее расстояние до захваченного изображения и его размер, что позволяет преимущественно достоверно воспроизводить стереоскопическое изображение на стороне отображения даже при использовании дисплеев различных типов.

В соответствии с изобретением по п.2 расстояние между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов является меньшим, чем межзрачковое расстояние человека, на основании установленного расстояния L_W до эталонного окна, расстояния D_R между оптическими осями левого и правого формирующих изображений объективов и т.д. определяют расстояние D_S между левым и правым формирующими изображения элементами, и путем считывания данных левого и правого изображений с левого и правого формирующих изображения элементов, установленных на расстоянии D_S, можно успешно передавать соответствующие стандартные данные стереоскопического изображения даже при формировании изображений с близкого расстояния.

В соответствии с изобретением по п.3 путем выбора расстояния D_L объектива (расстояния между оптическими осями), превышающего межзрачковое расстояние В человека, то есть D_E>В, становится возможным осуществлять захват изображений объекта на дальнем расстоянии с усиленным ощущением дальней и ближней перспективы. Обычно при захвате изображения объекта на дальнем расстоянии ощущение дальней и ближней перспективы становится недостаточным (когда человек нормально различает объект на дальнем расстоянии, ощущение дальней и ближней перспективы становится недостаточным, что также относится к наблюдению увеличенного объекта через бинокль); тем не менее, путем выбора расстояния между оптическими осями, превышающего межзрачковое расстояние, достигается эффект, когда даже при захвате изображения объекта на дальнем расстоянии может быть получено стереоскопическое изображение с усиленным ощущением дальней и ближней перспективы.

Изобретение по п.4 эффективно используется для захвата изображений объекта на дальнем расстоянии при недостаточном ощущении дальней и ближней перспективы с тем, чтобы усилить ощущение дальней и ближней перспективы, и в соответствии с его конструкцией необходимо просто отделить левый и правый блоки формирования изображений с сохранением их параллельности друг другу (при этом величина смещения между центром формирующих изображений элементов и оптической осью остается постоянной), чтобы расстояние между оптическими осями превышало межзрачковое расстояние человека, а поскольку в этом случае расстояние между оптическими осями может быть выбрано произвольно, за счет использования очень простой конструкции могут быть полностью решены оптические и зрительные проблемы.

Изобретение по п.5 эффективно используется для захвата изображений объекта на близком расстоянии с возможностью получения данных стереоскопических изображений с улучшенным совместным состоянием левого и правого полей обзора (изображений) даже при формировании изображений с близкого расстояния, и в соответствии с его конструкцией необходимо просто приблизить друг к другу левый и правый блоки формирования изображений с сохранением их параллельности друг другу (при этом величина смещения между центром формирующих изображений элементов и оптической осью остается постоянной), чтобы расстояние между оптическими осями составляло произвольную величину, меньшую, чем межзрачковое расстояние человека, и тем самым за счет использования очень простой конструкции могут быть полностью решены оптические и зрительные проблемы.

В соответствии с изобретением по п.6 на левом и правом блоках формирования изображений, которые параллельно установлены на направляющей с возможностью регулирования расстояния между ними, установлены соответствующие объективы с переменным фокусным расстоянием, а путем определения скорректированного значения установленной кратности увеличения объектива с переменным фокусным расстоянием с помощью датчика положения, такого как потенциометр, кодер и т.д. расстояние между левым и правым блоками автоматически корректируется путем приведения в действие серводвигателя в соответствии с определенным значением, и корректируется кратность увеличения формирующих изображения объективов; таким образом, расстояние между оптическими осями устанавливается автоматически в соответствии со скорректированным значением кратности увеличения (кратности масштабирования) формирующего изображения объектива. Соответственно, в момент захвата изображений могут выполняться очень простые операции.

В соответствии с изобретением по п.7 в формирователе стереоскопических изображений по п.6 величина корректировки фокусной точки составляет фиксированное расстояние на большем удалении от эталонного окна, что позволяет эффективно улучшать удобство использования в момент захвата изображений путем фиксации корректировки фокусной точки.

В соответствии с изобретением по п.8 блоки формирования изображений имеют симметричную в продольном направлении конструкцию, в которой без необходимости изготавливать блоки левого и правого типов могут использоваться одинаковые левые и правые блоки, один из которых переставлен в продольном направлении, за счет чего может снижаться стоимость изготовления и транспортировки, а также исключаться необходимость иметь блоки левого и правого типов в качестве запасных частей; таким образом, выгодно улучшается техническое облуживание и эксплуатация.

В изобретении по п.9 помимо эффектов изобретений по пп.1-6 используются формирующие изображения элементы несколько большей ширины, и путем выбора диапазона показаний в момент считывания может увеличиваться степень свободы при конструировании устройств, и могут легко с высокой точностью осуществляться производственные процессы.

В изобретении по п.10 помимо эффектов изобретений по любому из пп.1-6 может быть заметно улучшен обзор стереоскопического отображения, в результате чего после захвата изображений может осуществляться формирование изображений с одновременным просмотром изображений с таким же стереоскопическим восприятием, как и у зрителя действительно стереоскопической телевизионной программы на стороне отображения.

Краткое описание чертежей

На чертежах проиллюстрирован формирователь стереоскопических изображений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.1 концептуально показаны технические особенности стереоскопического отображения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения,

на фиг.2(а) и 2(б) показана зависимость между дисплейным экраном эталонного размера (стереоскопическим телевизионным приемником с большого размера) и стереоскопической камерой для передачи стандартных данных стереоскопического изображения, проиллюстрированного на фиг.1; при этом на фиг.2(а) показан дисплейный экран эталонного размера, а на фиг.2(б) показана стереоскопическая камера,

на фиг.3 показан подробный чертеж, поясняющий изображение на фиг.1,

на фиг.4 показан пояснительный чертеж, иллюстрирующий широкоугольный объектив, установленный на стереоскопической камере, показанной на фиг.2(б),

на фиг.5 показан пояснительный чертеж, иллюстрирующий длиннофокусный объектив, установленный на стереоскопической камере, показанной на фиг.2(б),

на фиг.6 показан пояснительный чертеж, иллюстрирующий режим (режим 1), в котором между оптическими осями формирователя стереоскопических изображений установлено большее расстояние, чем межзрачковое расстояние человека,

на фиг.7 показан пояснительный чертеж, иллюстрирующий режим (режим 2), в котором между оптическими осями формирователя стереоскопических изображений установлено меньшее расстояние, чем межзрачковое расстояние человека,

на фиг.8 показан пояснительный чертеж, иллюстрирующий режим (режим 10), в котором между оптическими осями формирователя стереоскопических изображений установлено большее расстояние, чем межзрачковое расстояние человека (фиг.6), и на формирователе стереоскопических изображений дополнительно установлен длиннофокусный объектив (телескопический объектив),

на фиг.9 показан пояснительный чертеж, иллюстрирующий режим (режим 20), в котором между оптическими осями формирователя стереоскопических изображений установлено меньшее расстояние, чем межзрачковое расстояние человека (фиг.7), и на формирователе стереоскопических изображений дополнительно установлен короткофокусный объектив (широкоугольный объектив),

на фиг.10 показан один из примеров формирователя стереоскопических изображений согласно настоящему изобретению,

на фиг.11 показан один из вариантов осуществления телевизионной камеры, оснащенной стереоскопическим монитором,

на фиг.12 показан другой вариант осуществления стереоскопического монитора,

на фиг.13 показан вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий разделяющие поле обзора очки и компенсирующие обзор очки для стереоскопического монитора,

на фиг.14 проиллюстрирован один из примеров эталонных образцов для отображения на стереоскопических мониторах, показанных на фиг.11 и 12.

Варианты осуществления изобретения

Для решения задачи достоверного отображения стереоскопических изображений на стороне отображения без корректировки даже при использовании формирователей стереоскопических изображений различных типов оптические оси блока формирования изображений, имеющего формирующие изображения объекты и формирующие изображения элементы, разнесены в поперечном направлении параллельно друг другу на расстояние, равное межзрачковому расстоянию человека, в поле обзора изображений блока формирования изображений задано одно эталонное окно, служащее виртуальным кадром поля обзора, и в состоянии, когда эталонное окно проецируется с целью формирования уменьшенных изображений на формирующих изображения элементах соответствующих левой и правой сторон посредством левого и правого формирующих изображений объективов, ширина левого и правого формирующих изображения элементов соответствует ширине левого и правого проецируемых изображений эталонного окна, в результате чего данные левого и правого изображения считываются и передаются как стандартные данные стереоскопического изображения.

Пример 1

Далее будет рассмотрен один из предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения. Формирователь стереоскопических изображений согласно примеру осуществления настоящего изобретения отличается тем, что данные стереоскопических изображений совместимы для использования даже при различных размерах формирующих изображения элементов стереоскопической камеры и различных интервалах отображения и размерах экрана формирователей стереоскопических изображений, а для совместимого распознавания ощущаемого расстояния и размера всевозможных стереоскопических изображений в момент формирования изображений задается эталонное окно. Кроме того, это эталонное окно захватывается в качестве отображаемого кадра (кадров левого и правого изображений) и передается как необходимое для отображения данных стереоскопического изображения. Затем стереоскопическое изображение может быть достоверно воспроизведено на стороне отображения путем отображения стандартных данных стереоскопического изображения на экране эталонного размера, эквивалентного эталонному окну на стороне формирования изображений.

Например, как показано на фиг.2(а) и 2(б), если принять ширину эталонного окна W_ref за W_W, ширину (ширину формирующего изображения элемента) изображения I_ref в эталонном окне, проецируемом на формирующий изображения элемент S, за W_S, a ширину дисплейного экрана E_ref эталонного размера за w_d, коэффициент масштабирования при формировании изображений будет задан уравнением r=W_S/W_W, а коэффициент масштабирования дисплея будет задан уравнением R=w_d/w_s, при этом r×R=1. Из приведенных уравнений следует, что независимо от ширины W_S формирующего изображения элемента S данные изображений, передаваемые от стереоскопической камеры, могут быть легко преобразованы в стандартные данные стереоскопического изображения.

На фиг.1 концептуально показано стереоскопическое отображение. При условии, что стереоскопическим телевизионным приемником большого размера (с дисплеем шириной 1800 мм), показанным на чертежах, является телевизионный приемник с дисплейным экраном эталонного размера, проиллюстрированная зависимость применима для дисплейных экранов соответствующих размеров и форматов.

На фиг.3 более подробно показана проиллюстрированная на фиг.1 зависимость размеров и форматов, при этом размер на фиг.3 отображен соотношением размеров, которое с приближением к местоположению наблюдателя увеличивается относительно фактического соотношения размеров. Этот способ используется для упрощения изображения на чертежах.

Как показано на фиг.3, расстояние L_X от глаз наблюдателя до границы между образованным соседними левой и правой частями интервалом отображения и перекрывающимся интервалом отображения представлено следующим уравнением:

Согласно этому уравнению при условии, что L₀=2500 мм, a W_P0=1800 мм, L_X=2500/(1+1800/58)=78,04 мм при межзрачковом расстоянии (расстоянии между левым и правым глазами) В=58, и L_X=2500/(1+1800/72)=96,15 мм при межзрачковом расстоянии В=72.

В пределах образованного соседними левой и правой частями интервала отображения необходима перегородка для разделения левого и правого полей обзора, при этом фактическое расстояние от зрителя до экрана по существу не превышает около 75 мм. Расстояние 75 мм является очень небольшим расстоянием различения деталей, и в этом случае требуется корректирующая обзор лупа, а поскольку используется лупа с фокусным расстоянием, незначительно превышающим расстояние от зрителя до экрана, желательно, чтобы фокусное расстояние используемой в этом случае лупы составляло около 80 мм. Кроме того, хотя межзрачковое расстояние (стереоскопический базис) В незначительно различается в зависимости от соответствующих наблюдателей, незначительным различием между межзрачковым расстоянием В и поперечным расстоянием между соответствующими точками изображения в бесконечности можно пренебречь при дальнем расстоянии от зрителя до экрана (в случае перекрывающегося интервала отображения).

Кроме того, хотя в образованном соседними левой и правой частями интервале отображения предел отличия от межзрачкового расстояния В является небольшим, это отличие может быть уменьшено путем корректировки расстояния между корректирующими обзор объективами.

Расстояние до левого и правого экранов стереоскопического изображения (стереоскопического фотоснимка), то есть расстояние до изображения представлено следующей зависимостью между межзрачковым расстоянием В, показанным на фиг.3, и расстоянием L₀ до дисплея D₀ эталонного размера. Расстояние D_PN до изображения на дисплее D_N, находящемся на произвольном расстоянии L_N, представлено величиной, выведенной из следующего уравнения:

Хотя на фиг.3 показано, что соответствующие величины ширины W_P1 и W_P2 экрана пропорциональны расстоянию от глаз наблюдателя, световые лучи, попадающие на левый и правый глаза, имеют показанный на чертежах угол α обзора, при котором дисплей D₀ находится в пределах эталонного размера, при этом соответствующие видимые величины ширины экрана на фиг.3 находятся в следующей зависимости и кажутся одинаковыми:

W_P0=W_P1=W_P2.

Как описано выше, при отображении стандартных данных стереоскопического изображения на эталонном дисплейном экране телевизионного приемника (телевизионного приемника большого размера на фиг.1) таким образом, чтобы получить зависимость расположения, показанную на фиг.1, совместимые данные могут использоваться во всех интервалах отображения от перекрывающегося интервала отображения, в котором левое и правое изображения отображаются путем наложения друг на друга, до образованного соседними лев