EP1900226A1 - Procede et dispositif de visualisation autosteroscopique avec adaptation de la distance de vision optimale - Google Patents

Procede et dispositif de visualisation autosteroscopique avec adaptation de la distance de vision optimale

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EP1900226A1
EP1900226A1 EP06778751A EP06778751A EP1900226A1 EP 1900226 A1 EP1900226 A1 EP 1900226A1 EP 06778751 A EP06778751 A EP 06778751A EP 06778751 A EP06778751 A EP 06778751A EP 1900226 A1 EP1900226 A1 EP 1900226A1
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EP
European Patent Office
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screen
image
pixels
matrix
autostereoscopic
Prior art date
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Withdrawn
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EP06778751A
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Inventor
Xavier Levecq
Samuel Bucourt
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Original Assignee
Artistic Images
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Publication date
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Publication of EP1900226A1 publication Critical patent/EP1900226A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
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    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking

Definitions

  • the present invention relates to an autostereoscopic visualization method with adaptation of the optimal viewing distance. It also aims an autostereoscopic display device implementing this method.
  • the present invention thus relates to three-dimensional computer or television screens, intended for example for the dissemination of advertising messages or information to the public or the viewing of entertainment or entertainment content. .
  • the conversion screen allows an angular selection of the pixels of the two-dimensional screen, which makes it possible to send different information to the left eye and to the right eye of a spectator of an autostereoscopic display device. thus giving an impression of volume in the case where the successive pixels of the two-dimensional visualization screen code for P points of view of the same scene slightly angularly offset.
  • the optimal viewing distance Dopt of an autostereoscopic display device depends on the geometric and physical characteristics of the components of said autostereoscopic device. The greater the distance D between a viewer and the autostereoscopic device is different from Dopt, plus the three-dimensional image perceived by this viewer is fuzzy and uncomfortable to watch.
  • an autostereoscopic display device comprising, as a conversion screen, a lenticular network, and as a display matrix screen, a display based for example on a liquid crystal technology is exposed.
  • Dopt To modify Dopt, it proposes to slightly modify the distance of. separation between the lenticular network and the matrix screen.
  • Such a device is also described in the patent application No. US6752498B2 entitled "Adaptive autostereoscopic display system".
  • the autostereoscopic display device is different from that of the previous reference, but the solution presented for modifying Dopt also consists of moving various optical elements comprising the device such as projection devices, lenses, or a mirror.
  • the object of the present invention is to propose a method of adapting the optimum viewing distance Dopt of an autostereoscopic device without displacement of one of the elements constituting the autostereoscopic device.
  • an autostereoscopic visualization method comprising:
  • a coding of a matrix image on a matrix display screen said matrix image integrating u, n set of P points of view of the same scene, said matrix image being composed of image pixels, an image pixel including a dot of view, P image pixels forming a 3D image pixel including P viewpoints, said display screen comprising a matrix of screen pixels, several screen pixels including all P viewpoints forming a 3D screen pixel, a reception and an optical processing of a matrix image, emitted by said display screen, by a conversion screen thus remotely generating a three-dimensional image, characterized in that it furthermore comprises an adaptation of the number of screen pixels for coding a 3D image pixel, according to an optimum viewing distance Dopt desired.
  • Image pixel means a pixel of monochrome information or color of the matrix image for a single point of view.
  • 3D image pixel is meant an information pixel of the matrix image grouping P points of view, P image pixels forming a 3D image pixel.
  • screen pixel is meant a physical pixel of a display screen. On the same screen, all the screen pixels can be of the same color, or include several cells of various colors, for example Red,
  • said adaptation may comprise a modification of the apparent size of the 3D screen pixels, distributed at the level of at least one point of view of each of the image pixels.
  • the modification may consist of reducing or increasing the apparent size of the 3D screen pixels.
  • said adaptation can include a modification of the apparent size of a 3D screen pixels, said modification comprising a deletion or duplication of at least one point of view of some 3D image pixels.
  • said adaptation may comprise a modification of the apparent size of the 3D screen pixels, distributed uniformly over all the points of view of each of the 3D image pixels.
  • the modification may consist of reducing or increasing the apparent size of the 3D screen pixels.
  • the autostereoscopic visualization method according to the invention may furthermore comprise an acquisition of Ja optimal distance of vision Dopt Dopt can be done in many ways, it can for example include a position detector locating a viewer or a capture or a manual adjustment of the viewer. This manual adjustment can be assisted by a visualization of a graphic positioning aid object coded in the matrix image.
  • an autostereoscopic display device implementing the method according to the invention, and comprising a matrix display screen, a conversion screen disposed in front of said display screen, said. conversion screen being arranged to receive and optically process a matrix image transmitted by said display screen, said matrix image being encoded to integrate a plurality P of viewpoints of the same scene, said matrix image being composed of image pixels, a pixel image including a point of view, P image pixels forming a 3D image pixel including P viewpoints, said display screen comprising a matrix of screen pixels, several screen pixels including all P viewpoints forming a 3D screen pixel, characterized in that it further comprises means for adapting the number of screen pixels for encoding a 3D image pixel, according to an optimum viewing distance Dopt of the desired autostereoscopic display device. . .
  • the device according to the invention may comprise a module for acquiring the optimal distance of vision Dopt desired from the autostereoscopic device.
  • the module for acquiring the desired optimal viewing distance Dopt of the autostereoscopic device may comprise a position detector measuring the position of a spectator.
  • the module for acquiring the desired optimal viewing distance Dopt of the autostereoscopic device can also be manually adjusted by a spectator.
  • the display screen according to the invention may comprise an electronic screen including plasma technology, liquid crystal (LCD) or any other matrix technology.
  • the conversion screen according to the invention may comprise, for example Description of the Figures and Embodiments
  • FIG. 1 is a general view from above of an autostereoscopic display device according to the prior art; This figure illustrates the fact that the observation of an autostereoscopic display device is optimum at a given distance.
  • FIG. 2 illustrates, according to the prior art, a standard coding of the image pixels of a matrix image on the screen pixels of FIG. a display screen of an autostereoscopic device,
  • FIG. 3 illustrates a first example according to the invention of the method of adapting the optimal viewing distance of an autostereoscopic device by means of a particular coding of the image pixels of a matrix image on the screen pixels of the screen. viewing an autostereoscopic device
  • FIG. 4 illustrates a second example according to the invention of the method of adapting the distance ! optimal vision of an autostereoscopic device by means of a particular coding of the image pixels of a matrix image on the screen pixels of the display screen of an autostereoscopic device, and
  • FIG. 5 is a general view from above of an autostereoscopic display device according to the invention. We will first describe, with reference to Figure 1, an example of autostereoscopic display device according to the prior art.
  • the autostereoscopic display device 1 comprises a matrix display screen 2, and a lenticular conversion network 3 comprising a layer of parallel semi-cylindrical lenses.
  • This conversion network 3 is disposed in front of said display screen 2 at a distance almost equal to the focal length f of the semi-cylindrical lenses of said lenticular conversion network 3.
  • the lenticular conversion network 3 is arranged to receive and optically process a matrix image emitted by the display screen 2, said matrix image being coded to integrate a plurality P of viewpoints of the same scene, said display screen 2 comprising a matrix of screen pixels each comprising three color cells.
  • the processed image, the left eye OG and the right eye OD of a viewer 4 of the autostereoscopic display device receive different information, thus giving the viewer an impression of volume.
  • the optimal viewing distance Dopt is the distance for which an eye of the viewer sees a single point; view of the entire display screen through the lenticular network.
  • the screen pixels represented as small dark squares on the display screen 2 that are viewed at the same time depend on the distance D that separates the eye from the screen .
  • Dopt the distance for which an eye of the viewer sees a single point; view of the entire display screen through the lenticular network.
  • the stereoscopic effect must necessarily be a horizontal effect because of the morphology of the eyes, So the coding of the stereoscopy must necessarily be horizontal, that is why later we will content our with considering a horizontal ligament of the 2D matrix of pixels screen of the viewing screen.
  • the matrix image integrates P points of view of the same scene and is composed of image pixels, P image pixels forming a 3D image pixel integrating P different points of view.
  • the display screen comprises an array of screen pixels of constant width px, several pixels, including all of them points of view of the same scene forming a 3D screen pixel.
  • P is defined by (i) the i th pixel screen.
  • the conversion screen is a lenticular network comprising a layer of semicylindrical lenses parallel to each other, the semi-cylindrical lenses having a width equal to pr1 and a focal length equal to f.
  • FIG. 2 illustrates, according to the prior art, a standard coding of the image pixels of a matrix image on the screen pixels of a display screen. visualization of a device autost ⁇ reoscopic.
  • P 9, a screen pixel integrates for an image pixel.
  • the pitch of the lenticular array prl, the focal length f of the semicylindrical lenses, and the width of the screen px pixels of the display screen can not be changed without changing the autostereoscopic device. If it is desired to adapt the optimal viewing distance of the autostereoscopic device of the Dopt value to a new NDopt value, it is however possible to modify by computer the width of the 3D screen pixel p3D seen by the viewer by a new value Np3D.
  • Np3D prl * (NDopt + f) / NDopt
  • N Dopt if N Dopt> Dopt, then Np3D ⁇ p3D, it is necessary to decrease the apparent size,. and the rate of decrease per pixel 3D screen is:
  • FIG. 5 illustrates an autostereoscopic display device 5 according to the invention.
  • This device 5 comprises a matrix display screen 2, a conversion screen 6 schematized here by a lenticular array, an electronic module. 7 generation of images and a module 8 for acquiring the optimal viewing distance Dopt separating a viewer 4 device 5..
  • the acquisition of this distance is effected for example via an optical detector locating the viewer, or via manual input by the viewer.
  • This acquisition sets the optimum viewing distance of the desired device.
  • This information is then transmitted to the electronic image generation module 7 which accordingly codes for the display screen.
  • 2 matrix images incorporating a plurality P of viewpoints of the same scene.
  • the screen of ; visualization 2 comprises a matrix of screen pixels each comprising three color cells.
  • the conversion screen 6 is arranged to receive and optically process a matrix image emitted by the display screen 2.
  • the processed image, the left eye OG and the right eye OD to the viewer 4 receive different information, giving thus to the viewer an impression of volume.
  • the invention is not limited to the examples which have just been described and many modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention.
  • the invention can be implemented with many types of matrix structure display screens or other types of conversion screens such as parallax barriers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

Le procédé de visualisation autostéréoscopique selon l'invention comprend : - un codage d'une image matricielle sur un écran de visualisation (2), ladite image matricielle intégrant un ensemble de P points de vue d'une même scène, ladite image matricielle étant composée de pixels image, P pixels image formant un pixel image 3D -incluant P points de vue, ledit écran de visualisation (2) comprenant une matrice de pixels écran, plusieurs pixels écran incluant à eux tous P points de vue formant un pixel écran 3D, - une réception et le traitement optique d'une image matricielle, émise par ledit écran de visualisation, par un écran de conversion (6), générant à distance une image tridimensionnelle, et est caractérisé en ce qu'il comprend en outre une adaptation du nombre de pixels écran pour coder un pixel image 3D, selon une distance de vision optimale Dopt souhaitée. Utilisation notamment pour des écrans d'ordinateurs ou de téléviseurs tridimensionnels.

Description

« Procédé et dispositif de visualisation autostéréoscopique avec adaptation de la distance de vision optimale »
Domaine technique La présente invention concerne un procédé de visualisation autostéréoscopique avec adaptation de la distance de vision optimale. Elle vise aussi un dispositif de visualisation autostéréoscopique mettant en œuvre ce procédé.
La présente invention concerne donc les écrans d'ordinateur ou de téléviseur tridimensionnels, destinés par exemple à la diffusion de messages publicitaires ou d'information du public ou à la visualisation de contenus irjf.ormatifs ou de divertissement. .
Etat de la technique antérieure On sait aujourd'hui réaliser des dispositifs de visualisation autostéréoscopique sans lunettes. Ces dispositifs sont composés d'une part d'un écran bidimensionne! basé par exemple sur une technologie à cristaux liquides ou à plasmas, et d'autre part d'un écran de conversion 2D-3D disposé à faible distance de l'écran; bidimensionnel. Cet écran de conversion peut par exemple consister soit en une barrière de parallaxe composée d'une alternance de fines bandes.. opaques et transparentes, soit en un réseau lenticulaire comprenant une couche de lentilles semi-cylindriques parallèles entre elles.
L'écran de conversion permet une sélection angulaire des pixels de l'écran bidimensionnel, ce qui permet d'envoyer une information différente à l'œil gauche et à l'œil droit d'un spectateur d'un dispositif de visualisation autostéréoscopique, lui donnant ainsi une impression de volume dans le cas où les pixels successifs de l'écran bidimensionnel de visualisation codent pour P points de vue d'une même scène légèrement décalés angulairement. La distance Dopt de vision optimale d'un dispositif de visualisation autostéréoscopique dépend des caractéristiques géométriques et physiques des composants dudit dispositif autostéréoscopique. Plus la distance D entre un spectateur et le dispositif autostéréoscopique est différente de Dopt, plus l'image tridimensionnelle perçue par ce spectateur est floue et désagréable à regarder.
Il serait donc intéressant de proposer un procédé permettant d'adapter la distance de vision optimale d'un dispositif autostéréoscopique. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet n°
US6876495B2 intitulée «Structured light source». On expose dans cette référence un dispositif de visualisation autostéréoscopique comprenant en guise d'écran de conversion un réseau lenticulaire, et en guise d'écran matriciel de visualisation un écran basé par exemple sur une technologie à cristaux liquides. Pour modifier Dopt, on y propose de légèrement modifier la distance de. séparation entre le réseau lenticulaire et l'écran matriciel.
Un tel dispositif est aussi décrit dans la demande de brevet n° US6752498B2 intitulée « Adaptative autostereoscopic display System». Le dispositif de visualisation autostéréoscopique est différent de celui de la référence précédente, mais la solution présentée pour modifier Dopt consiste là aussi à déplacer divers éléments optiques composant le dispositif comme des appareils de projection, des lentilles, ou un miroir.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé d'adaptation de la distance de ' vision optimale Dopt d'un dispositif autostéréoscopique sans déplacement d'un des éléments constituant le dispositif autostéréoscopique.
Exposé de l'invention
Cet objectif est atteint avec un procédé de visualisation autostéréoscopique comprenant :
- un codage d'une image matricielle sur un écran de visualisation matriciel, ladite image matricielle intégrant u,n ensemble de P points de vue d'une même scène, ladite image matricielle étant composée de pixels image, un pixel image incluant un point de vue, P pixels image formant un pixel image 3D incluant P points de vue, ledit écran de visualisation comprenant une matrice de pixels écran, plusieurs pixels écran incluant à eux tous P points de vue formant un pixel écran 3D, - une réception et un traitement optique d'une image matricielle, émise par ledit écran de visualisation, par un écran de conversion générant ainsi à distance une image tridimensionnelle, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une adaptation du nombre de pixels écran pour coder un pixel image 3D, selon une distance de vision optimale Dopt souhaitée.
On entend par pixel image un pixel d'information monochrome ou couleur de l'image matricielle pour un unique point de vue. On entend par pixel image 3D un pixel d'information de l'image matricielle regroupant P points de vue, P pixels image formant un pixel image 3D. On entend par pixel écran un pixel physique d'un écran de visualisation. Sur un même écran, tous les pixels écran peuvent être de la même couleur, ou bien comprendre plusieurs cellules de couleurs variées, par exemple Rouge,
Vert, Bleu. Ces cellules de couleurs ne sont pas forcément jointives. L'information couleur passe de la même façon pour toutes les couleurs entre les pixels image et les pixels écran. Plusieurs pixels écran incluant à eux tous P points de vue forment un pixel écran 3D.
Dans une première forme .de réalisation, ladite adaptation peut comprendre une modification de la taille apparente des pixels écran 3D, répartie au niveau d'au moins un point de vue de chacun des pixels image
3D. La modification peut consister en une réduction ou une augmentation de la taille apparente des pixels écran 3D.
Dans une deuxième forme • de réalisation, ladite adaptation peut comprendre une modification de l'a taille apparente des pixels écran 3D, ladite modification comprenant une suppression ou une duplication d'au moins un point de vue de certains pixels image 3D.
Dans une troisième forme de réalisation, ladite adaptation peut comprendre une modification de la taille apparente des pixels écran 3D, répartie de manière uniforme sur tous les points de vue de chacun des pixels image 3D. La modification peut consister en une réduction ou une augmentation de la taille apparente des pixels écran 3D.
Le procédé de visualisation autostéréoscopique selon l'invention peut comprendre en outre une acquisition de Ja distance optimale de vision Dopt Dopt peut s'effectuer de nombreuses manières, elle peut par exemple comprendre un détecteur de position localisant un spectateur ou une saisie ou un réglage manuel du spectateur. Ce réglage manuel peut être assisté par une visualisation d'un objet graphique d'aide au positionnement codé dans l'image matricielle.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de visualisation autostéréoscopique mettant en œuvre le procédé selon l'invention, et comprenant un écran de visualisation matriciel, un écran de conversion disposé devant ledit écran de visualisation, ledit . écran de conversion étant agencé pour recevoir et traiter optiquement une image matricielle émise par ledit écran dé visualisation, ladite image matricielle étant codée pour intégrer une pluralité P de points de vue d'une même scène, ladite image matricielle étant composée de pixels image, un pixel image incluant un point de vue, P pixels image formant un pixel image 3D incluant P points de vue, ledit écran de visualisation comprenant une matrice de pixels écran, plusieurs pixels écran incluant à eux tous P points de vue formant un pixel écran 3D, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'adaptation du nombre de pixels écran pour coder un pixel image 3D, selon une distance de vision optimale Dopt du dispositif de visualisation autostéréoscopique souhaitée. . .
Le dispositif selon l'invention peut comprendre un module d'acquisition de la distance optimale de vision Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique. Le module d'acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique peut comprendre un détecteur de position mesurant la position d'un spectateur. Le module d'acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique peut aussi se régler manuellement par un spectateur. L'écran de visualisation selon l'invention peut comprendre un écran électronique incluant une technologie plasma, cristaux liquides (LCD) ou tout autre technologie matricielle.
L'écran de conversion selon l'invention peut comprendre par exemple Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de mises en œuvre nullement limitatives, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue générale de dessus d'un dispositif de visualisation autostéréoscopique selon l'art antérieur ; cette figure illustre le fait que l'observation d'un dispositif de visualisation autostéréoscopique est optimum à une distance donnée> - la figure 2 illustre selon l'art antérieur un codage standard des pixels image d'une image matricielle sur les pixels écran d'un écran de visualisation d'un dispositif autostéréoscopique,
- la figure 3 illustre un premier" exemple selon l'invention du procédé d'adaptation de la distance de vision optimale d'un dispositif autostéréoscopique grâce à un codage particulier des pixels image d'une image matricielle sur les pixels écran de l'écran de visualisation d'un dispositif autostéréoscopique,
- la figure 4 illustre un deuxième exemple selon l'invention du procédé d'adaptation de la distance !de vision optimale d'un dispositif autostéréoscopique grâce à un codage particulier des pixels image d'une image matricielle sur les pixels écran de l'écran de visualisation d'un dispositif autostéréoscopique, et
- la figure 5 est une vue générale de dessus d'un dispositif de visualisation autostéréoscopique selon l'invention. On va tout d'abord décrire, en référence à la figure 1, un exemple de dispositif de visualisation autostéréoscopique selon l'art antérieur.
Le dispositif de visualisation autostéréoscopique 1 selon l'art antérieur comprend un écran de visualisation matriciel 2, et un réseau lenticulaire de conversion 3 comprenant une couche de lentilles semi-cylindriques parallèles. Ce réseau de conversion 3 est disposé devant ledit écran de visualisation 2 à une distance quasi égale à la distance focale f des lentilles semi-cylindriques dudit réseau lenticulaire de conversion 3.
Le réseau lenticulaire de conversion 3 est agencé pour recevoir et traiter optiquement une image matricielle émise par l'écran de visualisation 2, ladite image matricielle étant codée pour intégrer une pluralité P de points de vue d'une même scène, ledit écran de visualisation 2 comprenant une matrice de pixels écran comprenant chacun trois cellules de couleur. L'image traitée, l'œil gauche OG et l'œil droit OD d'un spectateur 4 du dispositif de visualisation autostéréoscopique reçoivent des informations différentes, donnant ainsi au spectateur une impression de volume.
La distance de vision optimale Dopt est la distance pour laquelle un œil du spectateur voit un seul point; de vue sur tout l'écran de visualisation à travers le réseau lenticulaire. Lorsque l'œil est à une distance finie, les pixels écran (représentés sous la forme de petits carrés sombres sur l'écran de visualisation 2) qui sont vus en même temps dépendent de la distance D qui sépare l'œil de l'écran. Ainsi, sï les dimensions du réseau lenticulaire et de l'écran de visualisation sont calculées pour être optimales à une distance Dopt donnée, elles ne le seront pas à une autre distance. On désire coder une image 'matricielle sur un écran de visualisation matriciel. L'effet stéréoscopique doit nécessairement être un effet horizontal du fait de la morphologie des yeux, Donc, le codage de la stéréoscopie doit nécessairement être horizontal, c'est pourquoi par la suite nous nous contenterons de considérer une ligrie horizontale de la matrice 2D de pixels écran de l'écran de visualisation. Pour illustrer l'invention, on se place par la suite dans le cas où :
- l'image matricielle intègre P points de vue de la même scène et est composée de pixels image, P pixels image formant un pixel image 3D intégrant P points de vue différents. On définit par Vj(k-3D) le pixel, image du jème point de vue du kème pixel image 3D.
- l'écran de visualisation comprend une matrice de pixels écran de largeur constante px, plusieurs pixels, écran incluant à eux tous P points de vue de la même scène formant un pixel écran 3D. On définit par P(ï) le ieme pixel écran. - l'écran de conversion est un réseau lenticulaire comprenant une couche de lentilles semi-cylindriques parallèles entre elles, les lentilles semi- cylindriques ayant une largeur égale à prl et une distance focale égale à f.
La figure 2 illustre selon l'art, antérieur un codage standard des pixels image d'une image matricielle sur les pixels écran d'un écran de visualisation d'un dispositif autost<§réoscopique. Dans le cas représenté ici, P = 9, un pixel écran intègre pour un pixel image. Autrement dit, l'opération réalisée est la suivante : P(I) = V1(1-3D) P(2) = V2(1-3D) P(3) = V3(1-3D) P(4) = V4(1-3D) P(5) = V5(1-3D) P(6) = V6(1-3D) P(7) = V7(1-3D) P(8) = V8(1-3D) P(9) = V9(1-3D) P(IO) = V1(2-3D)
p(45) = V9(5-3D) P(46) = V1(6-3D) P(47) = V2(6-3D)
La largeur p3D d'un pixel écran 3D intégrant P points de vue différents est donc égal à p3D = P * px. La distance de vision optimale Dopt est alors reliée à p3D, prl, px, P et f par la relation : P * px = p3D = prl * (Dopt + f) / Dopt
On ne peut modifier le pas du réseau lenticulaire prl, ni la focale f des lentilles semi-cylindriques, ni Ia largeur des pixels écran px de l'écran de visualisation sans changer le dispositif autostéréoscopique. Si l'on désire adapter la distance de vision optimale du dispositif autostéréoscopique de la valeur Dopt à une nouvelle valeur NDopt, on peut par contre modifier informatiquement la largeur du pixel écran 3D p3D vu par le spectateur par une nouvelle valeur Np3D. Ces grandeurs sont reliées par la relation :
Np3D = prl * (NDopt + f ) / NDopt
Plus exactement, on envoie sur les pixels écran l'information que l'on désire obtenir avec le pas pixel apparent que l'on souhaite. Cela revient à envoyer sur les pixels écran le pourcentage des vues pour modifier physiquement la position de l'information restituée au spectateur :
- si N Dopt > Dopt, alors Np3D < p3D, il faut diminuer la taille apparente, . et le taux de diminution par pixel écran 3D est :
5 (p3D - Np3D) / px
- si NDopt < Dopt, alors NpSD > p3D, il faut augmenter la taille apparente, et le taux d'augmentation par pixel écran 3D est :
(Np3D - p3D) / px
0 La figure 3 illustre le cas où P = 9 et où on réduit la taille apparente horizontale du pixel écran 3D de 10% de la taille d'un unique pixel écran
(diminution d'environ 1,1% de la taille apparente du pixel écran 3D). Dans cet exemple, on attribue la réduction de la taille du pixel écran 3D de 10% au niveau du premier point de vue de chacun des pixels image 3D (en gris 5 sur la figure). L'opération réalisée est la suivante :
P(I) = 0,9 * V1(1-3D) + 0,1 * V2(1~3D)
P(2) = 0,9 * V2(1-3D) + 0,1 * V3(1-3D)
P(3) = 0,9 * V3(1-3D) + 0,1 * V4(I-3D)
P(4) = 0,9 * V4(1-3D) + 0,1 * V5(1-3D) 0 P(5) = 0,9 * V5(1-3D) + 0,1 * V6(1-3D)
P(6) = 0,9 * V6(1-3D) + 0,1 * V7(1'-3D)
P(7) = 0,9 * V7(1-3D) + 0,1 * V8(Î-3D)
P(8) = 0,9 * V8(1-3D) + 0,1 * V9(-1-3D)
P(9) = 0,9 * V9(1-3D) + 0,1 * V1(2-3D) 5 P(IO) = 0,8 * V1(2-3D) + 0,2 * V2(2-3D)
P(Il) = 0,8 * V1(2-3D) + 0,2 * V3(2-3D)
P(18) = 0,8 * V9(2-3D) + 0,2 * V1(3-3D) P(19) = 0,7 * V1(3-3D) + 0,3 * V2(3-3D) ,0
P(45) = 0,5 * V9(5-3D) + 0,5 * V1(6-3D) P(46) = 0,4 * V1(6-3D) + 0,6 * V2(6-3D) P(47) = 0,4 * V2(6-3D) + 0,6 * V3(6-3D) Dans ce cas la réduction s'effectue donc pixel écran 3D par pixel écran 3D.
Une autre façon de réaliser le codage de la diminution ou de l'augmentation de la taille apparente du pixel écran aurait été de le faire par pas entier de pixels écran. On ne jouerait plus sur un pourcentage de vue à faire passer d'un pixel écran à un . autre, mais sur les arrondis à la valeur entière la plus proche trouvée. Ainsi, pour obtenir une réduction de la taille du pixel écran 3D identique à celle obtenue dans le cas illustré sur la figure
3, le codage serait quasi identique à celui dit « standard » illustré sur la figure 2 jusqu'au pixel écran P(46) :
P(I) = V1(1-3D)
P(2) = V2(1-3D)
P(3) = V3(1-3D)
P(4) = V4(1-3D) P(5) = V5(1-3D)
P(6) = V6(1-3D)
P(7) = V7(1-3D)
P(8) = V8(1-3D)
P(9) = V9(1-3D) P(IO) = V1(2-3D)
P(45) = V9(5-3D) P(46) = V2(6-3D) P(47) = V3(6-3D)
On peut aussi imaginer une réduction tout au long du pixel écran 3D lui-même. Pour l'exemple illustré sur la figure 4, on réduit la taille apparente du pixel écran 3D de 9%. On répartit la diminution apparente de la taille des pixels écran 3D sur tous les points de vue des pixels image 3D.
L'opération réalisée est la suivante :
P(I) = 0,99 * V1(1-3D) + 0,01 * V2(1-3D)
P(2) = 0,98 * V2(1-3D) + 0,02 * V3(1-3D) P(3) = 0,97 * V3(1-3D) + 0,03 * V4(1-3D) P(4) = 0,96 * V4(1-3D) + 0,04 * V5(1-3D) P(5) = 0,95 * V5(1-3D) -+ 0,05 * V6(1-3D) •P(6) = 0,94 * V6(1-3D) + 0,06 * V7(1-3D) P(7) = 0,93 * V7(1-3D) + 0,07 * V8(1-3D) P(8) = 0,92 * V8(1-3D) + 0,08 * V9(1-3D) P(9) = 0,91 * V9(1-3D) + 0,09 * V1(2-3D) P(IO) = 0,90 * V1(2-3D) + 0,10 * V2(2-3D) P(Il) = 0,89 * V1(2-3D) + 0,11 * V3(2-3D)
P(18) = 0,82 * V9(2-3D) + 0,18 * V1(3-3D) P(19) = 0,81 * V1(3-3D) + 0,19 * V2(3-3D)
La figure 5 illustre un dispositif de visualisation autostéréoscopique 5 selon l'invention. Ce dispositif 5 comprend un écran de visualisation matriciel 2, un écran de conversion 6 schématisé ici par un réseau lenticulaire, un module électronique. 7 de génération d'images et un module 8 d'acquisition de la distance de vision optimale Dopt séparant un spectateur 4 du dispositif 5. . L'acquisition de cette distance s'effectue par exemple via un détecteur optique localisant le spectateur, ou via une saisie manuelle par le spectateur.. Cette acquisition fixe la distance de vision optimale du dispositif 5 souhaitée. Cette information est alors transmise au module électronique 7 de génération d'images qui code en conséquence pour l'écran de visualisation .2 des images matricielles intégrant une pluralité P de points de vue d'une même scène. L'écran de;visualisation 2 comprend une matrice de pixels écran comprenant chacun trois celluies de couleur. L'écran de conversion 6 est agencé pour recevoir et traiter optiquement une image matricielle émise par l'écran de visualisation 2. L'image traitée, l'œil gauche OG et l'œil droit OD au spectateur 4 reçoivent des informations différentes, donnant ainsi au spectateur une impression de volume.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, il existe de nombreuses manières d'associer un ou plusieurs pixels image à un à plusieurs pixels écran, et de plus ces dernières sont combinables entre elles au sein d'un même dispositif autosf-éréoscopique. Enfin, l'invention peut être mise en œuvre avec de nombreux types d'écran de visualisation de structure matricielle ou d'autres types d'écran de conversion comme des barrières de parallaxe.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de visualisation autostéréoscopique comprenant :
- un codage d'une image matricielle sur un écran de visualisation matriciel (2), ladite image matricielle intégrant un ensemble de P points de vue d'une même scène, ladite image matricielle étant composée de pixels image, un pixel image incluant un point de vue, P pixels image formant un pixel image 3D incluant P points de vue, ledit écran de visualisation (2) comprenant une matrice de pixels écran, plusieurs pixels écran incluant à eux tous P points de vue formant un pixel écran 3D,
- une réception et un traitement optique d'une image matricielle, émise par ledit écran de visualisation, par un écran de conversion (6), générant à distance une image tridimensionnelle, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une adaptation du nombre de pixels écran pour coder un pixel image 3D, selon une distance de vision optimale Dopt souhaitée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite adaptation comprend une modification de la taille apparente des pixels écran 3D, répartie au niveau d'au moins un point de vue de chacun des pixels image 3D.'
3. Procédé selon la revendication I1 caractérisé en ce que ladite adaptation comprend une modification de la taille apparente des pixels écran 3D, ladite modification comprenant une suppression ou une duplication d'au moins un point de vue de certains pixels image 3D.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite adaptation comprend une modification de le taille apparente des pixels écran 3D, répartie de manière uniforme sur tous les points de vue de chacun des pixels image 3D.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique (5).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique (5) comprend une mesure de la position d'un spectateur (4) via un détecteur de position.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que I' acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique
(5) comprend un réglage manuel dudit dispositif par un spectateur (4).
8. Procédé selon la revendication I1. caractérisé en ce que le réglage manuel est assisté par une visualisation d'un objet graphique d'aide au positionnement codé dans l'image matricielle.
9. Dispositif (5) de visualisation autostéréoscopique mettant en œuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un écran de visualisation matriciel (2), un écran de conversion
(6) disposé devant ledit écran de visualisation (2), ledit écran de conversion (6) étant agencé pour recevoir et traiter. optiquement une image matricielle émise par ledit écran de visualisation (2), ladite image matricielle étant codée pour intégrer une pluralité P de points de vue d'une même scène, ladite image matricielle étant composée de pixels image, un pixel image incluant un point de vue, P. pixels image formant un pixel image 3D incluant P points de vue, ledit écran de visualisation (2) comprenant une matrice de pixels écran, plusieurs pixels écran incluant à eux tous P points de vue formant un pixel écran 3D, . caractérisé en ce qu'il comprend . en outre des moyens d'adaptation du nombre de pixels écran pour coder un pixel image 3D,. selon une distance de vision optimale Dopt du dispositif de visualisation autostéréoscopique (5) souhaitée.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un module d'acquisition (8) de la distance optimale de vision Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique (5).
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce le module d'acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique (5) comprend . un détecteur de position mesurant la position d'un spectateur (4). . • •
12. Dispositif selon la revendication .10, caractérisé en ce le module d'acquisition de la distance de vision optimale Dopt souhaitée du dispositif autostéréoscopique (5) se règle manuellement par un spectateur (4).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'écran de visualisation (2) comprend un écran électronique plasma.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'écran de visualisation (2) comprend un écran électronique à cristaux liquides (LCD).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que l'écran de conversion (6) comprend un réseau lenticulaire. • r
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que l'écran de conversion (6) comprend une barrière de parallaxe.
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