堆疊立體影像應用在平板顯示器之研究

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(1)國立臺灣師範大學圖文傳播學系碩士論文堆疊立體影像應用在平板顯示器之研究 Integral Images in 3D Tablet Display. 研究生：黃亞杰指導教授：王希俊教授吳文和博士. 中華民國 102 年 01 月.

(2) 誌謝感謝恩師王希俊教授與吳文和博士屢屢慈愛教誨，使學生不論是在為學研究與為人處事上都受益良多，也感謝論文口試委員陳鴻興博士與周遵儒博士計畫口試委員高賢忠博士的關愛提攜，賜給了學生許多研究上寶貴的意見。. 感謝系上所有老師的教導與助教的幫忙，所上學長姐學弟妹的支持，以及在職 99 班的同學們與次媒體實驗室的學長姐學弟妹，在求學路上給予我許多的幫助，還有山水彩色印刷的長官同事，在工作上的支持分勞，讓我可以安心進修無慮。. 最後感謝我的家人與好友們，尤其是一直在我讀研究所路上默默支持我鼓勵我的依蓉，陪我走過低落與包容我許多的不是，真的非常感謝大家，此時此刻心中這份豐收的喜悅榮耀，將獻於你們。.

(3) 摘要近年來立體成像技術隨著科技的發展不斷進步，新的立體成像技術及應用也陸續被提出，本論文研究目的是希望能以堆疊立體成像結合針孔陣列立體薄膜片應用在平板顯示器上展現 3D 物件。針孔陣列立體薄膜片設計與輸出需符合顯示器規格，為了驗證理論上所提之針孔立體原理，本研究提出圓形燈箱做初步實驗，確認實驗參數與理論相符吻合，同時可以獲得良好堆疊立體顯示效果，所以未來亦可依據顯示器規格以及相關條件後便能快速完成立體薄膜製作。本研究所製作的堆疊立體影像，是採用動畫軟體 3ds Max 繪製設計圖像，並在不同的二維角度分別取像，經由合成軟體完成不同視差的堆疊立體圖，在 iPad 2 上顯示合成的堆疊立體圖，將針孔陣列立體薄膜片置放在 iPad 2 上即可看到堆疊立體成像，最後比較不同視差的立體效果，實驗成果證實方法可行，未來將以多視角製作堆疊立體成像尋求針孔陣列立體薄膜片與堆疊立體成像在 iPad 2 顯示 3D 影像之最佳參數。. 關鍵詞：堆疊立體法、針孔、影像顯示. i.

(4) Abstract With the progress of modern technologies, the new 3D imaging technology and its applications have been constantly introduced in recent years. In this study, the integral imaging is adopted to present 3D images on a flat panel display with pinhole array film. The designing of the pinhole array film must conform to the specifications of display devices. In order to verify the theory of pinhole imaging, a circular light box is utilized to obtained parameters, which also enable higher quality of created integral imaging. Therefore, the pinhole array film can be produced according to different specifications of display devices and other related applications in an more effective manner in the future. In this research, the integral imaging is designed by the software 3ds Max. In addition, the integral imaging are firstly captured with diverse angels within 2 dimensions and then composed to create the integral imaging with different parallaxes, which can be shown by placing the pinhole array film on an iPad 2. In the study, the different parallaxes are also examined to compare the effective performance. The results prove the feasibility of this technique. In the future, the integral imaging will be designed with multi-view, to acquire the best parameters of displaying 3D images.. Keyword: integral imaging, pinhole, image display.. ii.

(5) 目錄摘要.................................................................................................................................i Abstract ..........................................................................................................................ii 目錄.............................................................................................................................. iii 圖目錄............................................................................................................................v 表目錄........................................................................................................................ viii 第一章. 緒論............................................................................................................1. 1.1. 研究背景與動機........................................................................................1. 1.2. 研究目的....................................................................................................1. 1.3. 研究的問題................................................................................................2. 1.4. 研究範圍與限制........................................................................................3. 1.5. 名詞解釋....................................................................................................3. 第二章. 文獻探討....................................................................................................5. 2.1. 立體成像的種類與介紹............................................................................5. 2.1.1. 視差遮障立體法(Barrier 3D)....................................................................6. 2.1.2. 光柵立體法..............................................................................................11. 2.2. 堆疊立體成像..........................................................................................14. 2.2.1. 堆疊立體成像發展歷史..........................................................................15. 2.2.2. 堆疊立體成像原理與分類......................................................................16. 2.2.3. 堆疊立體圖像的製作方法......................................................................17. 2.3. 針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像..............................................20. 2.3.1. 針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像概述......................................20. 2.3.2. 針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體原理與相關重要參數..................21. 2.4. 立體顯示器概論......................................................................................22. 2.5. 文獻探討小結..........................................................................................23. 第三章. 研究方法..................................................................................................24. 3.1. 實驗設計..................................................................................................25. 3.2. 實驗設備與材料......................................................................................28 iii.

(6) 3.3. 實驗步驟..................................................................................................30. 3.3.1. 圓形燈箱實驗..........................................................................................30. 3.3.2. iPad 2 實驗 ..............................................................................................33. 3.3.3. 堆疊立體圖像製作方法與步驟..............................................................36. 3.3.3.1 設計立體圖形..........................................................................................37 3.3.3.2 輸出 10*10 矩陣圖..................................................................................39 3.3.3.3 選用(2*2) 矩陣方式與(3*3) 矩陣方式的不同視差圖 ........................41 3.3.3.4 製作 iPad 2 針孔薄膜 .............................................................................43 3.3.3.5 觀看立體效果..........................................................................................44 第四章. 研究成果與討論......................................................................................45. 4.1. 實驗結果..................................................................................................45. 4.1.1. 圓形燈箱堆疊立體實驗結果..................................................................45. 4.1.2. iPad 2 堆疊立體實驗結果 ......................................................................47. 第五章. 結論與建議..............................................................................................57. 5.1. 結論..........................................................................................................57. 5.2. 建議..........................................................................................................58. 參考文獻......................................................................................................................59. iv.

(7) 圖目錄圖 2.1 立體成像技術分類參考圖................................................................................6 圖 2.2 視差遮障立體法實際拍攝樣品展示................................................................7 圖 2.3 視差遮障立體法成像基本原理........................................................................7 圖 2.4 視差遮障立體法成像示意圖............................................................................8 圖 2.5 視差遮障立體法成像原理................................................................................8 圖 2.6 視差遮障立體法成像示意圖............................................................................9 圖 2.7 視差遮障立體法成像原理..............................................................................10 圖 2.8 圓柱透鏡陣列立體成像法示意圖..................................................................12 圖 2.9 觀看距離與 Pitch 數關係及計算公式 ...........................................................13 圖 2.10 顯示不同視角之光柵板.................................................................................13 圖 2.11 圓柱透鏡陣列基本結構.................................................................................14 圖 2.12 微透鏡陣列實景圖.........................................................................................15 圖 2.13 物體成像記錄過程.........................................................................................16 圖 2.14 物體成像顯示過程.........................................................................................16 圖 2.15 使用微透鏡陣列顯示堆疊立體.....................................................................17 圖 2.16 堆疊透鏡格狀排列示意圖.............................................................................18 圖 2.17 堆疊透鏡位移排列示意圖.............................................................................18 圖 2.18 一個透鏡週期大小置入不同圖像的位置示意圖.........................................19 圖 2.19 一般液晶顯示面板結構示意圖.....................................................................20 圖 2.20 iPad 2 平板電腦分解圖 .................................................................................21 圖 2.21 使用針孔陣列立體薄膜片顯示堆疊立體.....................................................22 圖 2.22 旋轉光柵板與液晶顯示器達一定角度時可消除疊紋效應.........................23 圖 3.1 研究流程圖.......................................................................................................24 圖 3.2 堆疊圖像合成軟體...........................................................................................26 圖 3.3 對應於 66LPI 顯示之(2*2) 矩陣方式的置入方法........................................26 圖 3.4 對應於 66LPI 顯示之(3*3) 矩陣方式的置入方法........................................27 v.

(8) 圖 3.5 以 66LPI 為基準的測試條...............................................................................27 圖 3.6 圓形燈箱的結構圖...........................................................................................28 圖 3.7 觸控面板與保護玻璃實景圖...........................................................................29 圖 3.8 觸控面板與保護玻璃示意圖...........................................................................29 圖 3.9 針孔陣列立體薄膜片規格...............................................................................29 圖 3.10 觀看距離與針孔開口大小關係.....................................................................30 圖 3.11 壓克力厚度與針孔開口大小關係.................................................................31 圖 3.12 薄膜週期大小與圖像週期大小關係.............................................................32 圖 3.13 接近 30LPI 的 Pitch 測試條 ..........................................................................33 圖 3.14 觀看距離與針孔開口大小關係.....................................................................34 圖 3.15 觀看距離與薄膜週期大小關係.....................................................................35 圖 3.16 顯示不正確的條狀現象.................................................................................35 圖 3.17 顯示 Pitch 值正確或接近的條狀現象 ..........................................................36 圖 3.18 顯示藍色小菊花三維示意圖.........................................................................37 圖 3.19 紫色小花三維示意圖 .......................................................................................38 圖 3.20 黃色大菊花三維示意圖.................................................................................38 圖 3.21 攝影機與圖像位置示意圖.............................................................................38 圖 3.22 設定攝影機參數示意圖.................................................................................39 圖 3.23 三款不同花朵輸出圖.....................................................................................39 圖 3.24 以 3ds Max 軟體輸出 100 張不同視角圖像.................................................40 圖 3.25 10*10 燈箱規格堆疊立體圖..........................................................................40 圖 3.26 選用(1,2)視差圖.............................................................................................41 圖 3.27 選用(1,3)視差圖.............................................................................................41 圖 3.28 選用(1,4)視差圖.............................................................................................41 圖 3.29 選用(1,5)視差圖.............................................................................................41 圖 3.30 選用(1,6)視差圖.............................................................................................42 圖 3.31 選用(1,7)視差圖.............................................................................................42 圖 3.32 選用(1,8)視差圖.............................................................................................42 圖 3.33 選用(1,9)視差圖.............................................................................................42 vi.

(9) 圖 3.34 選用(1,10)視差圖...........................................................................................42 圖 3.35 選用(1,2,3)視差圖..........................................................................................43 圖 3.36 選用(1,3,5)視差圖..........................................................................................43 圖 3.37 選用(1,4,7)視差圖..........................................................................................43 圖 3.38 選用(1,5,9)視差圖..........................................................................................43 圖 3.39 66.405LPI 三個不同開口大小示意圖...........................................................44 圖 3.40 44.270LPI 三個不同開口大小示意圖...........................................................44 圖 3.41 實際觀看堆疊立體圖效果情形....................................................................44 圖 4.1 實際拍攝檢測 Pitch 值 30LPI 的實景圖 .......................................................45 圖 4.2 黃色大菊花圓形堆疊立體圖..........................................................................46 圖 4.3 紫色小花圓形堆疊立體圖..............................................................................46 圖 4.4 藍色小菊花圓形堆疊立體圖..........................................................................47 圖 4.5 1,2 視差 2view 堆疊立體圖.............................................................................48 圖 4.6 1,3 視差 2view 堆疊立體圖.............................................................................48 圖 4.7 1,4 視差 2view 堆疊立體圖.............................................................................48 圖 4.8 1,5 視差 2view 堆疊立體圖.............................................................................48 圖 4.9 1,6 視差 2view 堆疊立體圖.............................................................................48 圖 4.10 1,7 視差 2view 堆疊立體圖...........................................................................48 圖 4.11 1,8 視差 2view 堆疊立體圖...........................................................................48 圖 4.12 1,9 視差 2view 堆疊立體圖...........................................................................48 圖 4.13 1,10 視差 2view 堆疊立體圖.........................................................................49 圖 4.14 1,2,3 視差 3view 堆疊立體圖........................................................................49 圖 4.15 1,3,5 視差 3view 堆疊立體圖........................................................................49 圖 4.16 1,4,7 視差 3view 堆疊立體圖........................................................................49 圖 4.17 1,5,9 視差 3view 堆疊立體圖........................................................................49 圖 4.18 開口大小 0.13mm (2x2)及 0.172mm (3x3)的薄膜在 iPad 2 上共 13 圖.........51 圖 4.19 開口大小 0.1516mm (2x2)及 0.229mm (3x3)的薄膜在 iPad 2 上共 13 圖.....52 圖 4.20 開口大小 0.1912mm (2x2)及 0.287mm (3x3)的薄膜在 iPad 2 上共 13 圖....53. vii.

(10) 表目錄表 3.1 觀看距離與針孔開口大小..............................................................................30 表 3.2 不同的壓克力厚度所得到的薄膜針孔大小..................................................31 表 3.3 不同的薄膜針孔週期大小求出圖像週期大小..............................................32 表 3.4 不同觀看距離求出不同的針孔開口大小......................................................33 表 3.5 不同的觀看距離求出薄膜週期大小..............................................................34 表 4.1 開口大小 0.130mm 在 iPad 2 上觀察 9 組不同視差的堆疊圖像結果 ........54 表 4.2 開口大小 0.1516mm 在 iPad 2 上觀察 9 組不同視差的堆疊圖像結果 ......54 表 4.3 開口大小 0.1912mm 在 iPad 2 上觀察 9 組不同視差的堆疊圖像結果 ......54 表 4.4 開口大小 0.172mm 在 iPad 2 上觀察 4 組不同視差的堆疊圖像結果 ........55 表 4.5 開口大小 0.229mm 在 iPad 2 上觀察 4 組不同視差的堆疊圖像結果 ........55 表 4.6 開口大小 0.287mm 在 iPad 2 上觀察 4 組不同視差的堆疊圖像結果 ........55. viii.

(11) 第一章緒論 1.1 研究背景與動機近年來立體成像技術隨著科技的發展不斷進步，新的立體成像技術及應用也不斷被提出，尤其是在阿凡達立體電影推出後，更是對立體成像技術的關注達到了高峰，然而目前立體電影與立體顯示器都需要配戴輔助工具才能看到立體成像，雖然裸眼立體成像技術的發展也一直被產業界及學術界所重視，但其立體顯示效果仍然有很大改善空間，多年來從事立體印刷相關工作與研究，主要研究在圓柱透鏡陣列立體印刷(俗稱光柵板立體印刷)，這是屬於裸眼立體成像的技術，須雙眼要與圓柱透鏡陣列方向垂直才會產生視覺立體感，為了克服能在任何方向都有立體效果，即 360 度都可以看到立體效果[1]，從文獻資料得知堆疊立體 (Integral imaging)成像技術[2-3]可以達到此要求，雖然目前有許多探討堆疊立體成像技術的文獻資料，但真正能應用在一般商品中的非常少，以印刷完成的堆疊立體成像應用更少，堆疊立體成像所需光學元件是用針孔陣列立體薄膜片或是微透鏡陣列，目前要取得微透鏡陣列材料不易，要配合不同顯示器的規格也很難取得，雖有使用網版印刷印製的微透鏡陣列[4-5]可以開發應用在不同顯示器規格上，但目前品質仍有很大的提昇空間，為了做初期研究與實驗其可行性，本研究提出以容易取得與方便設計的針孔陣列立體薄膜片(Pinhole Array Film)作為堆疊立體影像實驗的測試，同時在未尋求合適及更佳的微透鏡陣列前，不對印刷技術來實現堆疊立體成像技術做探討，本論文研究動機是希望能以堆疊立體成像用的針孔陣列立體薄膜片與顯示器整合應用，來達到 3D 顯示之效果。. 1.2 研究目的目前各式的立體成像技術已成為產業應用及學術研究之熱門議題，其中堆疊立體成像技術在國際上有許多學者提出新的想法，在亞洲以日本及韓國居於領先的地位[6]，近年來在中國也有許多學者發表相關文章，如王宇學者提出堆疊立體成像以電腦計算重建技術研究[7]，伍春洪等學者提出堆疊立體成像深度测量方法[8-9]，王瓊華等學者提出堆疊立體成像應用[10-12]，楊欣榮等學者提出堆疊立體成像研究與進展[13-15]，朴燕學者提出改善堆疊立體成像分辨率的方法 1.

(12) [16]，但反觀在國內有關這方面研究相對比較稀少，堆疊立體成像技術目前大部份以實驗性階段居多，在應用面上除了少數顯示器立體成像有被應用與展示外，仍然存有許多的因素造成堆疊立體成像技術無法推廣，本研究希望透過現有的設備與材料，能夠依據不同顯示設備及規格設計針孔陣列立體薄膜片並且輸出，同時完成堆疊立體圖像的製作，希望未來能夠達到品質佳且能快速大量生產的針孔陣列立體薄膜片而且能與立體顯示技術相互結合。綜合上述的說明本論文研究目的如下: (1)依顯示設備的規格完成針孔陣列立體薄膜片的設計與輸出。 (2)設計並完成堆疊立體圖像製作。 (3)實現堆疊立體成像技術應用在平板顯示器。. 1.3 研究的問題堆疊立體影像的完成有很多方式，目前最常見的是以拍照攝影方式，透過微透鏡陣列取得影像，然後再以相同微透鏡陣列還原立體影像，這種方式一般應用在實驗室中，或者用多鏡頭以矩陣排列方式拍攝，再經由軟體合成堆疊立體影像，並用微透鏡陣列呈現立體效果；近年來則以編寫程式將拍攝影像轉換為立體影像，而本研究是採用 3ds Max 軟體以矩陣方式將不同視角圖像輸出，再經由合成軟體完成堆疊立體影像並配合針孔陣列立體薄膜片在平板顯示器上顯現堆疊立體效果，本論文研究問題如下: (1)如何正確製作針孔陣列立體薄膜片的週期與針孔大小即開口率(Aperture Ratio)，方能適用於平板顯示器上。 (2)如何正確調整 3ds Max 軟體拍攝的角度與方法才能獲得最佳的立體視覺效果。如何設定觀看的距離與視域數(Number of Views)多寡，適用於平板顯示器上達到較舒適的堆疊立體效果。 (3)現有的平板顯示器是否都能呈現好的堆疊立體效果，如何以客觀的角度評論較舒適的堆疊立體效果，以及認定最小的重影問題。 2.

(13) 針對以上的問題在未施做實驗之前都無法預測是否能解決，因為將考量的因素非常多，以現有能力無法完成多種品牌平板顯示器的實驗，所以本研究實驗僅選擇目前知名的 iPad 2 平板顯示器做研究。. 1.4 研究範圍與限制相關完成堆疊立體成像方法很多，本研究主要研究範圍是以針孔陣列立體薄膜片完成堆疊立體，堆疊立體圖像製作是採用 3ds Max 軟體完成，本研究將探討如何從不同截取角度做立體深度視差研究及設計針孔陣列立體薄膜片週期及針孔大小，主要以人眼觀看舒適為主要考量因素，即堆疊立體的重影現象最小，而每個人的眼睛與觀看感知不同，理論上需經由多人觀看後再做評估，但本研究的重點是在製作方法與參數測試，因此本研究將不做問卷調查分析。同時在堆疊成像的製作方法也不探討其它的方式，使用陣列透鏡拍攝方法或其它用電腦程式模擬運算，將在文獻探討中介紹。另外由於材料與設備的限制，堆疊立體成像會受到針孔陣列立體薄膜片與堆疊影像中間材料厚度的限制，製作軟體解析度亦有所限制，因此，只能依現有的 iPad 2 平板顯示器規格做為實驗的條件。. 1.5 名詞解釋茲將本研究所提及的重要專有名詞進行解釋： 1. 堆疊立體(Integral Photography): 1908 年 Gabriel M. Lippmann 提出以凸透鏡陣列方式表現立體，透過凸透鏡陣列的作用，影像可以在任何方向顯示出立體效果。 2. 圓柱透鏡陣列(Lenticular Lens Array):俗稱光柵板，是由一維柱狀透鏡所組成的膠片，設計光柵板須要考量如下因素：Pitch(間距)、材料折射率、透鏡曲率半徑、視角、成像焦距，以及光柵板厚度等。. 3.

(14) 3. 微透鏡陣列(Micro-lens Array): 整個透鏡形狀類似於蒼蠅眼(Fly's-eye)，屬於二維結構的透鏡，設計微透鏡陣列須考量因素有：透鏡大小、材料折射率、透鏡曲率半徑、成像焦距等。 4. 視差遮障立體法(Barrier 3D):又稱黑線立體法;視差遮障立體法的基本原理是利用間隙相同的粗黑線條所組成的底片，貼在具一定厚度透明材質上，再將經特別處理過的影像，放置在材質背面後來產生的立體效果。. 5. Pinhole 3D:堆疊圖像透過平板顯示器並與針孔陣列立體薄膜片產生堆疊立體成像，此技術須要有強的背光模組，才能顯示舒適的立體效果。 6. 重影(ghosting): 又稱雙像(double images)或串擾(cross talk)，即水平視差過大時，不在雙眼融合的範圍內將出現雙眼複視的現象。. 4.

(15) 第二章文獻探討 1908 年 Gabriel Lippmann 提出堆疊立體成像(Integral Photography)， 1920 年 Herbert Ives 等科學家提出圓柱透鏡陣列(光柵)立體法， 1933 年 Clarence W. Kanolt 提出利用針孔陣列完成堆疊立體成像，1936 年 Carl Percy and Ernest Draper 提出用平版印刷印製立體成像，當時已經使用到 400LPI 高解析度線數印刷，同時也提出最佳的印刷過網角度避免產生網花(Moiré)， 1955 年由 John T. Gruetzner 實驗用每平方英寸有 40000 個透鏡陣列來製作堆疊立體成像， 1978 年由 Yutaka Igarashi 提出利用電腦合成技術完成堆疊立體成像，並應用在堆疊立體電視上， 1989 年由 Ivars Villums 提出數位合成立體影像並以高解析印刷方式完成堆疊立體成像，1988 到 1992 年由 Villums and David Roberts 提出繞射透鏡完成堆疊立體成像，2000 年由 Wisconsin 公司以射出滾壓方式大量完成微透鏡陣列製造，雖然目前堆疊立體成像已經應用在立體電視及顯示器上，但仍然有許多的改善空間與應用。本研究提出以針孔陣列立體薄膜片完成堆疊立體成像，並利用電腦以 3ds Max 軟體完成不同陣列數的堆疊立體影像，以及測試使用不同比例的針孔透光孔徑大小來找出最合適的參數，同時透過實驗找出針孔陣列立體薄膜片的針孔週期大小與觀看距離的關係，在平板顯示器呈現堆疊立體成像的重影問題降到最低。. 2.1 立體成像的種類與介紹對於立體成像的分類，一般是採用 1993 年美國專利(Multi-mode Stereoscopic Imaging System, US 5,264,964)[17]的公告內容中將立體成像技術分成三大類為依據，分別是自動立體成像 (Autostereoscopics)、雙眼視覺立體成像 (Binocular Stereoscopics)，以及多模態立體成像(Multi-mode Stereoscopics) 等技術，其立體成像技術分類參考圖 2.1 所示[18]。隨科技的進步，立體成像技術正不斷地被改良與創新中，本研究以文獻收集整理與歸納方式，將立體成像技術劃分為三大類：(1)以雙眼直接可以觀察到立體效果；(2)必須戴輔助工具(例如：戴特殊眼鏡) 5.

(16) 才能觀察到立體效果；(3)不戴輔助工具利用特殊方法(例如：經過訓練)也可以看到立體效果。第一類的立體成像技術有：視差遮障立體法(Parallax Barrier)、光柵立體法 (Lenticular 3D)、全像術(Holography)、立體疊紋法(Moiré 3D)、堆疊立體法(Integral Imaging)，以及共焦球面鏡立體顯示(Confocal Spherical Mirrors)等技術。第二類立體成像技術有：紅藍眼鏡立體法 (Anaglyph)、立體電視(Stereo TV)及立體電影 (Stereo Film)。第三類立體成像技術有：兩張式立體照片(Stereoscopic Pictures)、隨機點立體圖(Single Image Random Dot Stereogram)等技術。. 圖 2.1 立體成像技術分類參考圖隨著科技的進步，未來將會有更多新的立體成像技術出現及被廣泛的應用，唯有不斷地收集資料才會有更多資訊納入。以下僅就上述分類中與本研究重要相關性做介紹，如視差遮障立體法、光柵立體成像、及本研究主題以針孔陣列立體薄膜片做堆疊立體成像應用平板顯示器之研究。. 2.1.1 視差遮障立體法(Barrier 3D) 在 1692 年法國畫家 G. A. Bois-Clair 首先用視差遮障立體法來展示其畫作有變圖效果，視差遮障立體法又稱黑線立體法，視差遮障立體法的基本原理是：利 6.

(17) 用週期相同的粗黑線條所組成的底片置放在具一定厚度透明材質上，再把經處理過的立體影像放置在材質背面後，在適當的距離觀看可以產生良好的立體效果，此種成像技術必須在背後打光才能觀賞看到立體效果，圖 2.2 為從不同角度實際拍攝樣品，圖 2.2(a)為背後沒有打光完成看不出影像，圖 2.2(b)為背後打光從右邊看到的影像，圖 2.2(c)為背後打光從中間看到的影像，圖 2.2(d)為背後打光從左邊看到的影像，此種技術主要缺點是必須從背後打光及觀看的視角較窄，隨著近年的顯示器背光模組的改變將有利於視差遮障立體法的應用。. (a). (b). (c). (d). 圖 2.2 視差遮障立體法實際拍攝樣品展示從圖 2.3 中可以了解視差遮障立體法成像基本原理及影響視差遮障立體效果主要因素，圖中顯示視角大小及景深是受隙縫之間距(Pitch)大小及黑線與透明所佔比例、材料厚度，以及材料折射率等因素的影響。. 圖 2.3 視差遮障立體法成像基本原理從圖 2.4 中可以了解視差遮障立體法成像原理以及影響視差遮障立體效果因素[19]，圖中 B 為兩眼距離及 D 為觀看距離，P 為柵線透空寬度大小、T 為中間材料厚度。. 7.

(18) 圖 2.4 視差遮障立體法成像示意圖將圖 2.4 中三角形放大及詳細標示如圖 2.5 所示，利用三角形相似定理可推得下列式子：. 圖 2.5 視差遮障立體法成像原理從 I 0 I 4 I 2 與 I 0 I 3 ER 相似三角形，所以可以得到以下相關式子:. I 0 I1 II P  1 2  I 0 EL EL ER B. (2.1). 8.

(19) I 0 I 4 I 0 I1 T   I 0 I 3 I 0 EL D. (2.2). 從式子(2.1)與(2.2)關係可以推導出式子:. T P  D B. (2.3). 從幾何原理我們可以得知影響立體效果的關系，經推導最後可以得到方程式 (2.4)，本論文後面實驗將依此程式設計針孔陣列立體薄膜。. P  ( B * T ) /( D). (2.4). 另外從圖 2.6 中可以了解製作視差遮障立體影像可以從一些已知參數中求出最佳的組合，圖中 F 為視差遮障立體圖像大小及 D 為觀看距離，P 為柵線透空寬度大小、T 為中間材料厚度。. 圖 2.6 視差遮障立體法成像示意圖將圖 2.6 中三角形放大及詳細標示如圖 2.7 所示，利用三角形相似定理可推得下列式子：. 9.

(20) 圖 2.7 視差遮障立體法成像原理. P D T  F D 從 I 0 I 3 I 4 與 I 0 I1I 2 相似三角形，可以得到以下相關式子:. I0 I3 I3I 4 P   I 0 I1 I1I 2 F. (2.5). I0 I3 I0 I5 D  T   I 0 I1 I 0 I 6 D. (2.6). 從式子(2.5)與(2.6)關係可以推導出式子:. P D T  F D. (2.7). 從幾何原理我們可以推導出方程式(2.8)。. F  ( P * D) /( D  T ). (2.8) 10.

(21) 除了上述說明外，還有一些重要因素會影響視差遮障立體法，如不同視角圖像的張數與柵線透空寬度與遮障寬度大小比例及圖像最大視差範圍，一般圖像的張數會與透空寬度與遮障寬度比例有關連，例如設計 2 張圖像時透空寬度與遮障寬度比是 1:1；3 張圖像時透空寬度與遮障寬度比是 1:2；4 張圖像時透空寬度與遮障寬度比是 1:3，以此類推，但還是有一定限制範圍，實際要經過實驗才能證明推論是否正確，因為當透空寬度過小時，會影響圖像的亮度與色彩，而至於最佳化參數要依平板顯示器規格而有變化，最終要以實際實驗參數為準。. 2.1.2 光柵立體法在 1920 年後有科學家將 Gabriel M. Lippmann 發明的堆疊立體法中所使用的微透鏡陣列改成圓柱狀透鏡陣列( 一般稱光柵板)，並依此產生立體影像效果。. 1960 年後光柵板立體印刷便開始大量生產並在市面流通，最著名公司是 Vari-Vue of New York。光柵板立體印刷簡單說明就是利用電腦將圖像合成特別效果後，經過製版印刷在紙上，再以光柵板對位貼合或直接印刷於光柵板平整面上，目前光柵立體印刷是以直接印刷在光柵板上為主流;基本上光柵板是依幾何透鏡成像產生立體效果，人雙眼觀看光柵板方向必須垂直才有立體效果產生，光柵板立體印刷在製作時是利用左右位移圖像來達到兩眼視差效果，若將光柵板方向與兩眼平行則無法產生兩眼視差而達到立體效果。光柵立體法原理可以用圖 2.8 說明圓柱透鏡陣列立體成像法，圖中 a、b、c、. d 分別代表 4 張不同視差的圖像經過圓柱透鏡陣列分別折射到雙眼，利用左右位移的視差圖像來達到兩眼視差效果，若將圓柱透鏡陣列方向與兩眼平行則無法產生兩眼視差而達到立體效果。現在隨科技快速發展，光柵立體圖像製作有很多方法，不論是用立體攝影法，動畫模擬法，手動位移法，立體深景圖程式演算法等，主要原理是將幾張不同視角的圖像依順序做縱向圖切割，再用軟體按照順序組合成一張立體光柵圖像。立體光柵圖像在製作上的解析度設定很重要，一般會依據被印材料及設備而匹配不同的參數。目前光柵立體法最大應用是在立體印刷，而立體印刷最重要是光柵圖像的套印須十分準確，同時要注意立體光柵圖像的節距. (Pitch)要精準與光柵板節距(Pitch)相匹配。除了立體印刷產品應用，目前許多裸眼立體顯示器也採用圓柱透鏡陣列，而目前立體顯示器與立體印刷最大差異是顯 11.

(22) 示器解析度不夠高，同時容易出現液晶顯示器 RGB 疊紋效應問題，但相信隨著科技的進步慢慢會改善。. 圖 2.8 圓柱透鏡陣列立體成像法示意圖目前圓柱透鏡陣列材料有幾項重大的缺點仍然無法做改善，如每批材料生產的節距(Pitch)都會有些微的不同，其次，因圓柱透鏡陣列材料在生產過程中柱狀線條易產生整張材料的變形，另外圓柱透鏡陣列材料生產過程中因裁切的位置無法精準在每個透鏡相同位置，造成立體圖像的正面焦距無法精確落在相同位置，常會使視覺產生不適的現象，針對每批材料生產的節距不同，採用相同或接近的測試底片當工具來檢查每批材料的正確 Pitch 數並修正製作立體圖像的參數，同時也會依觀看距離做修正，參考方程式(2.9)及圖 2.9 以求出正確的製作立體圖像參數。. S' t 1 S nD. (2.9). S ' 代表立體圖像製作週期參數， S 代表圓柱透鏡陣列實際週期參數， t 代表圓柱透鏡陣列焦距(厚度)， n 代表圓柱透鏡陣列折射率， D 代表觀看距離。目前印刷用圓柱透鏡陣列材料依材質分：PET(聚酯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PS(聚苯乙烯)及壓克力等材質。光柵板材料依節距、尺寸及厚度有： 140. LPI (20” x 28” ，厚度 0.25mm)、100 LPI (20” x 28” ，厚度 0.35mm)、100 LPI (20” 12.

(23) x 28” ，厚度 0.58mm)、85 LPI (20” x 28” ，厚度 0.45mm)、75 LPI (20” x 28” ，厚度 0.45mm)、62LPI (20” x 28” ，厚度 0.68mm)、50 LPI (20” x 28” ，厚度. 0.80mm)等規格。以上資料僅供參考，每家公司生產實際數值會有所差異。每種圓柱透鏡陣列材料有不同 LPI(Lines per Inch)、材料折射率、厚度及視角。因此表現的效果不同，一般圓柱透鏡陣列材料供應商都會提供前述圓柱透鏡陣列材料的規格及參考資料。由圖 2.10 知圓柱透鏡陣列材料有不同視角的差異，寬視角適合變圖效果，窄視角則適合立體圖效果[20]，例如: 100 LPI (20” x 28”, 厚度. 0.35mm)適合製作變圖效果，100 LPI (20” x 28”, 厚度 0.58mm) 適合製作立體效果。. 圖 2.9 觀看距離與 Pitch 數關係及計算公式. 圖 2.10 顯示不同視角之光柵板目前印刷用圓柱透鏡陣列材料製作是依據造鏡者公式(2.10)，設計正確圓柱 13.

(24) 透鏡陣列模具再調整生產的條件，圖 2. 11 圓柱透鏡陣列基本結構，t 為透鏡焦距(厚度)，n 為材料折射率，r 為曲率半鏡。. t. rn n 1. (2.10). 圖 2. 11 圓柱透鏡陣列基本結構顯示器用的圓柱透鏡陣列材料基本上也是要依據造鏡者公式去推算圓柱透鏡陣列基本結構設計，但因一般顯示器成像位置與印刷方式不同，所以印刷用的圓柱透鏡陣列材料不適用於立體顯示器上，而需要重新設計與開發模具，因為費用很高及時間很長，這也是本研究要採用針孔陣列立體薄膜片最主要原因。. 2.2 堆疊立體成像本研究是以堆疊立體成像技術為基礎，一般堆疊立體是利用微透鏡陣列作為成像的透鏡，而本研究則採用成本較低並容易取得與可以快速修正不同參數的針孔陣列立體薄膜片，兩者在堆疊立體圖像的製作原理相同，只有在成像的工具不同，本研究重點是堆疊立體成像以針孔陣列立體薄膜片應用在 iPad 2 顯示器上。本節將分三部份來討論，首先介紹堆疊立體成像技發展歷史，其次說明堆疊立體成像原理與種類，最後說明堆疊立體成像製作方法。 14.

(25) 2.2.1 堆疊立體成像發展歷史最早以微透鏡陣列方式表現堆疊立體是在 1908 年 Gabriel M. Lippmann 提出. [3]，近來眾多的立體成像技術中堆疊立體法已經為發展主流之一，其中又以美國學者 B. Javidi 等人[6]提出相當多文章為當今主要研究團隊，堆疊立體法主要透過微透鏡陣列的作用，影像可以在任何方向顯示出立體效果，整個陣列形狀類似蠅眼(Fly's-eye)，又稱為堆疊立體法(Integral Imaging)。Gabriel M. Lippmann 並因發明應用干涉現象的天然彩色攝影技術，獲得 1908 年諾貝爾物理獎。圖 2.12 為堆疊立體法所用的微透鏡陣列實景圖。Ives 在 1931 年指出 G. Lippmann 提出的堆疊立體系統會產生的假像-正像轉換，也就是存在目標物體之間深度次序反轉的問題。為了解決這個問題，他提出了一種被稱為“兩步集成攝影術”的方法。在二十世紀的六、七十年代，由於圖像記錄、顯示技術及微透鏡陣列的製造技術相對於實際應用仍然不成熟，堆疊立體成像技術受到較少的關注，直到九十年代，這些技術才達到實際應用的要求。如電荷耦合器件(CCD)等高解析度的感光裝置代替傳統攝影使用的感光底片，實現立體影像資訊的截取、記錄與儲存。. 圖 2.12 微透鏡陣列實景圖堆疊立體法表現立體的方式與立體疊紋法類似但不同，目前疊紋立體僅能產生幾何圖形影像的立體效果，2008 年日本 Grapac 公司提出 Hals(Honeycomb Array. Lens Sheet)微透鏡製作疊紋立體印刷技術，堆疊立體法可以用於表現圖像的立體，兩者技術在 360 度觀看都能看到立體效果。由於堆疊立體法圖像屬於二維方式，所在整個製作方法難度高於一維方式的光柵立體法，因此在目前堆疊立體實際應用面較少，從一份國內學者研究報告中[21]，近年來有關堆疊立體法在國 15.

(26) 際發表文章有明顯增多趨勢，同時也預測後 10 年此技術將會應用在顯示器上，成為主流商品。. 2.2.2 堆疊立體成像原理與分類堆疊立體成像可以用拍攝方式透過微透鏡陣列截取影像後，拍攝方法有矩陣式照相機結構及單鏡頭矩陣式拍法，一般是用 CCD 記錄(或感光底片)，再經以微透鏡陣列顯現堆疊立體效果，另一種方法是以電腦計算完成數位化的堆疊立體成像後再經微透鏡陣列顯現立體效果。不論採用那一種方法其基本原理是物體的成像過程被分為記錄和顯示兩個階段，如圖 2.13 及圖 2.14。. 圖 2.13 物體成像記錄過程. 圖 2.14 物體成像顯示過程. 計算堆疊立體圖像重建可分兩類方法。一種方法是針孔陣列模型(是本論文使用工具)。即合成一個針孔陣列替代實際的透鏡陣列做顯示，再根據光線追跡法來類比顯示過程。另一種方法是分析單元圖像或子圖間的視差來產生三維圖像的深度橫向切片。電腦產生的堆疊立體圖像記錄過程是在電腦內完成的，電腦產生的堆疊立體圖像的記錄過程是在電腦裡採用數位方法合成的。而顯示過程是與拍攝成像相同，得到的單元圖像是數位形式的，而立體圖像是光學的形式。其方法有兩種，一種以動畫軟體產生不同矩陣視差圖，再經專業軟體合成堆疊立體圖像。另一種用電腦產生景深圖判定立體深度資訊再以軟體產生不同矩陣視差圖後再結合成堆疊立體圖像，目前，堆疊立體顯示所用的影像資訊來源主要來自於陣列式照相機的拍攝或利用程式編寫合成。這個過程大部份必須由專業技術人員在實驗室完 16.

(27) 成。限制了堆疊立體成像技術的市場推廣主要因素。為了能普及推廣堆疊立體顯示技術，一種容易操作且低成本的堆疊立體成像技術尤為重要。一種由堆疊立體成像技術發展而來的光場照相機正好符合以上各項要求。它是通過一次曝光就能記錄光場方向和強度資訊，稱為 Plenoptic 照相機。運用印刷方式來完成堆疊立體成像技術是可以應用在市場上。有關影響堆疊立體效果的因素有那些，可以從圖 2.15 的示意圖了解基本概念，圖中 PL 代表微透鏡陣列週期大小，PF 代表堆疊立體圖像週期大小，E 代表兩眼距離(平均是 65mm)，T 代表微透鏡陣列與堆疊立體圖像間空隙(一般指材料厚度，D 是觀看距離，從幾何原理我們可以推導出方程式(2.11)與方程式(2.12)。 PL  ( PF * E ) /( E  PF ). (2.11). T  ( PF * D) /( E  PF ). (2.12). 圖 2.15 使用微透鏡陣列顯示堆疊立體. 2.2.3 堆疊立體圖像的製作方法要完成堆疊立體圖像製作，不論採用那種方法，首先最重要是取得微透鏡陣列材料，並知道正確規格與排列，常見的微透鏡陣列一般排列方式有兩種，分為格狀(Grid structure)（如圖 2.16 所示）和位移(Offset structure)（如圖 2.17 所示）兩種方式[22-24]，圖中 r 代表一個透鏡半徑大小，2 r 代表透鏡陣列週期大小。. 17.

(28) 圖 2.16 堆疊透鏡格狀排列示意圖. 圖 2.17 堆疊透鏡位移排列示意圖. 數位堆疊立體影像要根據微透鏡陣列規格去製作影像，一般用二維影像來表示，M*N 數位影像以矩陣方式表示如方程式(2.13)；  f (0, 0)  f (1, 0)   f (2, 0)   f (3, 0)  f (4, 0) f  x, y    .   .  .   .   f ( M  1, 0). f (0,1) f (1,1). f (0, 2) f (1, 2). f (0,3) f (1,3). f (0, 4) f (1, 4). . . . .. f (2,1) f (3,1) f (4,1). f (2, 2) f (3, 2) f (4, 2). f (2,3) f (3,3) f (4,3). f (2, 4) f (3, 4) f (4, 4). . . . .. .. .. .. .. . . . .. .. .. .. .. . . . .. .. .. .. .. . . . .. . f ( M  1,1). . f ( M  1, 2). . f ( M  1,3). . . . . . . . . . . . .. . . . . . f ( M  1, 4) . . . .. f (0, N  1) f (1, N  1).    f (2, N  1)   f (3, N  1)  f (4, N  1)  . .   .  .   .  f ( M  1, N  1) . (2.13). 如果要製作 2 階影像以(2*2)矩陣方式表示如方程式(2.14)；  f (0, 0) f  x, y     f (1, 0). f (1, 0)  f (1,1) . (2.14). 如果要製作 3 階影像以(3*3)矩陣方式表示如方程式(2.15)；  f (0, 0) f  x, y    f (1, 0)  f (2, 0). f (0,1) f (1,1) f (2,1). f (0, 2)  f (1, 2)  f (2, 2) . (2.15). 如果要製作 10 階影像以(10*10)矩陣方式表示如方程式(2.16)；. 18.

(29)  f (0, 0)  f (1, 0)   f (2, 0)   f (3, 0)  f (4, 0) f  x, y     f (5, 0)  f (6, 0)   f (7, 0)  f (8, 0)   f (9, 0). f (0,1) f (1,1) f (2,1). f (0, 2) f (1, 2) f (2, 2). f (0,3) f (1,3) f (2,3). f (0, 4) f (1, 4) f (2, 4). f (0,5) f (1,5) f (2,5). f (0, 6) f (1, 6) f (2, 6). f (0, 7) f (1, 7) f (2, 7). f (0,8) f (1,8) f (2,8). f (3,1) f (4,1) f (5,1) f (6,1). f (3, 2) f (4, 2) f (5, 2) f (6, 2). f (3,3) f (4,3) f (5,3) f (6,3). f (3, 4) f (4, 4) f (5, 4) f (6, 4). f (3,5) f (4,5) f (5,5) f (6,5). f (3, 6) f (4, 6) f (5, 6). f (3, 7) f (4, 7) f (5, 7). f (3,8) f (4,8) f (5,8). f (7,1). f (7, 2). f (7,3). f (7, 4). f (7,5). f (6, 6) f (7, 6). f (6, 7) f (7, 7). f (6,8) f (7,8). f (8,1) f (9,1). f (8, 2) f (9, 2). f (8,3) f (9,3). f (8, 4) f (9, 4). f (8,5) f (9,5). f (8, 6) f (9, 6). f (8, 7) f (9, 7). f (8,8) f (9,8). f (0,9)  f (1,9)   f (2,9)   f (3,9)  f (4,9)   f (5,9)  f (6,9)   f (7,9)  f (8,9)   f (9,9) . (2.16). 現以(3*3)矩陣方式來說明如何製作一個堆疊立體影像，首先要先取得不同視角的(3*3)圖像再依據一定位置擺放，如圖 2.18(a)，再將多張不同圖像利用遮罩方式合成一張堆疊立體影像，如圖 2.18(b)，堆疊立體影像經微透鏡陣列就可展示 360 度都可以看到立體影像。目前製作堆疊立體影像方法有許多種，例如使用動畫軟體 3ds Max 截取不同角度圖像再經軟體合成一張堆疊立體圖像。或用數位照相機以攝影方式拍攝不同角度圖像，再經軟體合成一張堆疊立體圖像。也可以用一張圖像用調變方式產生視覺錯覺方式(多張的不同調變量)，再經軟體合成一張堆疊立體圖，本研究採用 3ds Max 軟體製作二維多張不同視差圖像再以軟體合成一張堆疊立體圖像。. (a). (b). 圖 2.18 一個透鏡週期大小置入不同圖像的位置示意圖. 19.

(30) 2.3 針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像本節所要介紹的針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像是本研究主要方法，其成像原理與製作方法與前面堆疊立體成像相同，唯一最大差異是使用成像工具不同，針孔陣列立體薄膜片是一片具有週期性透光圓點所組成的一張片料，與視差遮障立體法使用條狀透光片料相似，差異是成像方式有不同，視差遮障立體法屬於一維製作方法，針孔陣列立體薄膜片屬於二維製作方法。使用的針孔陣列立體薄膜片比微透鏡陣列製作簡單快速，但缺點是顯示設備要有強力背光的裝置。本節將分兩部份來討論，首先介紹針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像相關發展概述，再來說明針孔陣列立體薄膜片成像原理與製作相關重要參數。. 2.3.1 針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像概述 G. Lippmann 提出的堆疊立體攝影術(Integral photography)，所使用的微透鏡陣列早期以玻璃材料為主加工不易，因此限制了早期的堆疊立體攝影術的發展。在 1911 年 Sokolov 使用一個針孔陣列實現了堆疊立體攝影術系統，這是最早提到以針孔陣列立體薄膜片應用立體成像。在堆疊立體成像記錄過程中，三維物體光線的方向和強度資訊被針孔陣列截取，然後被一個二維圖像電荷耦合器件. (CCD)記錄。每個針孔採集的光線資訊被投射到圖像電荷耦合器件並形成具有特殊透視關係的二維圖像，稱為一個單元圖像。在重建的階段，單元圖像被一個液晶顯示面板（LCD）或空間光調製器(SLM)顯示，圖 2.19 為一般液晶顯示面板結構示意圖[25]。. 圖 2.19 一般液晶顯示面板結構示意圖[25] 20.

(31) 來自單元圖像的光線經針孔陣列後在空中疊加，形成一個原始物體的立體圖像。在早期針孔立體法無法推行的原因是沒有很強的背光模組，導致成像的立體圖像在亮度及色彩表現不佳，隨著當今的背光模組增強及光源改變都有利於針孔陣列立體薄膜片應用立體技術發展與開發，加上近年立體成像技術與立體內容設計不斷提昇，將有助於立體顯示器的應用將更廣泛，本論文將以針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體成像應用在 iPad 2 平板電腦上，圖 2.20 為 iPad 2 平板電腦分解圖. [26]，其中以觸控面板與保護玻璃的厚度是影響製作針孔陣列立體薄膜片正確週期(觀看距離不同週期要修正)與針孔大小的主要因素。. 圖 2.20 iPad 2 平板電腦分解圖資料來源：http://www.ifixit.com. 2.3.2 針孔陣列立體薄膜片製作堆疊立體原理與相關重要參數以針孔陣列立體薄膜片製作立體成像與堆疊立體成像是相同，可以從圖 2.21 的示意圖了解基本概念，圖中 PL 代表針孔陣列週期大小，PF 代表立體圖像週期大小，E 代表兩眼距離(平均是 65mm)，T 代表針孔陣列與立體圖像間空隙(一般指材料厚度，D 是觀看距離，其中各有其相關性可參考方程式(2.5)與方程式(2.6)。 21.

(32) 圖 2.21 使用針孔陣列立體薄膜片顯示堆疊立體. 從方程式(2.5)與方程式(2.6)中知道改變其中的參數將會影響整個立體成像效果，除了上述的基本因素外，本研究還有許多考量因素，如顯示設備的不同將會影響製作的參數，針孔陣列立體薄膜片的針孔透光大小也將會影響整體視覺效果，依據傳統針孔成像原理得知針孔越小成像越清楚，但應用在平板顯示器是否相同原理要經實驗證明，針孔越小相對的透光強度將減弱，在本研究所使用的針孔陣列立體薄膜片透光開口率最佳是多少也是研究重要的關鍵之一，同時也會影響不同視差圖置放張數，以往傳統立體印刷經驗是置入不同視差圖張數越多效果越好，但本研究是否也是相同，以目前顯示器的解析度並不高(與印刷解析度相比)，因此要經過實驗驗證才能得知效果。. 2.4立體顯示器概論從Lenny Lipton最近發表有關電子產品立體顯示器的簡要歷史介紹[27]，立體顯示器從早期的以CRT顯示器到液晶顯示器，及目前開發高畫質超過1920 ×. 1080pixel的顯示器，目前立體效果都以戴眼鏡居多如偏光式眼鏡，快腦閃式眼鏡等，最近立體顯示商品國外有Samsung和LG立體電視，國內有華映和友達等開發立體顯示器；至於裸眼效果立體顯示器開發以飛利浦在1990~2000以光柵式立體 22.

(33) 效果最為成功，使用斜角度的光柵板克服了顯示器的疊紋效應，圖2.22旋轉光柵板與液晶顯示器達一定角度時可消除疊紋效應，目前電子立體顯示器商品已經可以從賣場容易買到。而蘋果電腦公司開發的手機面板Retina 顯示器，每吋已達. 326 像素，國內宏達電新手機HTC Butterfly顯示器高達440PPI，這顯示目前平板顯示器將朝高解析度快速發展，這將有利於裸眼立體顯示技術及商品應用不斷擴展機會。. 圖2.22 旋轉光柵板與液晶顯示器達一定角度時可消除疊紋效應. 2.5文獻探討小結本研究主要是探討立體成像技術，希望從文獻探討中能找出符合與研究相關的資料，以利在實驗時參考，其中涉及到相關知識有光柵式立體成像、堆疊成像、針孔立體成像與顯示器規格與結構等，本研究主題是設計製作針孔陣列立體薄膜片，以3ds Max軟體完成堆疊立體圖輸入iPad 2顯示器上，並將針孔陣列立體薄膜片置放在iPad 2顯示器上即可觀看到堆疊立體影像，iPad 2平板電腦屬於蘋果電腦公司商品，是目前世界上知名且品質穩定，市占率高的平板顯示器，為本研究依此當實驗設備的主要因素。. 23.

(34) 第三章研究方法本論文採用實驗研究法，其目的是要利用實驗來證明將以針孔陣列立體薄膜片完成堆疊立體成像應用在顯示器的可能性。本研究涉及堆疊立體成像的材料是針孔陣列立體薄膜片，因此本研究將先分別對不同規格針孔陣列立體薄膜片做實驗與測試，本實驗在製作上因涉及軟體的操作與運用，因而會有諸多影響實驗的參數產生，如何控制一些基本參數，針對實驗過程中產生不同的立體效果做分析與比較，並提出一些修正參數與改進的方法，以利整個實驗能持續進行以達到本研究目的。詳細的研究方法將在本章做詳細說明，整個論文研究的步驟如下流程圖所示(如圖 3.1)。. 選擇研究主題確認研究方法搜集相關文獻資料文獻分析與討論擬定研究目標確立實驗架構實驗設計實驗參數萃取實驗結果與分析結論與未來研究書寫研究報告圖 3.1 研究流程圖 24.

(35) 3.1 實驗設計為了瞭解堆疊立體技術在平板顯示器呈現立體效果前，本研究先以堆疊立體燈箱實驗證明本研究所提的幾項重要公式，如改變薄膜與立體成像之間距離時其兩者之間的 Pitch 關係，另外設計不同 Pinhole 的開口大小是否與成像清晰度有關係，希望能從中找到最佳的參數可供未來實際製作參考。首先將以圓盤燈箱實驗證明方程式(2.4) 及方程式(2.8)中描述立體成像的相關因素，然後再以平板顯示器做為最後實驗。依方程式(2.4)中設定使用的圓盤燈箱的規格出找出圓孔開口大小，即圓孔開口大小等於(雙眼視差乘玻璃厚度)除以觀看距離。然後再依方程式(2.8) 找出製作堆疊立體圖像 Pitch 參數及針孔陣列立體薄膜片 Pitch 參數，同時用 Pitch 測試條底片做檢測針孔陣列立體薄膜片正確的 Pitch 參數(觀看距離改變 Pitch 值將會改變)。最後選定 iPad 2 平板顯示設備做堆疊立體成像實驗，本研究將以 iPad 2 做為實驗顯示設備，其顯示規格是 1024pixel*768pixel，132PPI (66LPI)，觸控面板與保護玻璃的總厚度約是 1.4mm;依據 iPad 2 顯示器規格依方程式(2.4)找出針孔陣列立體薄膜片的開口率，並決定在適當的觀看距離依方程式(2.4)找出製作 iPad 2 的孔陣列立體薄膜片參數。堆疊立體圖像的製作及合成軟體的使用也是本研究重要的工具，本研究將使用 3ds Max 軟體完成立體圖像製作，堆疊立體圖像的張數及視差角度大小將影響堆疊立體成像舒適度(立體圖像重影大小)的主要因素，在實驗設計中將視差角度大小做為變數，要找出在 iPad 2 觀看堆疊成像最佳化參數。同時找出針孔大小(開口率)在堆疊立體成像最佳化參數。在本實驗 3ds Max 軟體設定左右最大視差為 2 個單位(2 度)共有 10 個視差圖，上下座標最大相差 2 個單位(2 度)共有 10 視差圖，單位(角度)將會依輸出圖像大小不同會有不同的視差大小，本研究實驗將會輸出 100 張不同視角的圖像，實驗最終是要使用合成軟體將圖像合成 2*2、3*3、10*10 等堆疊立體圖像，本研究使用合成軟體如圖 3.2，將合成好堆疊立體圖像用數位噴墨機輸出，並置放在圓盤燈箱及加上針孔陣列立體薄膜片觀察堆疊立體效果。另外實驗將從輸出的不同視差圖像中取不同的陣列圖像，分別為(2*2) 矩陣方式如圖 3.3 及(3*3)矩陣方式如圖 3.4，最後使用合成軟體分別將不同視差大小圖像合成一張堆疊立體成像 25.

(36) 圖，實驗堆疊立體成像圖將依據 iPad 2 的液晶顯示解析度 132PPI，使用 Pitch 值. 66 LPI 參數製作堆疊立體影像圖並輸入在 iPad 2 顯示器，實驗產生正確針孔陣列立體薄膜片規格是用 Pitch 測試條底片在 30 公分~70 公分觀看距離所量測的參數，圖 3.5 是 66LPI 為基準輸出 11 條不同參數的測試條，最後將測試條放在 iPad. 2 上在不同的觀看距離找出正確的 Pitch 值。. 圖 3.2 堆疊圖像合成軟體. 圖 3.3 對應於 66LPI 顯示之(2*2) 矩陣方式的置入方法 26.

(37) 圖 3.4 對應於 66LPI 顯示之(3*3) 矩陣方式的置入方法. 圖 3.5 以 66LPI 為基準的測試條. 27.

(38) 3.2 實驗設備與材料在實驗設備硬體上首先以圓形燈箱的結構做為實驗工具如圖 3.6，其直徑大小為 420mm，壓克力厚度為 5mm，觀看距離設定為 1200mm，經方程式(2.4)推算針孔陣列立體薄膜片的 Pitch 值擬用 20、25.4 及 30LPI 三種參數。針孔陣列立體薄膜片輸出設備為底片輸出機(CTF)，其機型為 Heidelberg SignaSetter，最高解析為 5080 dpi，輸出線數為 300 LPI，輸出針孔陣列立體薄膜片厚度為 0.1mm，彩色堆疊圖像是以 EPSON 9890 機型輸出。顯示器使用 iPad 2 平板電腦(第一代與第二代解析度相同是 1024*768 pixel，第三代解析度是 2048*1536 pixel)其厚度是 1.4mm(0.72mm 觸控面板與 0.68mm 保護玻璃)，圖 3.7 觸控面板與保護玻璃實景圖，圖 3.8 觸控面板與保護玻璃示意圖，圖 3.9 針孔陣列立體薄膜片規格。. 針孔陣列立體薄膜片. 圖 3.6 圓形燈箱的結構圖 28.

(39) 圖 3.7 觸控面板與保護玻璃實景圖. 圖 3.8 觸控面板與保護玻璃示意圖. 圖 3.9 針孔陣列立體薄膜片規格. 29.

(40) 3.3 實驗步驟本研究在實驗主要分為兩個部分，首先依方程式(2.4)與方程式(2.8)推導出製作針孔陣列立體薄膜片參數(針孔開口大小與 Pitch 值)，如測試在不同的觀看距離與針孔陣列立體薄膜片針孔開口大小關係，不同針孔大小與成像清晰度關係，玻璃厚度與針孔開口大小關係，針孔陣列立體薄膜片週期(Pitch 值)與圖像週期關係，實驗將採用圓形燈箱與 iPad 2 顯示器做交互驗證。第二部份實驗將比較在. iPad 2 顯示器的堆疊立體觀看效果(重影大小)，其中有比較不同視差大小的堆疊立體圖像及比較 2views 與 3views 的堆疊立體效果。 3.3.1 圓形燈箱實驗依方程式(2.4)推算從觀看距離求出針孔大小即開口率，假設雙眼視差固定及玻璃厚度固定，即雙眼視差平均值等於 65mm，壓克力厚度 5mm，針孔大小等於(雙眼視差*玻璃厚度)/ 觀看距離。假設觀看距離從 700mm~1300mm 分 7 個不同參數可以求出不同的針孔開口大小，如表 3.1 所示，圖 3.10 為觀看距離與針孔開口大小關係圖，從圖中可以知道觀看距離越大時針孔開口越小。另外改變壓表 3.1 觀看距離與針孔開口大小觀看距離(mm). 700. 800. 900. 1000. 1100. 1200. 1300. 開口大小(mm). 0.464. 0.406. 0.361. 0.325. 0.295. 0.270. 0.250. 開口大小. 0.6 0.4 0.2 0 0. 500. 1000. 1500. 2000. 2500. 圖 3.10 觀看距離與針孔開口大小關係 30. 觀看距離.

(41) 克力厚度時也會改變薄膜針孔大小，假設雙眼視差固定及觀看距離固定，以雙眼視差等於 65mm，觀看距離 1200mm 代入方程式(2.4)後可以從壓克力厚度求出針孔大小(即開口率)，壓克力厚度從 1mm~10mm 共 10 個參數可求出不同的開口率大小，如表 3.2 即為不同的壓克力厚度所得到的薄膜針孔大小，圖 3.11 為壓克力厚度與針孔開口大小關係圖。表 3.2 不同的壓克力厚度所得到的薄膜針孔大小壓克力厚(mm). 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 開口大小(mm). 0.054. 0.108. 0.162. 0.216. 0.270. 0.325. 0.379. 0.433. 0.487. 0.541. 開口大小. 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0. 2. 4. 6. 8. 10. 12. 壓克力厚度. 圖 3.11 壓克力厚度與針孔開口大小關係本研究的燈箱實驗將選用 5mm 厚度的壓克力，依表 3.2 中可以得知觀看距離 1200mm 時，薄膜針孔大小為 0.27mm，可以估算找出薄膜週期大小等於(遮罩大小+針孔大小)，依照針孔原理與成像清晰度關係，本實驗擬採用 3 個不同的遮罩大小與開口大小比例，分別假設遮罩大小與開口大小比例為 8:2 即可求薄膜週期大小等於 1.35mm (1.08mm+0.27mm) ，換算 Pitch 值約等於 18.8LPI. (25.4mm/1.35mm)。假設遮罩大小與針孔開口大小比例為 3:1 即可求薄膜週期大小等於 1.08mm (0.81mm+0.27mm) ，換算 Pitch 值約等於 23.5LPI. (25.4mm/1.08mm)。分別假設遮罩大小與開口大小比例為 7:3 即可求薄膜週期大小等於 0.899mm (0.629mm+0.27mm) ，換算 Pitch 值約等於 28.25LPI 31.

(42) (25.4mm/0.899mm)。為了配合輸出設備最後實驗取整數值 20LPI、25.4LPI、30LPI 共 3 種薄膜週期大小。已知薄膜週期大小就可求出製作圖像的週期大小，依據方程式(2.8)可以得知圖像週期大小等於(薄膜針孔週期大小*觀看距離)/( 觀看距離-玻璃厚度)，假設雙眼視差固定及壓克力厚度固定，雙眼視差等於 65mm，壓克力厚度 5mm，觀看距離 1200mm，選用 10LPI (2.54mm)~50LPI(0.508mm)共 7 種不同的薄膜針孔週期大小，如表 3.3 即為不同的薄膜週期大小求出圖像週期大小，圖 3.12 為薄膜週期大小與圖像週期大小關係圖。表 3.3 不同的薄膜針孔週期大小求出圖像週期大小針孔週期(mm). 2.540. 1.693. 1.270. 1.000. 0.847. 0.635. 0.508. 圖像週期(mm). 2.551. 1.700. 1.275. 1.004. 0.850. 0.638. 0.510. 圖像週期. 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0. 0.5. 1. 1.5. 2. 2.5. 3. 針孔週期. 圖 3.12 薄膜週期大小與圖像週期大小關係本研究採用 20LPI、25.4LPI、30LPI 共 3 種薄膜週期大小，設定觀看距離為. 1200mm，壓克力厚度(膜與圖像中間距離)為 5mm，即可得到 20LPI 的薄膜其圖像週期大小為 Pitch19.92LPI (1.275mm)，即可得到 25.4LPI 的薄膜其圖像週期大小為 Pitch25.298LPI (1.004mm) ，即可得到 30LPI 的薄膜其圖像週期大小為. Pitch29.89LPI (0.8495mm)。雖然以方程式可以算出正確(接近)的圖像週期大小，但為了確認實驗結果， 32.

(43) 本研究同時採用輸出 Pitch 測試條檢驗，圖 3.13 為輸出檢測接近 30LPI 的 Pitch 測試條，在中間隔 5mm 厚度的壓克力，在 1200mm 觀看距離觀察正確的數值。. 圖 3.13 接近 30LPI 的 Pitch 測試條. 3.3.2 iPad 2 實驗依方程式(2.4)推算從觀看距離求出針孔大小即開口率，假設雙眼視差固定及玻璃厚度固定，即雙眼視差平均值等於 65mm，觸控面板與保護玻璃示厚度. 1.4mm，iPad 2 顯示器規格 132PPI，針孔大小等於(雙眼視差*玻璃厚度)/ 觀看距離。假設觀看距離從 300mm~700mm 分 5 個不同參數可以求出不同的針孔開口大小(依 iPad 2 顯示器格規理想針孔大小在 0.189mm 左右，觀看距離應在. 400mm~500mm)，如表 3.4 所示，圖 3.16 為觀看距離與針孔開口大小關係圖。表 3.4 不同觀看距離求出不同的針孔開口大小觀看距離(mm). 300. 400. 500. 600. 700. 開口大小(mm). 0.3033. 0.2275. 0.1820. 0.1516. 0.1300. 33.

(44) 開口大小 0.4 0.3 0.2 0.1 0. 觀看距離 0. 200. 400. 600. 800. 圖 3.14 觀看距離與針孔開口大小關係從圖表中得知觀看距離越近 Pinhole 開口越大，反之觀看距離越遠 Pinhole 開口越小。依針孔成像原理 Pinhole 開口率越小成像越清楚，但相對背光強度相對減少，本研究將不做背光強度與針孔大小關係之研究，本研究薄膜製作除依據以上基本原理，同時將以實際的觀看距離找出合適參數；已知 iPad 2 圖像的週期大小就可以求出製作薄膜週期大小，依據方程式(2.8)可以得知圖像週期大小等於(薄膜柵線週期大小*觀看距離)/( 觀看距離-玻璃厚度)，經調整後得到薄膜針孔週期大小等於圖像週期大小*(觀看距離-玻璃厚度)/ 觀看距離，假設雙眼視差固定及面板厚度固定，雙眼視差等於 65mm，觸控面板與保護玻璃示厚度 1.4mm，用固定 66LPI 圖像週期大小，在五種不同的觀看距離求出正確的薄膜週期大小，如表 3.5 即為不同的觀看距離求出薄膜週期大小，圖 3.15 為觀看距離與薄膜週期大小關係圖。表 3.5 不同的觀看距離求出薄膜週期大小觀看距離(mm). 300. 400. 500. 600. 700. 針孔週期(mm). 0.3830. 0.3835. 0.3837. 0.3839. 0.3840. 34.

(45) 薄膜週期. 0.3845 0.384 0.3835 0.383 0.3825 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 觀看距離. 圖 3.15 觀看距離與薄膜週期大小關係從表 3.5 推算薄膜製作參數約在 66.318LPI~66.145LPI 之間，一般 Pitch 測試條範圍會比較寬，實驗 Pitch 值在 66.14LPI~66.50LPI，將輸出後的放在 iPad 2 上會看出如圖 3.16 顯示不正確的條狀線現象，假如是正確或接近的 Pitch 數會顯示如圖 3.17 的情形，本實驗將依多次以測試條實際觀察到接近的數值做最後的參數，選用 Pitch 值 0.3825mm (66.405LPI)做為薄膜製作參數(影響 Pitch 值因素很多不在本研究做深入的探討)。. 圖 3.16 顯示不正確的條狀現象 35.

(46) 圖 3.17 顯示 Pitch 值正確或接近的條狀現象 3.3.3 堆疊立體圖像製作方法與步驟堆疊立體圖像製作方法有很多方法，有使用加上微透鏡陣列直接拍攝截取堆疊立體圖像，再以原微透鏡陣列加在顯示器上即可看到堆疊立體圖像；另外有採用軟體直接以左右錯位及上下錯位方式模擬圖像後再依微透鏡陣列規格合成堆疊立體圖像，另外就是以動畫軟體模擬不同視差大小，然後再以軟體合成堆疊立體圖像，依不同的顯示設備輸出不同尺寸與圖像 Pitch 值。本研究將採用 3ds Max 軟體來製作不同視差立體圖像，再以合成軟體(國立成功大學電機系開發)，將不同的視差圖合成堆疊立體圖像，經不同的顯示設備與薄膜結合即可完成堆疊立體效果。製作堆疊立體圖像步驟:. 1.在 3ds Max 設計立體圖形，本實驗以 3 種不同花朵為實驗的模型，並設定攝影機參數及輸出解析度大小。. 2.決定輸出尺寸及最大視差角度及 10*10 矩陣，3ds Max 軟體中設定好參數輸出 100 張圖。以(10*10)矩陣方式將 100 張不同圖像合成 1 張堆疊立體圖，以數位方式將堆疊立體圖噴墨輸出，本實驗將輸出 3 種不同花朵堆疊立體圖。 36.

(47) 3.選用(2*2)矩陣方式 (共有 9 組不同視差的參數)及(3*3) 矩陣方式 (共有 4 組不同視差的參數)，然後分別以堆疊圖像軟體合成 13 組不同視差的堆疊立體圖。. 4.輸出幾張週期接近 0.3825mm 針孔薄膜及 3 款不同開口規格的針孔陣列立體薄膜片，同時製作檔案 1024pixel*768pixel 解析度 132PPI 置入 iPad 2 作為檢測。. 5.將 13 組不同視差的堆疊圖像輸入 iPad 2，並將針孔陣列立體薄膜片置放在上面後，在觀看距離 30~70 公分左右觀看立體效果。. 3.3.3.1 設計立體圖形本實驗首先挑選三款花朵圖的 3ds Max 檔案，如圖 3.18 為藍色小菊花、圖. 3.19 為紫色小花及圖 3.20 為黃色大菊花，攝影機距離中心位置 400 mm，如圖 3.21 為攝影機與圖像位置示意圖，圖 3.22 為設定攝影機參數示意圖，圖 3.23 為三款不同花朵輸出圖，輸出圖的檔案大小設定為 2048 pixel*1538 pixel。. 圖 3.18 顯示藍色小菊花三維示意圖. 37.

(48) 圖 3.19 紫色小花三維示意圖. 圖 3.20 黃色大菊花三維示意圖. 圖 3.21 攝影機與圖像位置示意圖 38.

(49) 圖 3.22 設定攝影機參數示意圖. 圖 3.23 三款不同花朵輸出圖 3.3.3.2 輸出 10*10 矩陣圖使用 3ds Max 軟體在三維空間取二維矩陣再選擇不同視角輸出圖像共有 100 張圖，以黃色大菊花如圖 3.24 所示。輸出設定參數最大視差為圖旋轉 2 個單位，虛擬攝影機與圖距離為 400mm，輸出大小為 2048 pixel*1538pixel；然後將 100 張圖處理以燈箱規格輸出如圖 3.25，其輸出尺寸規格是 499.8mm*499.8mm，解析度 298.9PPI，然後求得輸出矩陣位置圖像的前景最大視差是 15mm，背景最大視差 22mm ， iPad 2 輸出圖像規格是 1024pixel*768pixel ，尺寸大小為. 197mm*147.8mm，解析度 132PPI，然後求得輸出矩陣位置圖像的前景視差大小 4.5mm，背景最大視差 6.6mm，以前景為基準得知相鄰的兩張圖的前景視差是 0.5mm ，背景視差是 0.733mm ，所以實驗的堆疊立體圖前景視差將落在 0.5mm~4.5mm 之間，堆疊立體圖背景視差將落在 0.773mm~6.6mm 之間。. 39.

(50) 圖 3.24 以 3ds Max 軟體輸出 100 張不同視角圖像. 圖 3.25 10*10 燈箱規格堆疊立體圖 40.

(51) 3.3.3.3 選用(2*2) 矩陣方式與(3*3) 矩陣方式的不同視差圖實驗分別選用(2*2)階不同視差的圖像，共有 9 組不同視差參數，第 1 組選取圖像位置排列如圖 3.26，第 2 組選取圖像位置排列如圖 3.27，第 3 組選取圖像位置排列如圖 3.28，第 4 組選取圖像位置排列如圖 3.29，第 5 組選取圖像位置排列如圖 3.30，第 6 組選取圖像位置排列如圖 3.31，第 7 組選取圖像位置排列如圖. 3.32，第 8 組選取圖像位置排列如圖 3.33，第 9 組選取圖像位置排列如圖 3.34。另外，實驗也選用(3*3)階不同視差的圖像，共有 4 組不同視差參數，第 1 組選取圖像位置排列如圖 3.35，第 2 組選取圖像位置排列如圖 3.36，第 3 組選取圖像位置排列如圖 3.37，第 4 組選取圖像位置排列如圖 3.38。. 圖 3.26 選用(1,2)視差圖. 圖 3.27 選用(1,3)視差圖. 圖 3.28 選用(1,4)視差圖. 圖 3.29 選用(1,5)視差圖. 41.

(52) 圖 3.30 選用(1,6)視差圖. 圖 3.31 選用(1,7)視差圖. 圖 3.32 選用(1,8)視差圖. 圖 3.33 選用(1,9)視差圖. 圖 3.34 選用(1,10)視差圖 42.

(53) 圖 3.35 選用(1,2,3)視差圖. 圖 3.36 選用(1,3,5)視差圖. 圖 3.37 選用(1,4,7)視差圖. 圖 3.38 選用(1,5,9)視差圖. 3.3.3.4 製作 iPad 2 針孔薄膜經方程式推算及 Pitch 測試條輸出幾張週期接近 0.3825mm (66.405LPI)及. 0.5737mm (44.270LPI)針孔薄膜及不同開口規格的針孔陣列立體薄膜片，同時製作檢測圖其檔案大小為 1024pixel*768pixel 解析度為 132PPI 置入 iPad 2 作為檢測. 0.3825mm 及 0.5737mm 針孔薄膜是否正確。同時考量薄膜針孔大小是否會影響堆疊立體成像清晰度，本研究將實驗比較兩種不同 Views 數對顯示器堆疊立體效果的差異性，所以針孔陣列立體薄膜片實驗設計將製作兩種不同 LPI 數值，分別是 66.405LPI (2 個 Views 用)三種不同開口大小分別是 0.13mm、0.1516mm 及. 0.1912mm 。如圖 3.39 為 66.405LPI 三個不同開口大小示意圖。另外規格是 44.270LPI (3 個 Views 用)，三種不同開口大小分別是 0.287mm、0.229mm 及 0.172mm。如圖 3.40 為 44.270LPI 三個不同開口大小示意圖。 43.

(54) 圖 3.39 66.405LPI 三個不同開口大小示意圖. 圖 3.40 44.270LPI 三個不同開口大小示意圖. 3.3.3.5 觀看立體效果將製作好 13 組不同視差堆疊立體圖置入 iPad 2，並將兩種不同 LPI 數 6 種不同的針孔陣列立體薄膜片放在 iPad 2 上面在一定距離觀察記錄結果，圖 3.41 為實際觀看堆疊立體圖效果情形。. 圖 3.41 實際觀看堆疊立體圖效果情形. 44.

(55) 第四章研究成果與討論本章節將對研究的結果做整理與分析，先從圓盤燈箱的堆疊立體實驗所觀察到的立體效果與量測的數據做比對，然後在從 iPad 2 的堆疊立體實驗中觀察不同視差大小對人眼舒視度影響，即找出在觀看 iPad 2 最佳距離範圍與視差大小，然後分析量測立體薄膜的開口大小對堆疊立體成像的影響。. 4.1 實驗結果 4.1.1 圓形燈箱堆疊立體實驗結果在圓形燈箱的實驗中，首先依據選用的 5mm 壓克力材料及設定在 1200mm 觀看距離，製作 20LPI、25.4LPI、30LPI 3 種薄膜週期大小與測試條驗證是否正確，如圖 4.1 為實際拍攝檢測 Pitch 值 30LPI 的實景圖，經量測結果正確 Pitch 值落在第 6 與第 7 條之間，即 Pitch 值落在 29.871LPI~29.889LPI。三款花朵以 Pitch 值 29.89LPI 參數製作(10*10 矩陣圖共 100 張圖)，最後以合成軟體完成堆疊立體圖，如圖 4.2 為黃色大菊花圓形堆疊立體圖、圖 4.3 為紫色小花圓形堆疊立體圖及圖 4.4 為藍色小菊花圓形堆疊立體圖。. 圖 4.1 實際拍攝檢測 Pitch 值 30LPI 的實景圖 45.

(56) 圖 4.2 黃色大菊花圓形堆疊立體圖. 圖 4.3 紫色小花圓形堆疊立體圖. 46.