高清黑白立体照片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高清黑白立体照片的结构，结合了激光照排输出、半调网屏和非对称分辨率技术，将连续调的立体合成图像网格化处理成由激光曝光点构成的半色调图，直接曝光在特硬性高反差黑白相纸上，或曝光在激光照排胶片上，与柱镜光栅粘合后，形成可裸眼观看的立体照片。立体照片具有超高的输出精度，细腻丰富的灰度色阶，立体感和清晰度相比于常规输出方法有了大幅度提高，较好地解决了立体图片的眼晕问题。
【专利说明】高清黑白立体照片
所属【技术领域】:
[0001]本发明属于光学显示【技术领域】，涉及一种光栅立体照片的制作方法和结构。
【背景技术】:
[0002]随着光栅立体成像技术的日趋成熟，立体照片以其观看自由、立体感强及适应性好的优势，在摄影、广告和装饰等行业逐步得到普及。立体照片由柱镜光栅和立体合成图复合构成，立体合成图是由一系列的立体视差图像重新抽样排列成的新图像，其特点在于细节十分丰富，图像信息量大，一般用数码激光洗印、写真喷绘、印刷等方式输出。
[0003]立体合成图像的横向输出精度要求极高，一般是平面图像的10倍以上，即高于2000dpi才能达到满意的清晰度。常规的输出方法如数码激光洗印、写真喷绘、印刷等是远远达不到要求的，因此，目前光栅立体照片的立体感和清晰度都不能令人满意，尤其是清晰度与平面照片相比还有较大的差距，影响了立体照片尤其是立体摄影的进一步发展和应用。
【发明内容】
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[0004]本发明公开一种高清黑白立体照片的结构，结合了激光照排输出、半调网屏和非对称分辨率技术，目的在于提高立体照片的输出精度，解决图像裂变、重影和眼晕问题。
[0005]高清黑白立体照片由柱镜光栅和它后面的立体合成图对位粘合而成，立体合成图是由立体拍摄或者平面照片2D转3D而来的视差序列图像抽样合成的，立体合成图首先转化成黑白图像，然后将连续调的黑白图像网格化处理成由激光曝光点构成的半色调图，直接曝光在特硬性高反差黑白相纸上，曝光在激光照排胶片上，或者将半色调图先反向成负片输出到激光照排胶片上，再拷贝到特硬性高反差黑白相纸上，形成可裸眼观看的立体照片。
[0006]常规技术中，连续调图像转换成半色调图像时，一个像素点所占的面积为正方形，这样可以保证图像的横纵向分辨率的一致性。比如输出精度2400dpi的照排机的16*16个激光点组成一个像素网格，如图1a所示；或者输出精度2400*4800dpi的照排机的16*32个激光点组成一个像素网格，如图1b所示。本发明中采用了非对称分辨率技术，将视差序列图像抽样合成为非对称分辨率的立体合成图，其横向分辨率远高于纵向分辨率，比如2400*150dpi。立体图像每个像素点曝光的网格大小设定为a*b，b》a，像素网格呈窄长条状纵向分布，如图2所示，网格化半色调图的横向分辨率为R/a，如果a = 1，立体图像的横向分辨率就等于激光照排机的输出分辨率R。
[0007]高清黑白立体照片的实现过程包括:1，立体合成图像的归一化处理；2，网格化方法和参数选择；3，激光照排输出。
[0008]下面详细说明制作高清黑白立体照片的过程。
[0009]高清黑白立体照片需要较多的视差图像，可以采用相机平移高速连拍的立体拍摄方法，拍摄30?100幅照片。确定立体照片的焦点作为对位点，将所有视差图像做对位调整，让视差图像对位点在立体照片上处于同一位置，然后将所有视差图像合成为一张立体图像。
[0010]立体合成图转化成黑白图像后，进行归一化处理，即取消图像宽高比例约束，通过插值重定图像像素，将黑白图像的分辨率设定成R，保持宽度尺寸不变，将高度压缩到设计尺寸的l/b，b为网格的高度。
[0011]网格化方法和参数选择。与印刷行业采用的调幅挂网技术不同，立体合成图每个像素的形状和大小已经固定下来，用a*b的网格表示，不存在网屏的角度、频率的选择问题，可以改变的只有曝光点在网格中的位置，如图2b、2c、2d所示。实际上为了获得更高的分辨率，通常a = 1。网格上每个小格代表一个曝光位置，曝光点(2)为黑色，未曝光点(1)为白色，网格中曝光的激光点面积比例代表对应的灰度值，为了减少曝光点扩大对灰阶的影响，曝光的激光点聚集在一起，曝光的起始点可以从网格的任意位置开始。
[0012]网格化处理采用的网格大小为l*b，8 ^ b ^ 50,网格化半色调立体图的横向分辨率为R，与激光照排机的输出分辨率相同。黑白图像像素点的值域为[0，255]，网格内激光曝光点数量的取值范围为[0，b]，网格化处理时存在误差，该误差计入同一列下一个像素。
[0013]根据网格化规则和网格大小，提供一种着色算法实现像素快速网格化。先建立一个二维数组G[a] [b],按曝光点出现的先后顺序给数组赋值。当a = 1时，可以简化成一维数组G[b]，与长条形像素网格内的激光点的曝光顺序一一对应。通常有三种曝光顺序:
[0014]从网格顶端开始曝光，如图2b, G[j] = b-j, j = 0,1, 2,......, b_l ;
[0015]从网格底端开始曝光，如图2d及图3所示，G[j] = j+1, j = 0,1,2,......, b_l ;
[0016]从网格中间开始曝光，如图2c，假如b = 16，则G[0] = 1，G[l] = 3，G[2] =5，G[3] = 7，G[4] = 9，G[5] = 11，G[6] = 13，G[7] = 15，G[8] = 16，G[9] = 14，G[10]=12，G[ll] = 10，G[12] = 8，G[13] = 6，G[14] = 4，G[15] = 2。
[0017]需要网格化的像素灰度值为C，0≤C≤255，C = 0为全黑，C = 255为全白。网格化后未曝光的白色点数量为W = C*b/255+ δ，δ为同列上一像素的网格化误差，W的整数部分[W]为实际白色点数，小数部分W_[W]记为新误差δ，该误差加入到立体图像同一列下一个像素的网格化处理中。
[0018]在一个长条形网格中，如果G[j] ( [W]，则该点为白色点，否则为曝光点，此过程编制成程序后让计算机自动处理实现网格化。
[0019]网格化的半色调图像如图3所示，由激光照排机直接曝光在激光照排胶片上，与柱镜光栅粘合在一起，然后在背面印刷一层白油墨，或者喷涂一层白油漆，覆盖整个照片的背面。如图5所示，为了让黑白图像获得更好的层次，可以将激光照排胶片的片基(10)与柱镜光栅(9)的背面粘合在一起，激光照排胶片记录图像的感光乳剂层(11)朝外，在感光乳剂层上印刷白油墨(12)或喷涂一层白油漆，柱镜光栅的实际厚度比最佳厚度稍薄，加上激光照排胶片的透明片基后，感光乳剂层图像正好处于柱镜光栅的聚焦面上。半色调图像也可以输出到高反差黑白相纸上，高反差黑白相纸的结构如图4所示，由白色纸基(8)、结合层(7)、感光乳剂层(6)、保护层(5)构成，感光乳剂层(6)与激光照排胶片上的感光乳剂层具有相同的高反差。
[0020]激光照排机有输出精度和最大输出幅面两个重要指标，当前主流机器的输出精度都不低于2400dpi，大幅面照排机的输出面积已经超过2000mm* 1200mm，完全满足立体照片高精度、大幅面的输出要求。
[0021]本发明提供的黑白立体照片，具有超高的输出精度，细腻丰富的灰度色阶，立体感和清晰度相比于常规输出方法有了大幅度提高。用较薄的片材光栅就可以达到以往需要厚板材光栅才能展现的立体感，图像细腻，制作成本低，并且较好地解决了立体照片的眼晕问题。
【专利附图】
【附图说明】:
[0022]图1是正方形像素网格示意图。
[0023]图2是长条形像素网格示意图。
[0024]图3是网格化的半色调图像。
[0025]图4是高反差黑白相纸的结构示意图。
[0026]图5是高清黑白立体照片的结构示意图。
[0027]上述各附图中的图示标号为:
[0028]1未曝光激光点，2已曝光激光点，3长方形未曝光激光点,4长条形像素网格,5保护层，6感光乳剂层,7结合层,8白色纸基,9柱镜光栅，10激光照排胶片的片基,11激光照排胶片的感光乳剂层，12白油墨。
【具体实施方式】:
[0029]制作一张高清黑白立体照片。
[0030]采用单反相机在滑轨上平移高速连拍60幅照片，对位调整后合成栅距0.3620mm,幅面为60cm*80cm的立体图像,然后转化成灰度图像，进行归一化处理，取消图像宽高比例约束，通过插值重定图像像素，将灰度图像的分辨率设定成4000dpi，宽度60cm保持不变，将高度压缩到4cm，采用1*20的像素网格把立体图像转换成半色调图像，激光点曝光的起始点从网格的底部位置开始。
[0031]网格化的半色调图像由网屏刀神6120激光照排机直接曝光在激光照排胶片上，将激光照排胶片的片基(10)与厚度0.9mm的70线柱镜光栅(9)的背面粘合在一起，激光照排胶片记录图像的感光乳剂层(11)朝外，在感光乳剂层上印刷白油墨(12)，再覆上一层珠光膜作为保护层。
[0032]本发明的核心在于，利用长条形网格提高立体图像的输出精度，利用激光照排机输出反射片，专业人士根据本说明书提供的解决方案可以很容易写出其它相关实施案例，本发明的意旨将包括与所附权利要求符合的所有实施例。
【权利要求】
1.一种高清黑白立体图片，由柱镜光栅和它后面的立体合成图粘合而成，立体合成图是立体拍摄的视差序列图像抽样合成的，其特征在于，立体合成图首先转化成黑白图像，然后将连续调的黑白图像网格化处理成由激光点构成的半色调图，直接曝光在特硬性高反差黑白相纸上，或者曝光在激光照排胶片上，或者将半色调图先反向成负片输出到激光照排胶片上，再拷贝到特硬性高反差黑白相纸上。
2.如权利要求1所述的立体图片，其特征还在于，记录黑白图像每个像素点灰度的网格大小为a*b，b)) a,网格呈窄长方状纵向分布，网格化半色调立体图的横向分辨率为R/a，R为激光照排机的输出分辨率，网格中曝光的激光点面积比例对应于像素点的灰度值，曝光的激光点聚集在一起。
3.如权利要求2所述的立体图片，其特征还在于，立体合成图转化成黑白图像后，进行归一化处理，即取消图像宽高比例约束，通过插值重定图像像素，将黑白图像的分辨率设定成R，保持宽度尺寸不变，将高度压缩到原尺寸的Ι/b，然后进行网格化处理，采用的网格大小为l*b，网格化半色调立体图的横向分辨率为R，与激光照排机的输出分辨率相同。
4.如权利要求3所述的立体图片，其特征还在于，黑白图像像素点的值域为[0，255]，网格内激光曝光点数量的取值范围为[O，b]，网格化处理时存在误差，该误差计入同一列下一个像素。
5.如权利要求1所述的立体图片，其特征还在于，特硬性高反差黑白相纸上的感光乳剂层与透明激光照排胶片上的感光乳剂层具有相同的反差。
6.如权利要求3或4所述的立体图片，其特征还在于，网格化的半色调图像由激光照排机直接曝光在激光照排胶片上，与柱镜光栅粘合在一起，然后在背面印刷一层白油墨，或者喷涂一层白油漆，覆盖整个照片的背面。
7.如权利要求6所述的立体图片，其特征还在于，激光照排胶片的片基与柱镜光栅的背面粘合在一起，激光照排胶片记录图像的感光乳剂层朝外，在感光乳剂层上印刷白油墨或喷涂一层白油漆，柱镜光栅的实际厚度比最佳厚度稍薄，加上激光照排胶片的透明片基后，感光乳剂层图像正好处于柱镜光栅的聚焦面上。
【文档编号】G03C9/06GK103676456SQ201210330843
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】邓兴峰, 张保全 申请人:邓兴峰, 张保全