Eine vorherrschende Methode, um 3D-Bilder in den Kinos zu erhalten, scheint Zirkularpolarisation zu sein. Getrennte Bilder werden mit (alternierenden) zirkularen Polarisationsfiltern projiziert und passive Brillen der Betrachter blockieren die falschen Bilder für jedes Auge (Linkshänder ist OK für das linke Auge und Rechtshänder ist OK für das rechte Auge oder umgekehrt). Dadurch kann der Betrachter seinen Kopf drehen, was bei linearen Polarisationen unmöglich ist, und die Brille kann sehr billig sein.
Soweit ich weiß, basieren alle Methoden, die für die Erzeugung oder Filterung von Zirkularpolarisation verantwortlich sind, auf linearen Polarisationsfiltern mit einigen Viertelwellenlängen-"Lücken" dazwischen. Dies scheint jedoch nur für eine feste Wellenlänge gut zu funktionieren.
Wie schafft es die Brille, Zirkularpolarisation jeder Farbe, also variabler Wellenlänge, richtig zu filtern? Oder werden die Bilder so projiziert, dass nur drei bestimmte Frequenzen – „rot, grün, blau“ – projiziert werden, bei denen die Brille eben mit rechts arbeitet Vielfache der Wellenlänge?
Es gibt im Allgemeinen zwei Möglichkeiten, die ich kenne, um dies zu erreichen.
Normale Filmstapel sind dünne Stapel von Filmen mit unterschiedlichen Brechungsindizes und unterschiedlichen Dicken. Mit genügend Stapeln und unter Verwendung der verallgemeinerten Snell-Brechung und Fresnel-Koeffizienten können Sie normalerweise ziemlich exotische Polarisationselemente herstellen, selbst mit breiten Spektralbändern.
Optisch aktive Materialien verwenden eine Rückkopplungsschleife für ein elektrisches Magnetfeld, um eine kreisförmige Umwandlung zu erzeugen. Sie können sich das Schüttgut konzeptionell als aus winzigen Drahtspiralen bestehend vorstellen. Ein elektrisches Feld treibt Strom in den Draht und erzeugt ein Magnetfeld, das einen anderen Strom in den Draht induziert usw. Dieser Effekt kann verwendet werden, um Zirkularpolarisationselemente (Polarisatoren, Rotatoren usw.)
Viele Polaroid-Materialien (die billig sind) sind optisch aktiv. Ich habe mir die zirkularen Polarisatoren in der Filmbrille angesehen und sie sehen für mich wie Polaroid aus.
Es sind also sehr wahrscheinlich nicht nur drei Wellenplatten, die zwischen drei Sätzen linearer Polarisatoren angeordnet sind, handelt es sich wahrscheinlich um einen Satz Polaroids, die so konstruiert sind, dass sie bei den RGB-Wellenlängen arbeiten. Sie werden wahrscheinlich von JDSU hergestellt, ich erinnere mich, dass ich vor einigen Jahren eine Präsentation von JDSU über Polaroid-RGB-Polarisatoren für den Einsatz in 3D-Anwendungen gesehen habe.
Der aus einem chiralen Material wie Polaroid hergestellte Zirkularpolarisator ist sehr einfach herzustellen (und billig) im Vergleich zu Dünnfilmstapeln und mit Sandwich-Polarisatoren und Wellenplatten ...
Wir werden bald (wie in 6 Monaten bis zu einem Jahr) ein Polarimeter in meinem Labor haben, das einen Monochromator hat, damit wir die vollständigen Polarisationszustände messen können, während wir über die Wellenlänge scannen. Wenn es fertig ist, werde ich die vollständigen Polarisationseigenschaften über die Wellenlänge messen einer dieser Brillen und poste sie hier...
Es muss nicht perfekt Halbwelle sein.
Der lineare Polarisator übernimmt den wichtigen Teil der Trennung der linken und rechten Augen. Es ist wichtig, dass ein hohes Maß an Diskriminierung vorhanden ist, da sonst das Bild unscharf wird.
Aber es ist nur notwendig, es teilweise kreisförmig zu machen, um eine gewisse Kopfdrehung zu ermöglichen. Wenn Sie die Viertelwelle für grünes Licht machen, ist sie über das sichtbare Spektrum immer noch zu 75 % korrekt. Vor allem, wenn Sie nur den Farbraum des Projektors abdecken müssen und nicht den gesamten sichtbaren Bereich.
Ondřej Cernotík
Lubos Motl
Ondřej Cernotík