[논문]전자 홀로그래피 및 초 다시점 3차원 영상 디스플레이

손정영; 이형; 성창경; 김정

doi:10.3807/kjop.2013.24.5.237

전자 홀로그래피 및 초 다시점 3차원 영상 디스플레이
Supermultiview and Electro-Holographic 3-D Imaging Display 원문보기

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.24 no.5, 2013년, pp.237 - 244

손정영 (건양대학교 의공학과) , 이형 (연세대학교 전기전자공학과) , 성창경 (건양대학교 의공학과) , 김정 (건양대학교 의공학과)

초록
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초 다시점 및 전자 홀로그래픽 디스플레이는 향후 기대가 되는 연속시차를 주는 3차원 디스플레이 방식이나, 아직 가용한 디스플레이의 부재로 초기 개발 단계에 있다. 초 다시점의 구현은 다시점 영상의 수 보다는 화소셀/요소 영상내의 화소 수와 화소 사이즈에 의존하며, 전자 홀로그래피도 전체 패널내의 화소 수와 화소 사이즈에 의존하므로 이들의 구현을 위한 요구 사항에는 차이가 없다. 그러나 구현 영상자체는 전자 홀로그래피의 경우는 공간 부양 영상이므로 초 다시점의 패널을 앞뒤로 한 깊이감의 표시보다 시각적인 효과가 더 클 것으로 예상된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Supermultiview and electro-holographic displays are promising displays for the future because they provide continuous parallaxes as their depth cue. But they are still in the early development stage due to the lack of supporting technologies. Achieving the continuous parallax in the supermultiview relies more on the number and size of pixels in the pixel cell/elemental image rather than the number of different view images. For the electro-holographic display, it also relies on the number and size of pixels in the panel. So these two methods share the same requirements for achieving the parallax. But the image displayed on the holographic display provides more impressive visual appeal than that on the supermultiview because the image can be floated on the front space of the display.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 논문에서는 지금까지 3차원 영상기술 발전 흐름의 분석을 통하여, 향후 초 다시점 및 전자 홀로그래피의 전망을 기술했다.
이미 언급한 것과 같이 초 다시점 영상에 의한 표시영상보다는 시각적인 효과가 훨씬 뛰어난 공간 부양영상을 홀로그램에 의해 표시 가능하므로, 홀로그램을 표시화면에 표시하는 전자적인 표시장치의 하나인 홀로그래픽 디스플레이를 구현하자는 것이다. 홀로그램의 전자적인 표시를 위해서는 이차원 간섭무늬로 주어지는 홀로그램에 포함된 대량의 데이터 양을 표시할 수 있는 표시매질이 필요하다.

가설 설정

이들 방식의 구현을 위해서는 우선 화소 사이즈가 줄어들고, 단위 길이당 화소 수는 증대되는 고 밀도 패널의 개발이 필요하다. 두 방식 공히 요구하는 화소의 집적도는 유사하리라 예상되나, 전자 홀로그래피의 구현 영상의 시역각은 초 다시점에 비해 더 적을 것이다.

제안 방법

또한 인식되는 깊이감의 정도가 개인에 따라 달라지며, 표시영상이 디스플레이 패널과 스크린에 초점되어 있고, 이들을 중심으로 앞뒤로 영상이 분포되어 있는 것과 같이 인식만 되므로, 향후에 요구되는 표시영상과 상호작용이 가능한 3차원 디스플레이에는 적용이 쉽지 않다. 이러한 문제점의 해결을 위해 제안된 방법이 체적영상이다^[12]. 그러나 체적영상의 생성을 위해서는 다양한 형태를 가진 기구적인 메커니즘이 요구가 되어, 실제 생성되는 체적영상에 비해 이들 메커니즘의 크기가 너무 커져 효과적인 방법이라고 보기 힘들다^[7].

대상 데이터

832 MHz · cm로 AOM에 비해 여전히 못하다. 상기 공간대역폭적의 계산은 MIT에서 사용한 AOM은 길이가 8 cm이며, 대역폭이 50 MHz인 것으로, 이것을 수직방향으로 4개의 채널로 하여 사용한 것을 기준으로 하였다. 그리고 UHD의 경우는 수직방향 길이를 고려하지 않았다.

성능/효과

지금까지 입체경에서 시작하여 전자 홀로그래피/초 다시점까지 3차원 영상기술의 발전과정을 보면, 대략 3가지 의 동기를 가지고 시작했음을 알 수 있다. 이것들은 1) 개인에서 여러 시청자의 동시 시청 가능, 2) 깊이감의 인식 단서를 양안시차에서 시청자의 깊이감 인식 기능 전부에 대응하는 단서, 즉 운동시차, 초점 및 수렴 단서 동시 제공을 통한 눈의 피로감 최소화, 그리고 3) 수평시차만에서 수평+수직시차 동시 제공이다. 이 3가지 동기는 영상 디스플레이를 통해 시청자가 현실에서 인식하는 상과 같은 특성을 가진 영상을 제공하려는 데 있다.

후속연구

그리고 깊이감 표현에 따른 반대급부로 영상을 시청 가능한 위치를 정의하는 시역각(Viewing Zone Angle)이 제한되어 보는 위치가 제한되는 문제점도 있다. 그리고 3차원 영상은 평면 영상과 달리 시청자의 신체적 특징인 눈간 거리(Interocular Distance), 두 눈 광축(Optical Axis)의 평행성 그리고 안력(Optical Power)에 따라 깊이감의 정도를 달리하는데 이러한 문제점들의 완화 내지는 제거가 향후 3차원 영상이 해야할 과제이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	다시점 영상에 LCD를 이용하여 생기는 문제점 중 다시점 영상의 상용화를 지연시키는 가장 큰 이유는 무엇인가?	그러나 아직LCD는 고 화질의 다시점 영상을 표시하기에는 그 해상도가 부족하다. 이에 더하여 이들 판의 사용은 표시패널과의 중첩에 의한 모아레(Moire)의 생성을 야기시키는 것은 물론 영상의 밝기 저하, 이들 판의 구조 투영 등 여러 가지의 화질 저하 요인을 발생시켜, 이것이 다시점 영상의 상용화를 지연시키는 가장 큰 이유이다. 이 문제점을 해결하기 위해 시역형성용 광학판을 사용하지 않는 새로운 다시점 3차원 영상방식으로 점 광원배열(Point Light Source Array)을 LCD 백라이트(Back Light) 대신에 사용한 점 광원 기반 3차원 영상방식이 개발되었으나[11], 이 방식은 이상적인 점 광원에 근접하는 점 광원배열의 부재로 또한 개발이 지연되고 있다.
	다시점 영상이란?	그리고 20세기 초에 개발된 시차장벽판(Parallax Barrier)과 렌티큘라(Lenticular)는 안경을 대신하여 표시장치의 전면공간에 시역(Viewing Zone)을 형성시켜 주는 시역형성용 광학판(Viewing Zone Forming Optics)으로 무안경식 입체영상 및 다시점 영상기술을 탄생시켰다. 다시점 영상은 좌우 눈에 대응하는 두 개의 영상, 즉 입체영상 쌍(Pair)만 표시하여 양안시차(Binocular Parallax)만 발생시키는 입체영상과 달리 표시 영상의 수를 두 개 이상으로 늘림에 의해 운동시차(Motion Parallax)도 동시에 주는 방식이다. 이렇게 함에 의해 입체영상에서 주어지는 시청자의 시청위치 이동에 따른 인식영상에 있어 왜곡을 최소화 시킬 수 있다.
	IP는 어떤 기술들의 모태가 되었는가?	1990년 이후에는 시차장벽(Parallax Barrier)판과 렌티큘라(Lenticular)판은 물론 홀로그래픽 2차원 회절격자 배열판(Holographic 2 dimensional Diffraction Grating Array), 홀로그래픽 스크린(Holographic Screen) 등의 새로운 시역형성용 광학판이 소개되어 이들을 이용한 또 다른 다시점 영상기술인 다시점 영상(MV: Multiview Imaging)이란 이름의 3차원 영상기술이 개발되어 집적영상과 더불어 현재 초 다시점 영상으로 개발이 진행 중이다. IP는 지금까지 개발된 모든 다시점 영상기술, 즉 MV, FLA, 다중 영상(Multiple Image) 그리고 제브라(Zebra) 홀로그램의 모태가 되며, 이들 다시점 영상 기술과 관련한 광학적인 구조가 평행 또는 방사형이라는 차이는 있으나, IP의 그것과 동일하다[9].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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