Трапецеидальный эффект

Сравнение изображения без трапецеидальной коррекции (вверху) и изображения с трапецеидальной коррекцией (внизу).

Краеугольный эффект — это кажущееся искажение изображения, вызванное его проецированием на наклонную поверхность. Это искажение размеров изображения, например, придание квадрату вида трапеции , формы архитектурного краеугольного камня , отсюда и название функции. В типичном случае, когда проектор стоит на столе и смотрит на экран вверх, изображение сверху больше, чем снизу. Некоторые области экрана могут быть сфокусированы неправильно, поскольку объектив проектора фокусируется только на среднем расстоянии.

В фотографии этот термин используется для описания кажущегося наклона зданий к вертикальной центральной линии фотографии при съемке вверх, что является распространенным эффектом в архитектурной фотографии . Аналогично, при съемке фотографий с видом вниз, например, с небоскреба, здания кажутся шире кверху. Эффект обычно корректируется либо с помощью специальных объективов при съемке с наклоном и сдвигом, либо путем постобработки с использованием современного программного обеспечения для редактирования изображений.

Теория

Искажение изображения зависит от угла наклона проектора к экрану и угла луча.

Искажение ^{[ нужны разъяснения ]} (на двумерной модели ^{[ нужны разъяснения ]}и для малых углов фокусировки) лучше всего аппроксимируется следующим образом:

{\frac {\cos \left(\varepsilon -{\frac {\alpha }{2}}\right)}{\cos \left(\varepsilon +{\frac {\alpha }{2}}\right)}}

где $\epsilon$ это угол между осью экрана ^{[ нужны разъяснения ]} и центральный луч от проектора, и $\alpha$ это ширина фокуса ^{[ нужны разъяснения ]}.

Из формулы понятно ^{[ нужны разъяснения ]} что не будет никаких искажений, когда $\epsilon$ равен нулю или перпендикулярен экрану. ^{[ нужна ссылка ]}

В стереоизображении

В стереоскопии для просмотра одного и того же изображения объекта используются две линзы, каждая со слегка разной точки зрения, что позволяет получить трехмерное изображение объекта. Если два изображения не совсем параллельны, это вызывает эффект трапецеидального искажения. Это особенно заметно, когда линзы расположены близко к объекту, как в стереомикроскопе. ^{[ 1 ]} но это также распространенная проблема многих объективов 3D-стереокамер.

Решение проблемы

Проблема возникает для экранных проекторов, которые не имеют глубины резкости, необходимой для одновременной фокусировки всех линий (сверху вниз). Распространенными решениями этой проблемы являются:

переместив проектор ближе к центру экрана,
наклон экрана под небольшим углом,
использование специального программного обеспечения на проекторе
и компьютер, управляющий проектором.

Коррекция

Коррекция трапецеидального искажения , в просторечии также называемая трапецеидальным искажением , — это функция, которая позволяет мультимедийным проекторам , расположенным не перпендикулярно горизонтальной центральной линии экрана (слишком высоко или слишком низко), искажать выходное изображение, тем самым делая его прямоугольным.

Часто бывает необходимо, чтобы проектор располагался за пределами линии, перпендикулярной экрану и проходящей через центр экрана, например, когда проектор крепится к потолку или размещается на столешнице, которая ниже или выше проекционный экран. Большинство потолочных проекторов приходится устанавливать в перевернутом положении, чтобы обеспечить возможность вывода изображения из объектива, при этом изображение поворачивается правой стороной вверх с помощью программного обеспечения. Коррекция трапецеидального искажения — это функция, включенная во многие проекторы, которая дает возможность намеренно «искажать» выходное изображение, чтобы воссоздать исходное прямоугольное изображение, полученное из видео или компьютерного источника, тем самым устраняя искажение выходного сигнала, которое в противном случае могло бы возникнуть из-за углового проецирования.

Возможность коррекции трапецеидальных искажений по горизонтали обычно доступна только на проекторах большего или профессионального уровня. В большинстве потребительских устройств это легко исправить, перемещая проектор влево или вправо по мере необходимости или, реже, смещая объектив, по тем же принципам, что и при съемке с наклоном и сдвигом .

Функциональность

В современных проекторах технология коррекции трапецеидальных искажений выполняется в цифровом виде (а не оптически) через внутренние ( ЖК- панели) или ( DLP ) зеркала проектора, в зависимости от используемой технологии. Таким образом, при применении коррекции трапецеидальных искажений к изображению количество используемых отдельных пикселей уменьшается, что снижает разрешение и, таким образом, ухудшает качество проецируемого изображения. Энтузиасты домашних кинотеатров утверждают, что трапецеидальные искажения не следует использовать из-за их влияния на качество изображения. Однако это полезная технология в тех случаях, когда проектор невозможно установить непосредственно перед экраном, или в проекторах, использующих технологию сдвига линзы, где проектор необходимо устанавливать за пределами рамки экрана.

См. также

Ссылки

^ Введение в стереомикроскопию

[1] Введение в стереомикроскопию

[ 1 ]