해시넷
3D 안경
3D 안경은 일부 3D 영상을 보기 위해 필요한 안경으로 평면 영상을 입체적으로 볼 수 있게 하는 안경이다.
원리
사람이 입체감을 느끼는 이유는 두 눈으로 사물을 바라보기 때문에 양안시차(stereoscopic vision)가 발생한다. 즉, 오른쪽 눈과 왼쪽 눈이 바라보는 이미지가 다르다는 것이다. 이러한 원리를 이용해 겉보기엔 평범한 3D 영상이나 이미지를 만들고 특수한 안경을 착용하여 3D 영상을 볼 수 있게 해준다.
종류
애너글리프
- 원리
편광안경
- 원리 : 편광 방식은 정확히는 필름 패턴 편광(Film Patterned Retarder, FPR)이다. 또는 패시브 편광글라스 방식 줄여서 패시브 방식이라고도 한다. 3D 영상을 보기에 가장 피로도가 적고 적합한 방식이다. 시간분할을 하여 구현되는 셔터 글래스 방식과는 달리, 필름패턴형광은 공간 분할 기술을 사용한다. 편광안경 방식은 디스플레이 전면에 패턴 편광 빛의 편광 방향을 제어하는 광학 소자를 부착하여 수평 방향의 짝수 및 홀수 라인에서 서로 다른 편광 특성의 빛이 나오게 한다. 짝수 및 홀수 라인에 각각 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 대응되는 영상을 표시하고, 이를 편광 안경을 착용하고 시청하면, 왼쪽눈과 오른쪽 눈에는 각각 짝수 라인과 홀수 라인만이 보이는 원리를 이용한다.[1] 3D안경 편광안경방식과 셔터 글라스 방식 어떻게 다를까?]〉, 《네이버 블로그》, 2010-12-16</ref> 직선 편광의 진동 방향이 다른 성질, 혹은 원편광의 회전방향이 다른 성질을 각각 이용하여 좌우안 상을 분리하는 방법이다. 이 원리를 이용하여 좌우안에 해당하는 화상을 동시에 표시한 영상들을 지각으로 두고 그 브라운 관(CRT) 위에 편광축이 서로 직각인 편광판을 둔다. 브라운관 사이 45도에 반투과 거울을 이용하여 1당으로 합성된 화상을 서로 직교하는 편광안경을 통하여 관찰하면 양 화면의 분리가 가능하게 된다.[2] 패턴 편광(PR)을 이용한 편광 방식은 초창기에는 패턴 편광을 별도의 유리기판에 제조하여 부착하는 기술을 사용하였고, 이로 인하여 발생하는 추가 비용 때문에 매우 높은 가격을 형성하였으나, 이후 필름 소재로 이루어진 패턴 편광인 필름 패턴 편광 기술이 개발되면서 가격이 급속히 하락하였다.[3]
- 장단점 : 저렴하고 가볍다는 가장 큰 장점이 있다. 또한, 셔터글라스의 문제점들인 크로스토크, 휘도 부족, 플리커링등의 문제들을 편광방식에선 큰 문제가 되지 않는다. 크로스토크는 거의 없고, 휘도는 셔터글라스에 비해 두배 정도 밝다. 플리커링에서도 마찬가지이다. 셔터글라스 방식 TV는 240Hz 이상으로 구동되면서 그중의 반은 화면을 끄는데 사용한다. 그리고 화면이 나오는 120 프레임도 양쪽 눈으로 동시에 보는 것이 아니라 한 눈으로만 보고 다른 쪽 눈은 꺼야 한다. 이로 인해 휘도만 감소되는 것이 아니라 깜빡임도 감지된다. 반면에 편광 방식은 같은 초당 120 프레임이지만 사이에 블랙으로 꺼주는 프레임이 없고, Hold 방식인 LCD의 특성상 플리커링이 거의 없다. 또 120 프레임 모두 양쪽 눈을 동시에 사용해서 본다. 전원이 다 소모되면 배터리를 갈거나 충전을 해야 한다. 물론 배터리도 충전 싸이클이 제한된다. 수명이 있다는 말이다. 게다가 착용감도 상대적으로 편광 안경에 비해 무겁고 불편한데다가 액티브 방식의 특성상 셔터글라스와 화면의 싱크가 항상 안정적이라는 보장도 없다. 반면에 편광 안경은 몇 천원이면 된다. 그러나, 대형 LCD패널에 수직 해상도 하나하나의 정확한 라인이 맞도록 편광 필터를 부작하는 것은 매우 정밀한 공정이 필요하고 비용도 꽤 많이 든다. 안경 하나만 보면 저렴하지만 디스플레이와 함께 가격을 측정하면 결코 저렴한 가격이 아니다.[4]
- 적용 분야 : 상대적으로 저렴한 가격으로 3D를 구현할 수 있어 3D영화의 대부분이 이 방식을 사용한다. 일반 스크린은 편광빛의 반사로 인해 사용할 수 없지만, 은이나 알루미늄 재질의 스크린에서는 손실 없는 상영이 가능하다. 정렬 디지털 광원 처리(DLP) 프로젝터, 실버 스크린, 듀얼 헤드 그래픽 카드등이 3D영화를 상영하는데 사용된다.ref name='스테레오'></ref> 2010년도까지 엘지에서 내부적으로 테스트만 진행할 뿐 시장에서 판매되는 제품은 없었다. 소비자용 편광 3DTV를 출시하는 것은 엘지뿐이라고 봐도 무방하다.
셔터 안경
- 역사 : 셔터 안경 방식은 20세기 초반부터 사용되었다. 1922년 텔레뷰(Teleview) 3-D 시스템은 뉴욕의 극장에 설치되었다. 강당의 각 좌석은 프로젝터 셔터와 동기화 된 회전 기계 셔터를 포함하는 표시 장치가 장착되었다. 최근 수십 년 동안, 가벼운 광전자 셔터가 주목받고 있다. 액정 셔터 안경은 1970 년대 중반 에반스와 서덜랜드 컴퓨터 공사의 스티븐 맥 칼리 스터에 의해 발명되었다. 1980년대 중반에는 셔터 글래스안경이 상용화 되지 않았지만 이앤에스(E&S)는 서드파티(Third party)의 스테레오그래픽(StereoGraphics), 크리스탈아이즈(CrystalEyes)을 조기에 도입하였다. 1985년에는 셔터 글래스 방식을 사용한 3D 게임기를 일본의 빅터(JVC), 파나소닉, 샤프와 같은 제조업체에서 제조하기 시작하였다.[1]
- 원리 : 양안시차가 구현된 두 개의 화면을 동기화된 셔터 안경을 이용하여 오른쪽, 왼쪽에 번갈아 가며 보여주는 방식이다. 양안시차를 구현하기 위해 분리된 두 개의 화면을 디스플레이 상에서 순서대로 보여주면 이와 동기화된 셔터 안경에서 오른쪽을 위한 화면이 나타날 때는 왼쪽의 셔터를 닫고 왼쪽을 위한 화면이 보여지면 오른쪽의 셔터를 닫는 방식이다. 셔터는 안경렌즈로 쓰인 액정에 전압을 온/오프 함으로써 구현한다. 화면과 안경의 동기화가 입체감구현에 중요하며 동기화를 위해 안경에도 집적회로가 들어간다.[1]
- 장단점 : 해상도 저하가 없어서 따로 해상도를 높일 이유가 없다. 그러나 많은 단점이 있다. 안경에 전원과 회로, 셔터가 추가되므로 단순 편광안경에 비해 무겁고 비싸다. 구도에 전원이 필요하다. 어떤 이유던지 화면과 동기화가 제대로 되지 않으면 입체 영상을 볼 수 없다. 화질 저하는 없지만 기계적으로 상을 조절하여 사람이 감지는 못하지만 수평방향으로 밝기가 차이나는 줄이 있는 것 같은 느낌이 날 수 있다. 한쪽 눈의 영상이 다른 쪽 영상보다 약간 지연되어 표시되므로 사람에 따라 움직임이 많은 영상의 경우 위화감을 느끼는 경우도 있다.LCD의 영상 전환 속도가 충분히 빠르지 않아 일부 제품은 다른 쪽 눈 영상이 보이는 문제가 있었다. 이를 막기 위해 영상 전환 중에는 백라이트를 차단하는 제품도 있지만 이 때는 화면이 어두워지는 등의 문제가 생긴다.[5]
- 적용분야 : 엘지IPTV VOD 서비스에서 사용한다.
각주
- ↑ 1.0 1.1 1.2 〈스테레오스코피〉, 《위키백과》
- ↑ 유영신, 〈('시각' 기획시리즈 3편) 3차원 입체 디스플레이 기술동향 및 시장전망〉, 《전자통신동향분석》, 2001-12
- ↑ 최희진, 〈안경식 3차원 디스플레이 기술〉, 《기술특집》, 2013
- ↑ 이종식, 〈3DTV : 셔터글라스 vs 편광 방식의 대결?〉, 《티스토리》, 2011-02-01
- ↑ 〈스테레오스코피〉, 《나무위키》
같이 보기
