Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Методы тестирования устройств для показа 3D

429 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Методы тестирования устройств для показа 3D

  1. 1. Методы тестирования устройств для показа 3D Алексей Федоров Video Group CS MSU Graphics & Media Lab
  2. 2. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Заключение 2
  3. 3. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Введение Круг качества изображений 3M. Lambooij, W. IJsselsteijn, D. Bouwhuis, I. Heynderickx, “Evaluation of Stereoscopic Images: Beyond 2D Quality”, 2011
  4. 4. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Введение Круг качества изображений + глубина 4M. Lambooij, W. IJsselsteijn, D. Bouwhuis, I. Heynderickx, “Evaluation of Stereoscopic Images: Beyond 2D Quality”, SPIE, 2011
  5. 5. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Введение Трудности измерений 5  Что измерять?  Как измерять?  Какое оборудование использовать для измерений?  Как анализировать результаты?
  6. 6. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Заключение 6
  7. 7. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Классификация 3D устройств (1) 7
  8. 8. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Классификация 3D устройств (2) 8
  9. 9. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Заключение 9
  10. 10. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Общие проблемы 10 К наиболее распространенным проблемам почти всех 3D устройств можно отнести:  Перекрестные помехи (Cross Talk, Ghosting)  Потеря цвета / несоответствие ракурсов по цвету  Потеря яркости / несоответствие ракурсов по яркости
  11. 11. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Пример 11 Исходные изображения для левого и правого глаза То, что видно левым и правым глазом при перекрестных помехах 10%
  12. 12. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Пример из жизни 12
  13. 13. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Как тестировать? 13N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011 Левый Правый Правый с помехами левого ракурса Нулевая позиция показывает значение Cross Talk подавляющий сигнал возмущающий сигнал
  14. 14. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Тест 1 (левый ракурс) 14N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011
  15. 15. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Тест 1 (правый ракурс) 15N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011
  16. 16. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Тест 1 (пример результата) 16N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011 Левый вид, возмущающий сигнал Правый вид, подавляющий сигнал Отображающийся правый вид. Ноль на 4%
  17. 17. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Тест 2 (левый ракурс) 17A. Woods, “Understanding Crosstalk in Stereoscopic Displays”, 2010
  18. 18. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cross Talk Тест 2 (правый ракурс) 18A. Woods, “Understanding Crosstalk in Stereoscopic Displays”, 2010 , которую ты нашел,
  19. 19. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Пример 19 Исходные изображения для левого и правого глаза То, что видно левым и правым глазом при потере цвета или несоответствии ракурсов по цвету
  20. 20. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Пример из жизни 20
  21. 21. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 1 (левый ракурс) 21
  22. 22. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 1 (правый ракурс) 22
  23. 23. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 1 (результат с потерей цвета) 23
  24. 24. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 1 (результат без потери цвета) 24
  25. 25. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 2 25Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011 Левый глаз Правый глаз
  26. 26. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 3 (левый ракурс) 26
  27. 27. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 3 (правый ракурс) 27
  28. 28. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 3 (результат с потерей цвета) 28
  29. 29. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря цвета Тест 3 (результат без потери цвета) 29
  30. 30. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря яркости Пример 30 Исходные изображения для левого и правого глаза То, что видно левым и правым глазом при потере яркости или несоответствии ракурсов по яркости
  31. 31. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря яркости Как тестировать? Обозначения (1) 31Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011 LA, LB – подаваемые изображения LL, LR – изображения на левом и правом глазу a, b – коэффициенты видимости изображения (для левого глаза) Яркость канала (левого) LLH = a ∙ LAW Яркость Cross Talk (для левого) LLX = b ∙ LBW
  32. 32. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря яркости Как тестировать? Обозначения (2) 32Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011  Яркость для одного глаза (левого) LL = LLH + LLX  Яркость для двух глаз Lamean = (LL + LR ) / 2 среднее арифметическое Lgmean = (LL ∙ LR ) ½ среднее геометрическое
  33. 33. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря яркости Тест 33Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011 Посчитаем яркости для левого глаза на четырех комбинациях подаваемых изображений  LLWW = a ∙ LAW + b ∙ LBW  LLWK = a ∙ LAW + b ∙ LBK  LLKW = a ∙ LAK + b ∙ LBW  LLKK = a ∙ LAK + b ∙ LBK W – white; K – black; L – left A B
  34. 34. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря яркости Тест 34 Обозначения Левый глаз Правый глаз Cross Talk (%) XL, XR Контраст для одного глаза CL, CR Контраст стерео C Яркость для одного глаза LL, LR LLWW LRWW Средняя яркость Lamean Lgmean Разница между яркостями ΔL RL LL  2 RL LL  2 RL CC  LKKLWK LKKLKW LL LL   RKKRKW RKKRWK LL LL   LKK LWW L L RKK RWW L L ),min( RL RL LL LL  34
  35. 35. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Заключение 35
  36. 36. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Проекционные устройства 36
  37. 37. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Синхронизация Тест 37N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011 Левый вид Правый вид Правый вид Левый вид Результат при неправильной синхронизации:
  38. 38. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Синхронизация Тест (левый ракурс) 38N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011
  39. 39. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Синхронизация Тест (правый ракурс) 39N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011
  40. 40. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Геометрия Тест 1 40
  41. 41. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Геометрия Тест 2 41
  42. 42. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Геометрия Тест 3 42 Титры из к/ф «Звездые войны. Эпизод I. Скрытая угроза »
  43. 43. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Многоракурсная проекционная система 43 В.А. Елхов, Н.В. Кондратьев, Ю.Н. Овечкис, Л.В. Паутова, «Безочковая система показа объёмных многоракурсных киноизображений », Мир техники кино, 11/2009
  44. 44. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Многоракурсные системы Общее устройство 44Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011
  45. 45. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Многоракурсные системы Перекрестные помехи (1) 45  У многоракурсных систем природа перекрестных помех немного отличается от других моделей  В связи с этим нужно пытаться найти не ошибки, а зоны удобного восприятия, к примеру, составив карту Пятиракурсный монитор Spatial view, 19"
  46. 46. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Многоракурсные системы Перекрестные помехи (2) 46 Алгоритм: 1. Запускаем тестовое изображение шахматной доски, в каждой клетке которой записан номер ракурса 2. Производим серию замеров (в каждой точке измерений записываем номера ракурсов, которые видны хотя бы в одной из клеток) 3. Интерполируем значения, полученные на прошлом шаге
  47. 47. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Многоракурсные системы Перекрестные помехи (3) 47 Лучшее качество там, где:  нет смены view-zone  видно наименьшее количество ракурсов Схема видимых ракурсов монитора Spatial view, 19"
  48. 48. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Ширина view-zone Тест 48  Ширину view-zone можно определить, подав на один из ракурсов (к примеру, первый) одно изображение, а на остальные – другое … n 1 2 3 … n 1 2 3 …  Проходя слева направо (или наоборот) по круговой траектории на оптимальном расстоянии можно измерить ширину view-zone (в углах)
  49. 49. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Реальное количество ракурсов (1) 49Ulrich von Loehneysen, “3D Technologies for Cinema and TV Explained”, 2009 В основном подсчет количества ракурсов актуален для систем, у которых на входе 2D + depth
  50. 50. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Реальное количество ракурсов (2) 50 Алгоритм:  Подается изображение, на котором есть сильный выступ, а сразу за ним тонкая полоска пестрой линии, уходящая вдаль по глубине  Количество ракурсов меньше градации глубин. Проходя слева направо от границы view-zone до середины можно видеть скачкообразное появление пестрой линии  Количество скачков равно количеству ракурсов в половине view-zone  В другой половине количество ракурсов считается с помощью симметричного изображения  Получаем итоговый результат source depth
  51. 51. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Заключение 51
  52. 52. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Устройства 52
  53. 53. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Телевизионные устройства 53
  54. 54. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Оптимальное положение 54  Мы уже знаем, что существуют зоны комфортного восприятия и что для них можно сделать карты с выявлением зон комфортности  У дисплеев могут отличаться зоны комфортности по высоте (углу обзора по вертикали)  Таким образом можно построить многомерную карту комфортности зеленым – зоны комфорта, красным – дискомфорта
  55. 55. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Телевизионные устройства Многоракурсные 55
  56. 56. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Алгоритм: 1. Запускаем тестовое изображение шахматной доски, в каждой темной клетке которой находится изображение Такое изображение дает дополнительные круги из-за aliasing 2. Наблюдаем как минимум два круга 3. Соединив центры кругов, получим направление линзы Направление линзы Тест 56
  57. 57. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Заключение 57
  58. 58. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Проведение измерений (1) 58 Мы сделали тесты, отобразили их на дисплее, проекторе и т.п. Что дальше? Как снимать измерения?
  59. 59. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Проведение измерений (2) 59 Мы сделали тесты, отобразили их на дисплее, проекторе и т.п. Что дальше? Как снимать измерения?  С помощью субъективного мнения человека, проводящего замеры  С помощью фото/видео аппаратуры  С помощью специального оборудования
  60. 60. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Советы по проведению замеров с помощью фотоаппаратуры 60  Использовать штатив  Выставлять выдержку, соответствующую смене 1 кадра дисплея (1/25, 1/60, 1/100, 1/120 и т.п.)  Не использовать вспышку и постараться избежать постороннего света
  61. 61. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  61 И это всё?
  62. 62. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Пример измерений  Заключение 62
  63. 63. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Пример измерений Система с затворными очками (1) 63Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011
  64. 64. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Пример измерений Система с затворными очками (2) 64Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011  Модель дисплея: неизвестно/120 Hz, с активными затворными очками  Дата: 8.12.2010  Проводил измерения: Adi Abileah  Фотометр: PR-880  Расстояние до монитора во время измерений: 650 мм  Позиция измерений: около центра
  65. 65. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Пример измерений Система с затворными очками (3) 65Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011
  66. 66. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Пример измерений Система с затворными очками (4) 66Adi Abileah, “3D Displays – Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011 Заполнение Левый Правый Яркость левого ракурса (кд/м2) Яркость правого ракурса (кд/м2) Белый / Белый 22,2000 24,8000 Черный / Белый 0,0698 20,0000 Белый / Черный 18,2000 0,0959 Черный / Черный 0,0329 0,0278 Красный / Черный 3,2800 0,0394 Зеленый / Черный 13,4000 0,0773 Синий / Черный 1,6900 0,0350 Черный / Красный 0,0393 3,5000 Черный / Зеленый 0,0602 14,1000 Черный / Синий 0,0364 1,7000
  67. 67. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Потеря яркости Тест 67 Обозначения Левый глаз Правый глаз Cross Talk (%) XL, XR 0,20 0,27 Контраст для одного глаза CL, CR 674,77 892,09 Контраст стерео C 783 Яркость для одного глаза LL, LR 22,2 24,8 Средняя яркость Lamean 23,5 Lgmean 23,46 Разница между яркостями ΔL 11,7 67
  68. 68. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Содержание  Введение  Классификация 3D устройств  Проблемы 3D устройств  Общие проблемы  Проекционные системы  Телевизионные системы  Проведение измерений  Пример измерений  Заключение 68
  69. 69. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Заключение Дальнейшие планы 69  Создание программы визард-мастера для автоматического анализа качества изображения на 3D-устройствах и последующее наращивание числа поддерживаемых устройств  Составление базы 3D-устройств  Создание новых методик оценки качества
  70. 70. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Литература 1. N. Hurst, “I Can See Clearly Now – in 3D”, SMPTE Meeting Presentation, 2011 2. Adi Abileah, “3D Displays –Technologies & Testing Methods”, Planar Systems, 2011 3. R. Kaptein, A. Kuijsters, M. Lambooij, W. IJsselsteijn, I. Heynderickx, “Performance evaluation of 3D-TV systems”, SPIE, 2010 4. M. Lambooij, W. IJsselsteijn, D. Bouwhuis, I. Heynderickx , “Evaluation of Stereoscopic Images: Beyond 2D Quality”, 2011 5. A. Woods, “Understanding Crosstalk in Stereoscopic Displays”, 2010 70
  71. 71. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Cлайд с большим знаком вопроса ? 71
  72. 72. CS MSU Graphics & Media Lab (Video Group) www.compression.ru/video/ Only for Maxus  Лаборатория компьютерной графики и мультимедиа Видеогруппа — это:  Выпускники в аспирантурах Англии, Франции, Швейцарии (в России в МГУ и ИПМ им. Келдыша)  Выпускниками защищено 5 диссертаций  Наиболее популярные в мире сравнения видеокодеков  Более 3 миллионов скачанных фильтров обработки видео 72

×