렌티큘러 3차원 디스플레이 장치에서 비정수 뷰 영상 합성에 관한 연구

Abstract

3차원 렌티큘러 디스플레이는 렌즈를 이용하여 빛을 굴절시킴으로써 3차원 영상을 볼 수 있게 해준다. 이를 위한 렌티큘러 시트를 제작하는데 있어 가장 먼저 고려되어야 할 것은 LCD 서브픽셀의 크기이다. 그러나 모든 LCD 패널에 대해 각각 다르게 설계된 렌티큘러 시트를 만드는 것은 제작 비용이 증가하고 품질 유지가 어려운 단점이 있다. 또한 LCD 서브픽셀의 크기는 수십 마이크로 미터로 크기가 상당히 작기 때문에 오차 없이 렌티큘러 시트를 LCD 패널에 붙이는 것은 쉽지 않으며 렌즈의 불균일 특성 또한 화질의 저하에 좋지 않은 영향을 미친다. 만일 렌티큘러가 균일하고 정확히 정렬되지 않았을 경우에는 정렬에러를 측정함으로써 영상 왜곡 보정이 가능하다. 본 논문에서는 패턴 영상을 디스플레이 시켜 렌즈 피치에러와 회전에러를 구하는 방법을 제안한다. 한편, 렌티큘러 시트가 불균일하고 정렬에러가 존재할 경우 또한 화질에 좋지 않은 영향을 미친다. 이전의 방법은 렌티큘러가 정수배의 서브픽셀을 덮고 있을 경우 LCD 서브픽셀이 뷰잉존에 미치는 영향을 고려하여 영상 왜곡을 보정하였다. 그러나 비정수뷰 시스템의 경우 LCD 서브픽셀의 인덱스 값이 소수점 이하의 값을 가지기 때문에 이를 적용하는 것이 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 각 서브픽셀 인덱스 값이 뷰잉존을 표현할 수 있도록 가운시안 함수 분포를 따르는 밝기값을 이용하여 패턴 영상을 만들어내는 방법을 이용한다. 관측된 패턴 영상을 이용하여 영상 왜곡을 보정하는 매핑 테이블이 만들어낸다. 합성된 혹은 실제 3차원 영상들을 디스플레이하고 이를 관측하여 제안된 알고리즘을 검증하였다. 제안된 알고리즘은 영상의 왜곡을 잘 보상해 주며 비정수 뷰 렌티큘러 디스플레이의 영상 화질을 개선하는 것을 확인하였다.