3D изображение: 3d картинки, стоковые фото 3d

Что такое 3D-графика – База знаний Timeweb Community

Под понятие 3D-графики можно отнести двухмерные изображения с элементами объема, который придается за счет работы с освещением и другими элементами, создающими на экране визуальную иллюзию. Еще к 3D-графике относятся полноценные трехмерные модели, создаваемые в специальных программах и применяемые в играх, кинематографе и мультипликации.

Далее я предлагаю детальнее остановиться на этом типе графики, разобраться во всех ее тонкостях, характеристиках и принципах создания при помощи современных технологий.

Что такое 3D-изображение

Для начала остановимся на 3D-изображениях и поймем, что вообще делает их трехмерными и какие типы картинок можно отнести к этой категории. Если при просмотре изображения вы можете описать ширину и высоту, но не наблюдаете глубины, значит, это двухмерная графика. Значки на рабочем столе и указатели на улицах – все это относится к 2D-графике (за некоторым исключением, когда художник использует тень или другие приемы, чтобы сделать картинку объемной).

3D-изображение обязательно обладает глубиной, то есть является объемным. Простой пример такой графики вы видите на следующем изображении:

Если нарисовать квадрат, представив только основные его четыре линии, это будет двухмерная модель. Но если немного повернуть квадрат, дорисовать грани и вершины, получится куб, являющийся объемным элементом, а значит, к нему относится характеристика 3D-модели. 

История развития 3D

Полноценное представление 3D-элементов на экране мир увидел в короткометражном фильме «A Computer Animated Hand», вышедшем в 1972 году. На скриншоте ниже вы видите то, как аниматоры смогли спроектировать человеческую руку и анимировать ее на экране.

Это дало сильный толчок в развитии анимационных технологий и применении подобных эффектов в кинематографе. Одним из первых фильмов, в котором зритель мог увидеть анимацию человеческого лица, считается «Futureworld», вышедший в 1976 году. Сразу после этого трехмерная графика начала прогрессировать очень быстро. Появились специальные программы, кинокомпании стали набирать сотрудников соответствующих должностей и реализовывали самые разные эффекты в своих проектах. Обладатели персональных компьютеров уже в начале 80-х годов могли скачать программу под названием 3D Art Graphics, которая включала в себя набор различных трехмерных объектов и эффектов. 

Создание трехмерной графики

Как же работает трехмерная графика на компьютерах и на какие этапы делится ее создание? 

• 3D-моделирование. На компьютере создается модель, в точности передающая форму объекта, который нужно представить. Это может быть любой предмет, животное или человек. В общем, все, что нас окружает. Существует несколько видов трехмерного моделирования, каждый из которых имеет свои особенности и принципы, но сейчас не будем вдаваться в эту тему. Если хотите, можете ознакомиться с такими программами, как Blender или 3Ds Max, чтобы узнать, как трехмерные объекты рисуются при помощи программ.

• Сценарий и анимация. Модели всегда размещены на сцене и необходимы для выполнения определенного действия: перемещения, разрушения или передачи любого другого эффекта. Для расположения объектов на сцене и их анимирования может использоваться та же программа, которая применялась и для моделирования, но иногда разработчики обращаются к другому софту. Анимации тоже бывают разными, например, сейчас особо популярен захват движения (когда программа считывает движения человека и передает их на трехмерную фигуру).

• Рендеринг. Завершающий процесс работы над проектом. Подразумевает обработку цветов, типов поверхности, освещения и всех других параметров сцены. Для обработки необходим мощный компьютер, способный быстро считывать кадры и выдавать на экран необходимый результат.

3D-моделирование

В рамках этой статьи остановимся только на 3D-моделировании, поскольку именно этот процесс и является основной трехмерной графики. Вы уже знаете, что для выполнения данной операции используется специальный софт. Аниматор может взаимодействовать как с отдельными геометрическими фигурами и точками, преобразовывая их в необходимый объект, так и с одной болванкой, доводя ее до необходимой формы (как скульптор в реальной жизни).

Изначально модель имеет серый цвет, поэтому обязательным этапом является наложение текстур и материалов. В крупных компаниях этим занимается специально обученный человек, получивший заготовку от 3D-моделировщика. Он по эскизам или специальным шаблонам накладывает на модель различные элементы, имитирующие волосы, ткань или типы поверхностей. Это и делает 3D-модель похожей на настоящую.

Тему можно развивать бесконечно, поскольку 3D-графика обладает огромным множеством интересных особенностей, которые делают индустрию такой сложной и высокооплачиваемой. Кинокомпании тратят миллионы долларов на создание моделей и эффектов, которые в реальной жизни повторить проблематично и еще более затратно.

Сейчас при помощи 3D-графики создаются практически все современные игры и мультфильмы.

3D-технология и принципы ее работы

Идея 3D-телевидения так же стара, как мир телевидения и кино. Желание получить трёхмерное изображение и создать иллюзию того, что изображение на экране является чем-то большим, чем просто двухмерная картинка, существует с самого момента зарождения кинематографа и телевещания.

К сожалению, 3D-кино и 3D-телевидение всегда оставались на уровне лёгкого увлечения. И проблема всегда состояла в том, что поиск решений для того, чтобы заставить 3D работать, казался совершенно пустой тратой времени. С появлением HD-экранов ситуация начала улучшаться. В данном материале мы посмотрим, как выглядят современные 3D-телевизоры, рассмотрим принципы их работы, а также поможем вам определиться с наиболее подходящим для вас типом таких телевизоров.

Что такое 3D, и как его снимают?

Производство 3D-контента, по большому счёту, происходит именно так, как вы себе можете это представить.

Для съёмок фильма в 2D используется одна камера, а для производства 3D-фильма требуется две камеры. Цель состоит в том, чтобы снять два различных и немного раздельных изображения, которые можно будет затем использовать для того, чтобы левый и правый глаз могли получать немного разные картинки происходящего. Такое действие, по сути, повторяет то, как мы видим естественную трёхмерную картину мира.
Для проведения такой «двойной» съёмки многие теле- и кинокомпании используют специальное оборудование, обеспечивающее одновременную работу двух камер. Устройство снабжено системой точного контроля, которая позволяет настраивать и подстраивать камеры для слаженной работы. Данный процесс сам по себе довольно сложен, кроме того, он требует, чтобы камеры и, в первую очередь, их оптическая составляющая, были практически идентичными – именно это и позволит получить наилучший результат. На рынке также имеется несколько видеокамер, снабжённых двухлинзовой системой съёмки. В частности, такие камеры – как для профессиональной, так и для любительской съёмки – поставляют компании Panasonic и Sony.

Специально сконструированные 3D-камеры облегчают съёмку трёхмерного видео.

Разумеется, есть и другие способы съёмки 3D-видео. К примеру, изображение можно сделать трёхмерным в процессе пост-продакшна, особенно, когда речь идёт о фильмах с большим количеством компьютерных эффектов и графики. Поскольку большое количество фильмов снимается с использованием технологии «зелёный экран», сегодня есть много возможностей создавать то, что принято называть «искусственный 3D».

Популярность технологии съёмки «зелёный экран» облегчает возможность создания фильмов в «искусственном 3D».

Во всех случаях готовый 3D-фильм состоит из двух отдельных рядов кадров: один ряд – для левого глаза, второй – для правого. А то, каким образом вы можете смотреть данное видео, определяется типами вещательной системы и системы просмотра, на которые мы и предлагаем обратить более пристальное внимание.

Активная 3D-технология

Активная 3D-технология – это система, которая работает на плазменных и жидкокристаллических экранах и требует наличия специальных активных 3D-очков для просмотра трёхмерного изображения. Сегодня эти очки достаточно лёгкие и удобные в использовании, хотя некоторые производители ещё не совсем довели их дизайн и функциональность до совершенства. Частенько данные очки снабжены аккумуляторным блоком, который заряжается при помощи подключаемого через USB зарядного устройства.
В основе данных очков лежит использование специальных линз с жидкокристаллическим верхним слоем. При прохождении через этот слой электрического напряжения линза практически полностью теряет прозрачность, при отсутствии напряжения прозрачность восстанавливается. Тем не менее некоторые световые потери наблюдаются при смотрении через линзу и в момент отсутствия напряжения в жидкокристаллическом слое, что делает видимое через очки изображение на экране телевизора немного темноватым по сравнению с оригиналом.

Для формирования 3D-кар-тинки телевизор последовательно отображает кадры для левого и для правого глаз. При этом очки затемняют линзу для «ненужного» в данный момент глаза. Частота таких затемнений для каждого раза составляет 24, 25 или даже 30 раз в секунду, поэтому вы практически этого не замечаете. Впрочем, отдельные люди жалуются на некоторое ощущение моргания картинки – именно с этим и связано возникновение головных болей у небольшого количества зрителей, использующих 3D-очки.

Качество картинки активной 3D-технологии соответствует качеству Full HD видео, однако отдельные зрители жалуются на эффект моргания.

Большим преимуществом активной системы является то, что она даёт истинное 1080p 3D изображение. Это значит, что, по крайней мере, в плане качества картинки данная система значительно превосходит пассивную 3D-технологию. Однако многое зависит от конкретной ситуации, и есть много причин для того, чтобы полюбить пассивную 3D-систему.

Пассивная 3D-технология

Наибольшим преимуществом пассивной 3D-технологии является то, что очки, необходимые для просмотра изображения в данной системе, являются безумно дешёвыми по сравнению со стоимостью очков с активным затвором.
Впрочем, при домашнем использовании пассивная 3D-система имеет один большой недостаток: разрешение изображения составляет половину от разрешения картинки в активной 3D-технологии. Причина этого состоит в том, что картинки для обоих глаз должны появляться на экране одновременно. На поверхности жидкокристаллического экрана (плазменных панелей для пассивного 3D не существует) размещён специальный фильтр, который по-разному поляризует каждую из строк, формирующих изображение. Таким образом, телевизор одновременно отображает две картинки (для правого и левого глаза), составляющие 3D-изображение: к одной из них относятся чётные строки, к другой – нечётные. Данный процесс называется «чересстрочная развёртка».
Каждая из двух линз, составляющих пассивные 3D-очки, поляризована таким образом, чтобы соответствовать поляризации того или иного набора строк на экране. Таким образом, каждый глаз видит лишь то, что предназначено конкретно для него. Минусом данной технологии является то, что чересстрочная развёртка снижает разрешение картинки: в пассивной 3D-технологии каждый глаз видит картинку с разрешением 1920 x 540 пикселей.

Изображение в пассивной 3D-технологии смотреть легче, однако при просмотре теряется часть разрешения.

Таким образом, вы получаете полное разрешение по горизонтали, однако лишь половину – по вертикали. Впрочем, на практике это не составляет такой уж большой проблемы. Большинство зрителей считает, что пассивная 3D-технология намного удобнее для длительного использования, и если вокруг вас есть много любителей смотреть фильмы и спортивные трансляции, данная система является наиболее практичной и доступной.

Как 3D-видео передаётся в телевизионных сетях?

Телевизионные вещатели весьма ограничены в плане имеющейся у них ёмкости, поэтому передача полноценного 3D-сигнала, состоящего из двух отдельных потоков, в общем-то, нереальна. Для того чтобы обойти данную проблему, вещатели используют метод, названный «бок о бок». Данный метод заключается в том, чтобы взять пару из кадров, предназначенных для правого и левого глаза, и разместить их на экране бок о бок таким образом, чтоб вместе они заняли ровно столько же места, сколько на экране телевизора занимает стандартное HD-изображение. Если телезритель смотрит такую трансляцию на экране обычного 2D-телевизора, то он видит две практически идентичные картинки, сдавленные с боков так, что всё на них кажется высоким и тонким. В то же время 3D-телевизор разделяет этот «сдвоенный» кадр на две половинки и отображает их согласно принципам, свойственным использованной в нём системы 3D.

Результатом передачи 3D-видео по системе «бок-о-бок» является экономия ёмкости, однако при этом наблюдается потеря в разрешении.

В результате мы получаем 3D-изображение, которое технически имеет HD-качество, однако это качество значительно ниже качества Full HD 3D фильма, воспроизводимого с Blu-ray диска. Тем не менее получаемые результаты весьма хороши, и качество 3D-картинки можно считать приемлемым.

Как работает 3D на Blu-ray дисках?

Гораздо в лучшем положении оказывается 3D-видео, будучи записанным на Blu-ray диск. В этом случае вы можете получить картинку в качестве Full HD 3D с разрешением 1080p, но только в случае использования правильного оборудования: пассивные 3D-системы не могут отображать 3D-видео в формате Full HD, на это способны лишь активные системы.
С ростом популярности 3D была разработана новая система видеокомпрессии, которая позволяет значительно экономить объёмы используемой памяти. В итоге на стандартном диске можно разместить большее количество кадров, что крайне необходимо для 3D. Это, в свою очередь, означает, что на таком диске можно сохранять в формате Full HD оба ряда кадров – для правого и левого глаза, без того сжатия, которое мы видим при трансляции сигнала 3D-телевидения. Запись 3D-видео, даже с использованием новой системы компрессии, всё равно требует значительного пространства на диске, что в итоге приводит к отсутствию на диске места для записи дополнительных материалов. Однако это не является такой уж большой проблемой, поскольку в коробку всегда можно положить второй, дополнительный диск, записанный в HD-формате. Видео, состоящее из двух рядов кадров (для правого и левого глаза), отображается на экране вашего телевизора согласно системе, в которой он работает.

3D-кинотеатры против домашних 3D-систем

Существует несколько конкурирующих между собой 3D-форматов, используемых в кинотеатрах. Каждый из кинотеатров волен выбирать систему на собственное усмотрение. Большинство кинотеатров сегодня использует пассивные 3D-системы, и это означает, что им не приходится тратить деньги на дорогие очки с активным затвором для каждого зрительского места. В то же время первые кинотеатры IMAX 3D использовали активные 3D-очки, таким образом, эта система далеко не чужда кинотеатрам.
Для Dolby-кинотеатров существует система, которая является пассивной по своему характеру, однако требует использования более дорогих очков. Преимущество в использовании данной Dolby-системы состоит в том, что для её использования кинотеатру не приходится проводить замену экрана. Вместо этого используются очки со светофильтрами, «заточенными» под определённую длину световой волны, а также вращающийся фильтр, установленный перед проектором, позволяющие направлять картинки в нужный глаз.
Однако, по большому счёту, доминирующим 3D-форматом для кинотеатров является система RealD, которая использует поляризующие фильтры и недорогие очки. Кадры, предназначенные для левого и правого глаза, проецируются на экран через специальный поляризатор, установленный перед объективом кинопроектора. Система RealD предусматривает отдельную передачу кадров для правого и левого глаза – они передаются друг за дружкой с частотой 144 раза в секунду, а очки с поляризованными линзами перед глазами зрителей приводят к тому, что каждый глаз получает в итоге предназначенное лишь ему изображение.

Поляризационные очки RealD хорошо знакомы тем, кто любит ходить в кинотеатры.

Компания Sony предлагает облегчённый вариант данной системы, в котором используется 4К-проектор для одновременной передачи изображений для левого и правого глаза, при этом для каждого из глаз предназначается картинка с разрешением 2К.

3D-технология, не требующая специальных очков

У производителей телевизоров во всём мире есть одна общая цель: создать такую систему, которая бы не требовала использования очков при просмотре 3D-видео, но при этом создавала бы зрителю полный эффект трёхмерности. Технически это уже возможно, и телевизоры, использующие такие системы, уже в течение нескольких лет демонстрируются в рамках CES и других телевизионных выставок.
Наибольшей проблемой 3D-систем, не требующих использования очков для просмотра видео, является проблема качества. Безусловно, эти системы способны давать 3D-изображение, однако это далеко не то качество картинки, которое вам хотелось бы видеть. Кроме того, для полного погружения в просмотр такого видео вам придётся смотреть на экран под определённым углом, и эксперты, исследующие качество работы таких систем, после проведения испытаний жаловались на лёгкую косоглазость.
Впрочем, в компании Dolby убеждены, что полноценные 4K/3D-телевизоры, не требующие для просмотра очков, должны начать появляться на рынке в 2015 году. Технология Dolby, разработанная в сотрудничестве с Philips, основана на применении дисплеев с повышенным разрешением, используемым для отображения видео в формате 1080p/3D. Для проведения демонстрации технологии на выставке CES 2014 использовался 8K-телевизор производства Sharp. В компании Dolby утверждают, что в новой технологии сведены до минимума все проблемы прежних систем «3D без очков», включая необходимость сидеть перед экраном в определённой точке.

3D-системы на основе шлемов-масок

Одной из сфер, в которой 3D-видео имеет огромный потенциал, является использование 3D-дисплеев, которые можно носить на лице подобно очкам или шлему. В качестве примеров можно назвать такие устройства, как Oculus Rift и Project Morpheus, которые являются 3D-совместимыми масками-шлемами и могут быть использованы в качестве устройств виртуальной реальности.
Помимо заложенного в эти устройства игрового потенциала, в силу наличия в них отдельных экранов для каждого из глаз, можно предположить их использование в качестве устройств, дающих впечатляющий 3D-эффект. Возможно, поначалу зрителям будет немного некомфортно носить на лице такую маску, и потребуется некоторое время для привыкания к ней, однако данные устройства несут в себе невероятный потенциал для реалистичного 3D-видео.

Будущее 3D-видео может быть заключено в использовании шлемов-масок, таких как Oculus Rift.

Есть ли будущее у 3D-телевидения?

Сегодня дополнить телевизор 3D-функцией относительно недорого. Для активных 3D-систем стоимость такого усовершенствования не превышает стоимости активных очков. Это значит, что практически все выпускаемые сегодня телевизоры имеют встроенную опцию 3D. Впрочем, это не отменяет использование маркировки «3D» для повышения продаж.
Поскольку Голливуд продолжает снимать фильмы в 3D, этот формат, несомненно, имеет своё место в домах зрителей. Запрос на новые блокбастеры, снятые и записанные в 3D, существует, хоть он и не так велик, как того хотелось бы Голливуду.
Возможно, в один прекрасный день на смену 3D придёт что-то гораздо лучшее – например, голографическое кино. Однако, судя по всему, этот день настанет ещё не скоро.

Автор: Ян Моррис

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Дисплей для просмотра 3D без специальных очков BDL5071VS/00

Дисплей для просмотра 3D без специальных очков BDL5071VS/00 | Philips

Дисплей для просмотра 3D без специальных очков

BDL5071VS/00

Технологии будущего: 3D-изображение с разрешением Ultra HD

Автостереоскопический дисплей E-LED 50″ позволяет воспроизводить насыщенное 2D- или 3D-изображение с разрешением Ultra HD без использования специальных очков, а также обеспечивает широкий угол просмотра, низкие перекрестные помехи и глубокие уровни черного. Узнать обо всех преимуществах

К сожалению, этот продукт больше не доступен

Если вы имеете право на льготы по НДС для медицинских устройств, вы можете воспользоваться ими при покупке этого продукта. НДС будет вычтен из цены, указанной выше. Подробную информацию см. в корзине.

Дисплей для просмотра 3D без специальных очков

Технологии будущего: 3D-изображение с разрешением Ultra HD

Автостереоскопический дисплей E-LED 50″ позволяет воспроизводить насыщенное 2D- или 3D-изображение с разрешением Ultra HD без использования специальных очков, а также обеспечивает широкий угол просмотра, низкие перекрестные помехи и глубокие уровни черного. Узнать обо всех преимуществах

Технологии будущего: 3D-изображение с разрешением Ultra HD

Автостереоскопический дисплей E-LED 50″ позволяет воспроизводить насыщенное 2D- или 3D-изображение с разрешением Ultra HD без использования специальных очков, а также обеспечивает широкий угол просмотра, низкие перекрестные помехи и глубокие уровни черного. Узнать обо всех преимуществах

К сожалению, этот продукт больше не доступен

Если вы имеете право на льготы по НДС для медицинских устройств, вы можете воспользоваться ими при покупке этого продукта. НДС будет вычтен из цены, указанной выше. Подробную информацию см. в корзине.

Дисплей для просмотра 3D без специальных очков

Технологии будущего: 3D-изображение с разрешением Ultra HD

Автостереоскопический дисплей E-LED 50″ позволяет воспроизводить насыщенное 2D- или 3D-изображение с разрешением Ultra HD без использования специальных очков, а также обеспечивает широкий угол просмотра, низкие перекрестные помехи и глубокие уровни черного. Узнать обо всех преимуществах

Технологии будущего: 3D-изображение с разрешением Ultra HD

Специальные очки не требуются

• 50″
• Боковая светодиодная подсветка
• Ultra HD
• Автостереоскопическое 3D-изображение

28 лентикулярных изображений для потрясающей плавной картинки в 3D

28 лентикулярных изображений позволяют рассматривать виртуальные объекты на 3D-дисплее, обеспечивая самые невероятные визуальные 3D-эффекты.

Дисплей с двумя режимами — 3D и 2D

Этот дисплей позволяет работать с целым рядом приложений, так как поддерживает и 2D-, и 3D-режим. Дисплей оснащен панелью 4K UHD, благодаря чему обеспечивается великолепное качество изображения и подлинная цветопередача в 2D- и 3D-режиме. Встроенное ядро визуализации позволяет дизайнерам и конечным пользователя полностью регулировать параметры качества и глубины изображения.

Настраиваемые всплывающие элементы для оптимизации 3D-эффекта

Всплывающие элементы, создающие эффект присутствия, можно настраивать, что позволяет оптимизировать 3D-эффект для любого приложения.

Оптическая склейка обеспечивает высокую контрастность и яркие цвета

Оптическая склейка подразумевает наклеивание на поверхность дисплея защитной стеклянной панели. За счет уменьшения отраженного света у таких дисплеев повышается коэффициент контрастности. Оптическая склейка продлевает срок службы дисплея и делает его более прочным.

Системное решение 3D

Это системное решение позволяет максимально использовать контент и концептуальные разработки в рекламных 2D-материалах. Это стало возможным, в первую очередь, благодаря гибкому формату 2D-plus-Depth, который позволяет разделить этапы создания контента и его визуализации. Ядро визуализации, встроенное в автостереоскопические 3D-дисплеи, поддерживает уникальный формат Declipse, который обеспечивает действительно объемное 3D-изображение.

Визуализация 3D-контента

Для воспроизведения 3D-контента и управления параметрами 3D- и 2D-визуализации вместе с дисплеем предоставляются программные средства. Собственно 3D-контент создается при помощи плагинов, доступных для популярных пакетов программ 3D-анимации. 2D- или стереоконтент можно преобразовать в формат 2D-plus-Depth. Поскольку дополнительный диапазон глубины невелик, формат 2D-plus-Depth совместим с имеющимися инструментами сжатия.

Показать все функции Показать меньше функций

Показать все Функции устройства Показать меньше Функции устройства

Технические характеристики

• Изображение/дисплей

  Диагональ экрана (в дюймах)

  50  дюйма

  Оптимальное разрешение

  3840 x 2160 при 30 Гц

  Технология 3D

  Яркость

  400  кд/м²

  Коэфф. контрастности (типич.)

  5000:1

  Формат изображения

  16:9

  Время отклика (типич.)

  6,5  мс

  Шаг пикселей

  0,2865 x 0,2865 мм

  Цвета дисплея

  1,07 млрд. цветов

  Угол просмотра (по горизонтали)

  150  градусов

  Угол просмотра (по вертикали)

  150  градусов

  Формат ввода

  2D-plus-Depth в режиме 3D

  Оптимальное расстояние для просмотра

  Регулируемый

• Подключения

  А/В вход

  DVI-D x1

• Поддерживаемое разрешение дисплея

  Компьютерные форматы

  3840 x 2160, 30 Гц

• Размеры

  Ширина устройства

  1160  мм

  Высота устройства

  680  мм

  Глубина устройства

  100  мм

  Вес продукта

  45  кг

  Крепление VESA

  400 x 400 мм

• Функции управления

  Размещение

  Ландшафтный

  Упаковка

  Коробка для многократного использования

• Питание

  Потребляемая мощность (типич. )

  130  Вт

  Энергопотребление в режиме ожидания

  <0,5 Вт

  Электропитание

  90~253 В перем. тока, 50~60 Гц

• Условия эксплуатации

  Диапазон температур (эксплуатация)

  0—50  °C

  Диапазон температур (хранение)

  от -20 до 60  °C

  Относительная влажность

  20~90  %

  Среднее время между отказами

  50 000  часов

• Аксессуары

  Входящие в комплект аксессуары

  • Программное обеспечение 3D

  • Средство управления 3D-дисплеем

  • Видеопроигрыватель 3D (2D-plus-Depth)

  • Краткое руководство

  • Шнур питания сети переменного тока

  • Кабель DVI-D

  Дополнительные аксессуары

• Прочее

  Гарантия

  Гарантия на 1 год

Просмотреть все спецификации См. Меньше спецификаций

Что входит в комплект?

Другие продукты в комплекте

• Программное обеспечение 3D
• Средство управления 3D-дисплеем
• Видеопроигрыватель 3D (2D-plus-Depth)
• Краткое руководство
• Шнур питания сети переменного тока
• Кабель DVI-D
• Дополнительные аксессуары: ПО для просмотра 3D-контента
• Дополнительные аксессуары: Настольная подставка

Показать все Технические характеристики Показать меньше Технические характеристики

Предлагаемые продукты

Недавно просмотренные продукты

{{{sitetextsObj.prominentRating}}}

написать отзыв

{{{sitetextsObj.totalReview}}} {{{sitetextsObj.recommendPercentage}}}

{{#each ratingBreakdown}}
• {{ratingValue}} Только отзывы с оценкой {{ratingValue}} зв.
{{/each}}

написать отзыв

{{#each userReviews}}

• {{this.UserNickname}} {{date this.SubmissionTime ../this.dateFormat}}

  {{#if this.Badges}} {{#if this.Badges.incentivizedReview}}

  Часть продвижения Этот рецензент получил вознаграждение за написание этого обзора. Вознаграждение может быть купоном, образцом продукта, билетом на участие в розыгрыше, баллами лояльности или иным ценным призом, выдаваемым за написание обзора на этот продукт.

  {{/if}} {{#if this.Badges.Expert}}

  Мнение эксперта Этот отзыв был написан экспертом индустрии после тестирования продукта, предоставленного Philips

  {{/if}} {{/if}}

  {{this.Title}}

  {{this.ReviewText}}

  {{#if this.IsRecommended}}

  Да, я рекомендую этот продукт

  {{/if}}
{{/each}}

{{this.UserNickname}} {{#with ContextDataValues}}

{{#iff Gender ‘and’ Gender.Value}} {{#iff Gender. Value ‘eq’ ‘Male’}}
• мужчина
{{/iff}} {{#iff Gender.Value ‘eq’ ‘Female’}}
• Женщина
{{/iff}} {{/iff}} {{#iff Age ‘and’ Age.ValueLabel}}
• Возраст  {{Age.ValueLabel}}
{{/iff}} {{#iff HowManyPeopleLiveInYourHousehold ‘and’ HowManyPeopleLiveInYourHousehold.ValueLabel}}
• {{{replaceString ‘Членов семьи: {number}’ ‘{number}’ HowManyPeopleLiveInYourHousehold.ValueLabel}}}
{{/iff}}
• {{{replaceString ‘Голосов: {number}’ ‘{number}’ ../TotalFeedbackCount}}}

{{/with}} {{date this.SubmissionTime ../this.dateFormat}} {{#if this.Badges}} {{#if this.Badges.verifiedPurchaser}}

Проверенный покупатель

{{/if}} {{#if this.Badges.incentivizedReview}}

Часть продвижения Этот рецензент получил вознаграждение за написание этого обзора. Вознаграждение может быть купоном, образцом продукта, билетом на участие в розыгрыше, баллами лояльности или иным ценным призом, выдаваемым за написание обзора на этот продукт.

{{/if}} {{#if this.Badges.Expert}}

Мнение эксперта Этот отзыв был написан экспертом индустрии после тестирования продукта, предоставленного Philips

{{/if}} {{/if}}

{{this.Title}}

{{this.ReviewText}}

{{#if this.IsRecommended}}

Да, я рекомендую этот продукт

{{/if}} {{#if this.AdditionalFields.Pros}} {{#with this.AdditionalFields.Pros}}

Достоинства:

{{Value}}

{{/with}} {{/if}} {{#if this.AdditionalFields.Cons}} {{#with this.AdditionalFields.Cons}}

Недостатки:

{{Value}}

{{/with}} {{/if}} {{#iff Photos.length ‘or’ Videos.length}}

{{#each Videos}} {{#if VideoId}}
• {{#if VideoThumbnailUrl}} {{else}} {{/if}}
{{/if}} {{/each}} {{#each Photos}} {{#iff Sizes ‘and’ Sizes.normal}} {{#if Sizes. normal.Url}}
{{/if}} {{/iff}} {{/each}}

{{/iff}} {{#if IsSyndicated}} {{#iff SyndicationSource ‘and’ SyndicationSource.Name}}

{{{replaceString ‘Оригинальная запись на {domain}’ ‘{domain}’ SyndicationSource.Name}}}

{{/iff}} {{/if}} {{#if this.ClientResponses}} {{#each this.ClientResponses}}

Ответ от Philips

{{Department}} {{date Date ../../../dateFormat}}

{{Response}}

{{/each}} {{/if}}

Был ли этот отзыв полезен? Да / Нет

Да • {{TotalPositiveFeedbackCount}} Нет • {{TotalNegativeFeedbackCount}}

Вы действительно хотите сообщить о нарушении правил этим пользователем? Сообщить / Отмена

{{/each}}

Выбранные продукты (0/3)

• Добавить продукт

• Добавить продукт

• Добавить продукт

Добавить продукт

Вы покидаете официальный веб-сайт Philips Здравоохранение (“Philips”). Любые ссылки на сторонние веб-сайты, которые могут быть размещены на этом сайте, предоставлены исключительно для вашего удобства. Philips не даёт никаких гарантий относительно каких-либо сторонних веб-сайтов и содержащейся на них информации.

Я понимаю

Наш сайт лучше всего просматривать с помощью последних версий Microsoft Edge, Google Chrome или Firefox.

Clinical 3D dental images | Planmeca

Clinical 3D dental images | Planmeca

Planmeca использует cookies (куки) для наилучшей работы с нашими web ресурсами. Продолжив, Вы соглашаетесь с хранением и доступом к cookies (куки) на Вашем устройстве. Я соглашаюсь

Качество изображения является одним из ключевых факторов, которые следует учитывать при выборе 3D аппарата. Все наши аппараты обеспечивают превосходное качество изображения, в том числе при использовании протокола съемки при низкой дозе облучения Planmeca Ultra Low Dose™. Но не стоит верить нам на слово — вы можете сами убедиться в их качестве дальше.

Увеличенное изображение

Планирование имплантации

Ортодонтический случай

Исследование ВНЧС

3 X 3D = КЛКТ + ProFace + сканирование оттиска

Объем 8×8

Ретинированный клык

Имплантат

Имплантат с коронкой

Зуб мудрости

Объем 9×9

Планирование имплантации

Среднее ухо

Ортодонтический случай

Удаление зуба мудрости

3 х 3D = КЛКТ + ProFace + сканирование оттиска

Планирование имплантации

Среднее ухо

Ретинированный премоляр

Удаление зуба мудрости

Хирургический случай

DSC-HX10/HX10V | Панорамный 3D-обзор | Руководство пользователя Cyber-shot

Панорамный 3D-обзор

Во время движения фотоаппарата выполняется съемка нескольких изображений, и эти изображения составляют 3D-изображение. Записанное изображение может быть воспроизведено на 3D-телевизоре.

1. Установите диск режимов в положение (3D-съемка).

2. (Панорамный 3D-обзор) на колесике управления

3. Выберите направление съемки с помощью колесика управления.

4. Совместите фотоаппарат с краем объекта для съемки, а затем нажмите кнопку затвора.

A: Эта часть не будет записана.

5. Выполните с помощью фотоаппарата панорамную съемку до конца направляющей полосы (B), следуя указаниям на экране.

Рекомендации относительно съемки в режиме панорамного 3D-обзора

Используя свое тело в качестве оси, поверните фотоаппарат по небольшой окружности, двигаясь параллельно направлению стрелки на экране. (Выполните движение полукругом в течение 5 секунд.)

При слишком быстром или слишком медленном повороте на экране будет отображаться сообщение.

Перед съемкой рекомендуется несколько раз попрактиковаться.

Для 3D-съемки наилучшим образом подходят неподвижные объекты.

• Определите сцену и нажмите кнопку затвора наполовину вниз, чтобы можно было зафиксировать фокус, экспозицию и баланс белого. Затем нажмите кнопку затвора до упора и поверните фотоаппарат.

Примечания

• Изображения с невысокой контрастностью, например, небо, песчаный пляж или газон

• 3D-изображения состоят из файла JPEG и файла MPO. В случае удаления одного из файлов на ПК, фотоаппарат может функционировать неправильно.

• Если не возможно выполнить панорамирование фотоаппарата по всему объекту в заданное время, на скомпонованном изображении появится серая зона. В этом случае перемещайте фотоаппарат быстрее для записи полного 3D-изображения.

• Если полный угол обзора 3D-съемки и угол обзора при заблокированных АЭ/АФ сильно отличаются по яркости, цвету или фокусировке, съемка не будет выполнена надлежащим образом. В этом случае измените положение блокировки АЭ/АФ и повторите попытку.

Смежная тема

только обладатели орлиного зрения различат на этих картинках 3D-изображения / AdMe

Оптическая иллюзия — своеобразная шутка нашего мозга. Если, глядя на изображение, мы не вполне уверены в том, что видим, скорее всего, мы столкнулись со стереограммой. Такого рода рисунки легко обманывают нас, скрывая трехмерные фигуры во множестве плоских бесформенных изображений.

Чтобы никто не смог застать вас врасплох, мы в AdMe.ru потренируем ваше зрение, показав, как работает такая оптическая иллюзия. Сегодня мы подготовили 18 изображений со скрытыми формами. И не забудьте проверить бонус, чтобы узнать самые эффективные способы различить скрытое 3D-изображения.

Как работает стереограмма

Итак, стереограммы — это трехмерные оптические иллюзии, вызываемые бинокулярным зрением: когда мы смотрим на объект, наши правый и левый глаза визуализируют его немного по-разному. Затем они направляют эту информацию в мозг, чтобы он мог ее обработать и наконец перевести в трехмерные объекты, которые мы привыкли различать. Таким образом, стереограммы основаны на принципе создания иллюзии глубины там, где ее на самом деле нет.

1. Готовы начать? Найдите льва

2. Найдите носорога

3. Видите кролика?

4. А здесь спрятан медведь

5. А тут — лиса

6. Попробуйте найти кошку

7. Можете различить фламинго?

8. Попробуйте отыскать здесь верблюда

9. Вам повезло, что этот бык всего лишь на экране!

10. Эту собаку не так-то просто найти

11. Видите здесь поросенка?

12. А здесь спряталась мартышка

13. Сможете различить овцу?

14. А вот тут у нас милая уточка

15. Сможете найти лошадь?

16. Попробуйте отыскать гиппопотама

17. Найдите слона

18. Эй, у вас отлично получается! Последний, готовы? Видите здесь дельфина?

Всех ли животных удалось найти? Ниже — несколько подсказок, как смотреть на стереограммы

Чтобы увидеть 3D-изображения, вам не нужны 3D-очки, достаточно воображения и терпения, а результат того стоит! Если вы не можете различить их невооруженным глазом, воспользуйтесь этими советами:

• Важно расфокусировать взгляд, направленный на изображение, чтобы вы могли видеть его каждым глазом как бы независимо.
• Сфокусируйтесь на центре изображения и медленно приближайтесь к нему, пока оно не приобретет узнаваемые формы.
• Встаньте в 30 см от изображения и расслабьте глаза, пока ваше зрение не станет размытым и как бы раздвоится. Таким образом вы будете смотреть на изображение словно с разных углов. Вскоре вы найдете тот, с которого скрытое изображение будет постепенно появляться. Смотрите на него, пока оно не приобретет четкую форму.

Многие люди, как бы они ни старались, не могут различить скрытые фигуры. Причиной могут служить проблемы с бинокулярным зрением. Как мы уже писали ранее, чтобы увидеть бинокулярное изображение, оба глаза должны видеть одно и то же одновременно и независимо друг от друга.

Те, кто страдает косоглазием, ленивым глазом или другим подобным заболеванием, могут не видеть их, поскольку их мозг обрабатывает изображения, используя другую концепцию восприятия глубины.

Удалось ли вам различить всех животных?

RGB-D: цветные 3D-изображения в виде облака точек

Пространственную карту глубины, полученную 3D-камерой Basler blaze, можно объединить с данными RGB, передаваемыми цветной камерой, например Basler ace. Результатом является цветное изображение в виде облака точек (для краткости RGB-D), в котором каждой 3D-точке присвоено значение цвета. В действительности, чтобы оценить структуру визуализируемого пространства, мозг человека также комбинирует несоответствующую информацию между изображениями, воспринимаемыми каждым из глаз, с цветовой информацией и предварительными знаниями об обнаруженных объектах.

3D-изображение в виде облака точек в истинных цветах RGB

Если объединить значения глубины, полученные камерой Basler blaze, и значения цветов, дополнительно полученные RGB-камерой, объект, представленный облаком точек, можно увидеть в истинных цветах. Это решение позволяет компенсировать недостающую информацию о глубине, способствует классификации объектов дополнительно на основе цветов и упрощает понимание визуализируемого пространства.

3D-изображение в виде облака точек в ложных цветах

Камера Basler blaze предлагает 3D-данные в виде карты глубины или облака точек. Облако точек содержит 3D-координаты x, y, z для каждого пикселя матрицы. Для удобства анализа облако точек часто отображается в цветах радуги (наложение цветов радуги). Значения глубины в ближнем диапазоне представлены в цветах от красного до желтого, более удаленные точки — в цветах от зеленого до синего.

Хотите узнать больше об этом решении?

В нашем прикладном примечании «Объединение цветных изображений с 2D-камеры Basler и карты глубины Basler blaze» объясняется, как путем объединения 3D-камеры с обычной цветной камерой можно получить карту глубины в истинных цветах RGB.

Загрузить прикладное примечание

Преимущества RGB-D: в каких случаях целесообразно использовать комбинированную систему?

Надежное обнаружение и классификация объектов с более высокой точностью совпадений, особенно в случае объектов аналогичной формы.

Пример. По левой части облака точек можно понять, это яблоко или апельсин? Это возможно только в цветах RGB. И наоборот, с помощью одной только 2D-камеры невозможно отличить фотографию яблока от настоящего яблока.

Цветовая информация способствует более точному пониманию деталей визуализируемого пространства, если информации о глубине недостаточно.

Пример. Во время разгрузки поддонов две коробки настолько близко друг к другу расположены на поддоне, что 3D-камера распознает их как одну. Однако на RGB-изображении в высоком разрешении можно обнаружить зазор между ними.

Надежная сегментация визуализируемого пространства, при необходимости подкрепленная технологиями глубокого обучения (здесь: интеграция знаний о предыдущих объектах съемки), например для использования мобильных роботов.

Пример. Поиск горизонтальной опорной поверхности в 3D с опорой на цвет: асфальт серого цвета, скорее всего относится к дороге (горизонтальная опорная поверхность).

В этих случаях также целесообразно использовать комбинированную систему

Более высокая надежность, например при обнаружении препятствий автоматизированными самоходными тележками.

Снижение вычислительной нагрузки: обнаружить контейнер с помощью 2D-камеры и проанализировать уровень его заполнения на основе небольшой активной зоны с помощью 3D-камеры.

Более точное понимание визуализируемого трехмерного пространства людьми, что упрощает настройку и эксплуатацию комплексных 3D-систем.

Напечатайте решение на 3D-принтере

Если требуется установить камеру Basler ace 2 на камеру blaze-101, как показано на рисунке, загрузите модель монтажного кронштейна ace 2-blaze для печати на 3D-принтере.

Загрузить файлы для 3D-принтера

Что такое 3D-изображение?

Начнем сначала

Мы агентство визуальных коммуникаций, поэтому работаем со всем визуальным. Общение с помощью визуальных средств может означать разные вещи, поэтому нам может быть трудно объяснить, что именно мы делаем. По сути, вместо того, чтобы называть себя VR-агентством, продюсерской компанией, AR-агентством, CGI-компанией, цифровым агентством или агентством полного сервиса, мы свели это к всеобъемлющему термину: агентство визуальных коммуникаций.

Однако с 1994 года и по сей день одной из наших основных услуг является CGI (компьютерные изображения), также известные как трехмерные изображения. Но что такое 3D-изображение? Это как-то связано с 3D-очками, которые вы носите в кино, чтобы смотреть 3D-фильмы? Или это как-то связано с рисованием маленького куба на бумаге, чтобы он выглядел как куб, а не четыре соединенные линии? Ну вроде как. Когда мы говорим о 3D-изображениях, мы говорим о другом — очки не нужны. Но это довольно сложный процесс, и его нелегко объяснить, поэтому я решил спросить семь разных людей в офисе, каковы их ответы, когда их спрашивают, что такое 3D-изображение.Итак, как бы мы объяснили трехмерное изображение:

Прежде чем мы перейдем к объяснениям, давайте представим главного героя: трехмерное изображение. Возьмем для примера это изображение:

Хотя это выглядит как фотография, это изображение создано в 3D, и все это создается на компьютере. Таким образом, окончательное трехмерное изображение и фотография выглядят очень похоже, разница в том, что фотография — из физического мира, а трехмерное изображение — из цифрового мира. Это дает некоторые преимущества, о которых мы поговорим позже.

Если вы ассоциируете 3D с анимационными фильмами или видеоиграми, это изображение может сильно отличаться от того, что вы ожидаете от 3D. Но он основан на той же идее. Основное различие заключается в том, как мы работаем с 3D и в каком стиле. Там, где анимационные фильмы выглядят более мультяшными, мы стремимся к фотореализму, чтобы наши изображения можно было принять за фотографии. Это позволяет нам дарить нашим клиентам самые фантастические образы их продуктов без ограничений физического мира. Подробнее об этом позже.

Но как перейти от 3D-модели к фотореалистичному изображению? Что ж, вот тут-то и возникают сложности. У нас есть сообщение в блоге, посвященное различным этапам создания 3D-изображения. Найдите здесь.

Надеюсь, что я отвечу на некоторые ваши вопросы, связанные с процессом создания трехмерного изображения.

Но если вернуться к основному вопросу: что такое трехмерное изображение? Может, я покажу тебе лучше, чем могу тебе рассказать. В конце концов, мы агентство визуальных коммуникаций.

Трехмерное изображение — это изображение, созданное в цифровом виде, поэтому каждый элемент изображения прошел через процесс, подобный описанному выше.Эти четыре изображения показывают, как чайник переходит от каркаса к конечному продукту. Каркас можно легко распознать как созданный в цифровом виде. Но когда мы смотрим на окончательное изображение, мы смотрим на чайник, который может быть фотографией — я имею в виду отражение и текстуру!

Ниже мы собрали ответы на часто задаваемые вопросы о 3D-изображениях, чтобы прояснить концепцию.

Что такое 3D-изображение?

Трехмерное изображение — это изображение, построенное в цифровом виде — в нашем случае часто построенное так, чтобы оно выглядело как фотография.

Почему вы используете 3D-изображения?

Причин так много, некоторые из них: вся гибкость, которую вы хотите (мы можем создать все, о чем вы мечтаете), возможность повторного использования изображений для различных целей (фильмы SoMe, конфигураторы и т. Д.), Что приводит нас к основной причине : а именно, что 3D-изображения могут сэкономить вам много денег, если вы основываете свои материалы на одних и тех же изображениях — после того, как они созданы, их легко повторно использовать, и вам не придется платить за создание сцены снова.

Кто использует 3D-изображения?

Многие компании так и поступают, но большинство наших клиентов работают в следующих сферах деятельности: промышленность, благоустройство дома, мебель, кухня, ванная комната и сборные дома. Наш бренд Dimension Design работает со строящимися зданиями. Кто-то извлекает выгоду из возможности демонстрировать свой продукт где угодно и под любым углом, кто-то извлекает выгоду из гибкости, кто-то извлекает выгоду из сказочных мест, которые мы можем создать без ограничений физического мира (в Дании идет много дождей!), А некоторые выгоды с потрясающим качеством, благодаря которому изображения выглядят даже лучше, чем в реальном мире.

Как загрузить 3D-изображения и просмотреть их в VR

Вернуться в службу поддержки

Что такое 3D-изображение?

3D-изображений (также называемых стереографическими) можно создавать с помощью определенных камер 360, таких как Insta 360 PRO. Кроме того, 3D-изображения можно создавать и визуализировать с помощью программного обеспечения для моделирования, такого как Maya или 3DSMax. Наконец, NVIDIA Ansel также позволяет создавать 3D-скриншоты в игре.

Трехмерное изображение состоит из двух сферических изображений, снятых из двух разных положений, которые находятся примерно на таком расстоянии друг от друга, как типичное расстояние между двумя глазами.Вы не можете увидеть 3D-эффект на обычных экранах, но вы можете просмотреть его в гарнитуре VR. Одно изображение отображается для левого глаза, другое — для правого.

Загрузка 3D изображений

Чтобы загрузить 3D-изображение, вам просто нужно убедиться, что оно имеет правильный формат.

Чтобы Куула распознал и правильно визуализировал 3D-изображение в режиме VR, изображение должно соответствовать следующим условиям:

1. Макет сверху вниз — левый глаз вверх, правый глаз один внизу
2. Идеально квадратные размеры, т.е.е. соотношение сторон ровно 1
3. Минимальный размер 4000 пикселей

Максимальный размер файла изображения, который вы можете загрузить, составляет 16384 x 16384 пикселей, если вы загружаете с большинства современных настольных компьютеров или ноутбуков, и 10000 x 10000 пикселей, если вы используете мобильный телефон, планшет или некоторые старые настольные компьютеры. для размещения ваших изображений.

Максимальный размер, поддерживаемый на вашем компьютере, будет указан в поле Выбрать изображение …кнопку в центре экрана.

Для более подробной информации о спецификациях изображений, пожалуйста, прочтите эту статью.

Если эти два условия соблюдены, Куула интерпретирует изображение как трехмерное и корректно отображает его при просмотре в виртуальной реальности. Изображение также будет иметь специальный 3D-значок, видимый в списках и на панели деталей.

Просмотр 3D-изображений

Как упоминалось ранее, 3D-эффект нельзя увидеть на плоском экране — вам нужно будет просматривать изображение в VR.Лучший способ сделать это — использовать мобильный телефон с очками виртуальной реальности или автономную гарнитуру, такую ​​как Oculus Go. Чтобы узнать, как исследовать 360-градусный контент в VR, прочтите эту статью.

Примеры

Вот несколько примеров, загруженных нашими пользователями на данный момент:

3D-визуализация — Промышленная визуализация деталей — Метрологический центр Джесси Гаранта

Обзор 3D-изображений

Трехмерное изображение — это процесс создания иллюзии глубины изображения, процесс, который можно проследить до начала 1500-х годов в работах Леонардо да Винчи.Что касается промышленных приложений, технологические достижения и специализированные методы контроля позволили пользователям получать точные и актуальные трехмерные данные об объектах, предоставляя трехмерное изображение для целей тестирования.

Что такое 3D-изображение?

Трехмерное изображение — это метод создания или создания иллюзии глубины изображения. 3D-изображение стало очень полезным фактором для промышленных приложений, помогающим в процессах контроля качества. 3D-изображение — это процесс преобразования 2D-данных в трехмерный формат, создающий иллюзию глубины.Многие различные технологии могут помочь в этом процессе, чтобы разработать 3D-рендеринг для целей проверки и тестирования.

Распространенные типы промышленных 3D-изображений

Трехмерный структурированный свет — Структурированный свет — это процесс использования сфокусированного белого или цветного света, который затем улавливается специальной камерой и считывается в программу для захвата внешних характеристик объекта, который затем превращается в поверхность на основе многоугольника. .

Трехмерное лазерное изображение — также известное как трехмерное лазерное сканирование, трехмерное лазерное отображение — это процесс захвата данных с использованием лазерных лучей, которые попадают на поверхность объекта.Захваченные данные превращаются в 3D-рендеринг с помощью программного обеспечения.

КТ-визуализация — Компьютерная томография (КТ) визуализация — это метод радиографического тестирования, использующий источник рентгеновского излучения для проникновения через материалы и получение 2D-рентгеновских томографических срезов с заранее заданными шагами для объекта, вращающегося на 360 градусов. По мере вращения объекта и захвата двумерных рентгеновских изображений используется специализированное программное обеспечение для восстановления двухмерных изображений и разработки трехмерной визуализации объекта, которая доступна для дальнейшего анализа внутренних и внешних деталей.

Трехмерное рентгеновское изображение — Трехмерное рентгеновское изображение — это процесс получения двумерных рентгеновских изображений с разных углов объекта, которые можно использовать для восстановления и создания иллюзии глубины. Для целей 3D-рентгенографии эти 2D-рентгеновские изображения просматриваются и анализируются независимо, чтобы сфокусироваться на определенных областях объекта.

Плавное извлечение двухмерных изображений из стека трехмерных изображений

Survey

Мы провели анонимный онлайн-опрос пользователей микроскопов, чтобы изучить распространенные методы работы с объемными трехмерными изображениями в сообществе био-визуализации.Исследование показывает, что значительная часть пользователей часто использует 2D-проекцию для визуализации наборов 3D-данных, а подавляющее большинство (84,3%) из них используют свободно доступный и простой в использовании плагин Fiji для пиксельно-зависимого Z проекция (подробности см. на дополнительных рисунках 1 и 2).

Алгоритм

Предлагаемый нами метод подгоняет «гладкий», без параметров, двумерный коллектор Z на сигнал переднего плана выбранного опорного канала, при этом «игнорируя» фон, тем самым распространяя карту индекса, найденную на переднем плане, на местный фон.Это связано с тем, что, в принципе, передний план намеренно окрашен, в то время как фон в основном состоит из шума и, следовательно, показывает случайные уровни предполагаемого фокуса. С этой целью аппроксимация ограничена для каждого пикселя путем минимизации расстояния от карты Z до карты максимального фокуса Z _max (обеспечение присоединения данных) и локальной дисперсии Z (обеспечение ее плавности). ). Ключевым моментом в определении функции стоимости, которую необходимо минимизировать, является то, что для того, чтобы уровень переднего плана Z распространялся на фон, первый член пространственно взвешивается по классу пикселей, так что если пиксель принадлежит фону этот термин присоединения данных не используется, и если пиксель принадлежит переднему плану или четко не определен, то принимается стратегия взвешивания, описанная ниже.В целом, метод направлен на поиск оптимальной карты → путем решения:

, где карта максимального фокуса Z _max , карта взвешенных классов C и локальная пространственная s.d. σ _Z дополнительно определены в разделах ниже.

Карта максимального фокуса

Z _max

Стек входных изображений определяется как функция, которая сопоставляет положения со значениями. Карта максимального фокуса затем определяется как:

, то есть мы ищем уровень z , который максимизируется независимо в каждом заданном ( x , y ), координируем меру фокуса, определенную как

, где I — входное изображение, а SML — сумма модифицированного лапласиана ¹¹ .SML вычисляется в 2D независимо на каждом уровне z , чтобы избежать слияния сигнала из последовательных слоев, поскольку разрешение в z всегда хуже, чем в x / y (ссылка 12). Обратите внимание, что исходные изображения сворачиваются с помощью фильтра Гаусса G до вычисления SML. Мы описываем на дополнительном рисунке 3 и в дополнительных методах стратегию, которую мы использовали для установки s.d. из G автоматически.

Взвешенная карта классов

C ( x , y )

Z-профиль определяется как вектор всех значений z в заданном месте ( x , y ).Далее отмечен набор всех z-профилей данного объема Z F _Z ( x , y ), где каждый профиль индексируется своим ( x , у ) локация. В нашем контексте, когда интересующий нас передний план находится на двумерном многообразии, встроенном в трехмерный объем, мы выделяем примерно три типа z-профилей. Во-первых, z-профили, которые принадлежат переднему плану, содержат относительно низкочастотный пик с центром на уровне окрашенного объекта вместе с некоторым возможным фоновым шумом.Напротив, z-профили, принадлежащие фону, довольно плоские и содержат только фоновый шум. Наконец, существует неопределенный класс, который содержит четко не определенные профили. Эти последние профили либо созданы тусклым передним планом, либо являются частью фона, но каким-то образом побелены ореолом PSF некоторой флуоресценции переднего плана, расположенной поблизости. Чтобы различать эти три типа профилей независимо от их фактического положения пиков, они преобразуются в спектры мощности с использованием:

, где FFT обозначает быстрое преобразование Фурье.Затем для этих профилей спектральной плотности выполняется три класса k-средних, чтобы приблизительно определить три класса: z-профили переднего плана (класс с наибольшим количеством низкочастотных компонентов), z-профили фона (класс с наименьшим количеством компонентов). низкочастотные составляющие) и неопределенные z-профили (класс с промежуточными частотными составляющими). Эта сегментация не должна быть точной, поскольку она не является окончательной как таковая, но помогает направить окончательную карту индекса на передний план.Чтобы обеспечить специфичный для класса контроль относительного веса между термином регуляризации и термином присоединения данных, каждому z-профилю присваивается вес C ( x , y ) следующим образом:

Вес 0 влияет на фоновый класс, так что уровень z для всех позиций этого класса будет определяться только локальной кривизной и расширением локальным передним планом. В дополнительных методах и на дополнительном рисунке 4 мы показываем, как веса c _F и c _U могут быть установлены автоматически.Интуитивно понятно, что если локальная кривизна переднего плана в среднем большая, а уровень шума низкий, то c _F должно оставаться высоким, чтобы сохранить кривизну переднего плана. С другой стороны, если передний план лежит на плоском коллекторе и уровень шума высок, этот член должен быть ниже, чтобы гарантировать сходимость к гладкой карте индекса z. Следовательно, существует оптимальное значение c _F , которое зависит как от кривизны переднего плана, так и от уровня шума. В функции стоимости (уравнение 1) уменьшение первого члена на заданное Δ z для любого местоположения ( x , y ) переводится в увеличение Δ σ и наоборот.Чтобы масштабировать эти два члена на всем изображении, мы ищем c = Δ σ / Δ z , которое сгладило бы передний план, но сохранило бы его самую высокую локальную кривизну (распределение таких c по всем вокселям переднего плана примерного изображения показан на дополнительном рис. 4b). Принятие максимального значения c предотвратит любое сглаживание переднего плана и будет эквивалентно рассмотрению отсутствия шума. С другой стороны, взятие среднего значения обеспечит сохранение средней кривизны, однако некоторые области высокой кривизны будут чрезмерно сглажены, что приведет к частичной потере деталей.Чтобы выбрать лучший компромисс, мы делаем предположение, что шум следует процессу Бернулли, где пиксель Z _max ( x , y ) является либо правильным значением уровня z на переднем плане. , или неправильное случайное значение, равномерно распределенное по [0, D ] из-за того, что случайный воксель может быть выбран в качестве максимальной интенсивности вместо правильного уровня переднего плана (с более высокой вероятностью, когда отношение сигнал / шум равно слабый). К счастью, вероятность последнего может быть получена непосредственно из неправильной классификации максимальных значений интенсивности в классе переднего плана, как показано на дополнительном рис.4а. Следуя этой идее, c _F выбирается как значение распределения c , которое соответствует вероятности ложного срабатывания распределения максимальной интенсивности на профиле переднего плана. Это описано на дополнительном рис. 4c. После вычисления c _F рационально выбрать c _U между 0 и c _F . Интуитивно, если отношение сигнал-шум довольно низкое, это означает, что большая часть неопределенных профилей фактически принадлежит фону и их следует игнорировать, тогда c _U должно быть ближе к 0.Напротив, если отношение сигнал / шум достаточно велико, c _U должно быть близко к c _F . Таким образом, правильное соотношение для применения может быть получено из относительного положения средств распределений Z _max для переднего плана, фона и неопределенных классов, как показано на дополнительном рисунке 4c.

Локальное пространственное стандартное отклонение

σ _z

Для обеспечения гладкости карты индекса Z , ее локальных пространственных s.d. σ _z , вычисленное для окна 3 × 3 вокруг каждого местоположения ( x , y ), включается в функцию стоимости (уравнение 1) для минимизации. Некоторые другие локальные пространственные меры гладкости, такие как, например, морфологический градиент, могли бы сыграть эту роль, но лучшие результаты, которые мы получили, были достигнуты с использованием локальной пространственной s.d.

Процесс оптимизации

Целью процесса оптимизации является выполнение минимизации, определенной уравнением (1), для получения окончательной карты индекса Z *.Поскольку Z является непараметрической функцией, была предложена специальная непараметрическая схема оптимизации (см. Алгоритм 1 в дополнительных методах). Вкратце, начиная с исходной карты индекса Z ⁰ = Z _max , поиск состоит в вычислении для каждого местоположения ( x , y ) карты индекса Z , стоимости (уравнение 1) перемещения z = Z ( x , y ) вверх, вниз или удержания его в неизменном состоянии и удерживайте значение, которое минимизирует его.Алгоритм повторяется по этой простой схеме до тех пор, пока не будет найден баланс между гладкостью карты Z σ _z и ее близостью к переднему плану вместе для всех пикселей. При вычислении стоимости (уравнение (1)) карта максимального фокуса Z _max и карта классов C являются предопределенными константами. Однако локальные пространственные s.d. σ _z зависит от гладкости Z и требует обновления при каждом изменении Z .Следовательно, локальные пространственные s.d. для всей индексной карты Z ^{t -1} , полученное на предыдущей итерации, вычисляется один раз в начале каждой итерации в окне 3 × 3. Затем, ради эффективности вычислений, вычисление для каждого местоположения ( x , y ) для каждого сдвига (вверх или вниз) может быть быстро вычислено из σ _z без необходимости повторного сканирования окно (см. Дополнительные методы для получения подробной информации о том, как прокатка s.d. формула выведена и может быть использована для этого). Этот процесс минимизации постепенно увеличивает гладкость индексной карты, сохраняя при этом ее близость к пикселям переднего плана, тем самым заставляя уровень z пикселей фона смещаться в сторону уровня z локального переднего плана. Наконец, поскольку интенсивность известна только для дискретных значений Z , в конце процесса оптимизации составное изображение создается путем извлечения значений интенсивности, которые наиболее близки к карте индекса Z на оси z . .Для сохранения исходных значений флуоресценции интерполяция не выполняется. Настройки двух параметров, используемых для этой схемы оптимизации, описаны в дополнительных методах и на дополнительных рисунках 5 и 6. Кроме того, чтобы интуитивно понять процесс минимизации, дополнительные видеоролики 1–6 визуально иллюстрируют его для шести наборов данных из дополнительной таблицы 1.

Оценка

Производительность предложенного метода и четырех других подходов, упомянутых в обзоре литературы (см. Дополнительное примечание 1), сравнивали количественно с использованием наборов синтетических данных (сгенерированных способом, описанным на дополнительном рис.7) и реальных наборов данных (описанных в дополнительной таблице 1) с использованием следующих показателей.

• RMSE — Индексная карта. Среднеквадратичная ошибка между синтетической индексной картой ( Z _X ) и реконструированной индексной картой ( Z _R ) вычисляется следующим образом: где W × H — размер изображения . Эта метрика количественно определяет качество реконструкции многообразия (см. Результаты на рис. 5а).

• SNR — это отношение сигнал / шум между s.d. восстановленных интенсивностей σ ² ( I _R ) и s.d. оставшегося шума определяется как σ ² ( I _R — I _X ) после восстановления синтетических интенсивностей ( I _X ). Он рассчитывается следующим образом: этот показатель количественно определяет способность метода удалять шум из наблюдаемого объема изображения (см.рис.5b для результатов).

• RMSE — Составное изображение. Среднеквадратичная ошибка между синтетическими интенсивностями ( I _X ) и восстановленной интенсивностью ( I _R ) вычисляется следующим образом: где W × H — размер изображения. Эта сумма количественно определяет качество восстановленной составной карты (см. Результаты на рис. 5c).

• Расстояние от земли правда.Это распределение абсолютных разностей по оси z между синтетической индексной картой ( Z _X ) и реконструированной индексной картой ( Z _R ). Это также способ измерить точность реконструкции коллектора (результаты см. На рис. 5d).

Все эти метрики применялись к синтетическим данным с различным уровнем шума (см. Рис. 5). Результаты показывают улучшение МСП по сравнению с существующими методами, независимо от уровня.

Программное обеспечение и код

Мы делаем предлагаемый метод доступным в виде скомпилированного плагина ImageJ для прямого использования с ImageJ / Fiji вместе с кодом Java и эквивалентными сценариями MATLAB по следующему адресу: https://github.com/biocompibens/ SME.

Животные

Все исследования на животных проводились в соответствии с руководящими принципами Европейского сообщества и Министерства сельского хозяйства Франции и были одобрены Управлением по защите населения Парижа (номер разрешения Ce5 / 2012/107) и Комитетом. Régional dEthique en Expérimentation Animale (№00057.01) и ветеринарные службы (C75 05 12).

Доступность данных

Все наборы данных трехмерного изображения, необходимые для воспроизведения результатов, описаны в дополнительной таблице 1 и доступны в Harvard Dataverse с идентификатором doi: 10.7910 / DVN / VBFQK8.

Превратите 3D-модели в интерактивные 360-градусные вращения • Sirv

Большинство продуктов, вращающихся на 360 °, фотографируются на поворотном столе. Но не все…

3D-моделей можно превратить в интерактивные вращения, а затем встроить в ваш веб-сайт с помощью Sirv.Природа 3D-моделей позволяет анимировать их способами, которые были бы невозможны при использовании традиционной 360-градусной фотографии.

Примеры

В этом анимированном кольце в виде спирали вращается твердый серебряный шар. Отображение этого продукта в реалистичной 3D-анимации — это, пожалуй, единственный способ по-настоящему показать на экране, как продукт выглядит / ощущается в реальной жизни. Созданный Hockley Mint, он обеспечивает сверхплавное вращение из 200 кадров, поэтому загрузка займет некоторое время:

Эти телефоны Samsung кажутся подвешенными под углом, что позволяет видеть кнопки любого размера, ширины, спереди и сзади.Размещение двух телефонов рядом друг с другом под разными углами помогает придать перспективу и проявить творческий подход. Невероятно подробные и текстурированные, трудно сказать, действительно ли эти изображения были созданы с нуля в виде 3D-модели. Созданная 3DFuture, эта демонстрация использует 72 изображения:

Эта анимация для iPad показывает, как именно откидная крышка работает на iPad. Это еще одно плавное вращение, созданное Apple, с использованием 92 изображений:

Вставить 3D-модель

После того, как ваша 3D-модель была построена в программном обеспечении для 3D-моделирования (таком как Blender, SketchUp, DAZ 3D или Rhinoceros), набор изображений JPEG или PNG можно экспортировать и загрузить в Sirv.Скопируйте и вставьте HTML-код, чтобы встроить 3D-вращение на свою веб-страницу.

Сам файл модели не загружен в Sirv, поэтому вращение нельзя регулировать бесконечно, как в истинном 3D. Sirv предлагает вам вращение, которое работает во всех браузерах, мобильных устройствах и планшетах с быстрой загрузкой, масштабированием изображения и полноэкранным увеличением. Воспользовавшись опциями оптимизации изображений в Sirv, вы также обеспечите максимально быстрое обслуживание изображений. Формат изображения WebP, изменение размера и сжатие могут помочь сократить время загрузки.

Сколько кадров

Анимация Sirv может содержать до 500 кадров. Такое количество кадров делает вращение необычайно плавным.

Хотя большее количество кадров кажется более плавным, мы рекомендуем не превышать 100 кадров, чтобы пользователи не ждали слишком долго, пока он загрузится.

360-градусная фотография по сравнению с 360-градусным моделированием

У каждого метода получения изображений для вращения на 360 градусов есть свои плюсы и минусы. Некоторые факторы, которые следует учитывать, включают:

	Фотография 360 °	360 моделирование
Пользовательский опыт	Превосходная обратная связь с пользователями, очень реалистичный опыт	Отличный пользовательский интерфейс при правильном моделировании, как в примерах выше
Подходит для	Все виды продукции	Прецизионные изделия, такие как ювелирные изделия и электроника
Навык	Для достижения наилучших результатов требуется профессиональная фотостудия со специальным оборудованием	Для достижения наилучших результатов требуется профессиональный художник по 3D-моделированию
Срок изготовления	от 10 минут до 2 часов	от 2 часов до 8 часов
Стоимость	Обычно 40-200 долларов США за продукт	Обычно 200-800 долларов США за продукт
Наем специалиста	Профессиональные студии 360-градусной фотографии расположены по всему миру	Трудно найти специалистов по 3D-моделированию изделий

---

Авторы и права: Спасибо 3D Future и Hockley Mint за демонстрации.

Human Health Campus — Реконструкция 3D изображений

Вернуться

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта страница содержит 8 изображений в формате GIF (размером несколько МБ каждое), и для полной загрузки может потребоваться несколько минут. Конкретное время загрузки будет зависеть от скорости вашего интернет-соединения. После правильной загрузки gif-анимация должна отображаться примерно со скоростью 10 кадров в секунду.

Загружаемый контент

Gif-анимаций можно загрузить, просто щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав «Сохранить как».Кроме того, было создано несколько наборов изображений, и пользователи могут загрузить сюда заархивированную папку (PET, CT, Phantom). Все изображения в формате gif будут воспроизводиться как анимация при открытии в современных интернет-браузерах.

Пользователи могут использовать изображения в некоммерческих целях

Также доступна для загрузки презентация в формате PowerPoint: Лекция Кеснера-Хеггстрёма «Основы медицинской реконструкции изображений» с объяснениями в анимации. Он состоит из 13 слайдов (включая заголовок и заключительный слайд).Основными темами, затронутыми в презентации, являются: принципы хранения синограмм / изображений, прямая проекция, принципы получения ПЭТ и обратная проекция с фильтром. Набор слайдов можно бесплатно загрузить, распространить и использовать.

Введение

Базовая реконструкция трехмерного изображения не должна быть сложной темой. Основной принцип реконструкции изображения таков:

Когда несколько 2D-проекционных изображений объекта получены под разными углами, можно использовать математические инструменты для восстановления трехмерного представления этого объекта.

Именно с этим принципом мы можем получать трехмерные изображения с помощью методов медицинской визуализации: компьютерной томографии (КТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), однофотонной эмиссионной томографии (ОФЭКТ).

Поскольку эта страница была создана специалистом по ядерной медицине, анимация была разработана с учетом эмиссионной томографии (ПЭТ, ОФЭКТ), но концепции также подходят для КТ.

Процесс визуализации

Основные этапы визуализации:

(1) Получение данных изображения	(2) Сортировка / сохранение данных
Необработанные томографические данные можно получить с помощью КТ, ПЭТ, ОФЭКТ	Данные, хранящиеся (в компьютере) либо как исходный выходной сигнал детектора (режим списка), либо как синограммы (на фото выше), которые представляют собой гистрограммы для определенных углов обнаруженных событий.В синограмме каждое обнаруженное событие может быть отсортировано и сохранено с использованием характеристик угла и смещения к его обнаружению. Обычно синограммы намного меньше файлов режима списка, но менее гибки для сложной реконструкции
(3) Восстановить изображения	(4) Использование изображений (обзор врача)
Изображения можно реконструировать с помощью аналитической или итеративной реконструкции.(эта веб-страница посвящена аналитической реконструкции)	Реконструированные (3D) изображения могут быть визуализированы и отображены многими полезными способами: 2d-срезов, MIP-изображения, 3D-рендеринг,…

Аналитическая и итерационная реконструкция

Существует два основных типа математических алгоритмов восстановления изображений: аналитическая реконструкция (обратная проекция с фильтром) и итеративная реконструкция.

• Аналитическая реконструкция: на этом веб-сайте мы сосредоточены на методе реконструкции изображений, называемой обратной проекцией с фильтром (FBP).Математика FBP основана на теореме о центральном срезе, но здесь не обсуждается.
• Итеративная реконструкция: эти алгоритмы включают в себя процесс обратной связи, который позволяет последовательно корректировать оценочное изображение так, чтобы его виртуальное получение соответствовало необработанному получению. Они выполняются путем повторения (ИТЕРАЦИЯ) двух отдельных шагов: (1) ожидаемые прогнозы рассчитываются путем прямого прогнозирования данных (с использованием системной матрицы) и основаны на оценке распределения активности из предыдущей итерации, и (2) сравнивается текущая оценка изображения. к необработанному получению и обновлен, чтобы максимизировать вероятность того, что это «правильная» оценка изображения.

FBP — алгоритм реконструкции, традиционно используемый для медицинской визуализации. Это намного быстрее, проще, воспроизводимо и линейно (одинаково работает в разных средах). Теперь, когда вычислительные мощности становятся более доступными, многие поставщики включают в свои системы методы итеративной реконструкции. Хотя итеративная реконструкция является более сложной, она имеет преимущества, заключающиеся в том, что она способна справляться с шумом и другими практическими проблемами, включая их ожидаемое влияние / неопределенность в процесс реконструкции.

На этом сайте показаны анимации реконструкции FBP.

Обратная проекция с фильтром (FBP)

Основные этапы получения изображения отфильтрованной обратной проекции включают:

(1) Прямая проекция (полученные данные и прямая проекция в пространство сонограммы)

(2) Данные отфильтрованы (фильтр в фильтрованной обратной проекции)

(3) Отфильтрованные синограммы проецируются обратно в пространство изображения (задний проект в фильтрованной обратной проекции)

Получение изображения (прямая проекция)

КТ, ОФЭКТ

При КТ и ОФЭКТ-визуализации синограмма создается вращением детекторов вокруг пациента и сохранением обнаруженных профилей проекции под каждым углом синограммы, как показано на гифке выше.Эта гифка специально иллюстрирует получение ОФЭКТ, когда информация о биораспределении радиоактивного индикатора излучается изнутри пациента (посредством излучения фотонов) и фактически регистрируется вращающимися детекторами (сканирование излучения). КТ-сканирование будет работать очень аналогично в отношении получения и реконструкции изображения, за исключением того, что фотоны, достигающие детектора, будут исходить от источника, генерирующего рентгеновские лучи, на другой стороне пациента (сканирование пропускания).

Конечно, мы можем вспомнить, что компьютерная томография, сканирование с пропусканием , дала бы нам информацию о свойствах затухания отображаемого объекта — таким образом, предоставляя анатомическую информацию. Напротив, сканирование SPECT, которое представляет собой сканирование излучения , может сказать нам, где лекарственный препарат распространяется по всему телу, — таким образом, предоставляя функциональную информацию.

ПЭТ-томография

Для получения ПЭТ пациента помещают в кольцо детекторов.В отличие от SPECT, здесь нет вращающихся камер или деталей. Однако синограммы создаются примерно так же. Виртуальные (эмиссионные) профили для каждого угла могут быть сгенерированы путем сопоставления и сортировки событий пары детекторов (на основе системы martix, предоставленной производителем моего оборудования). Приведенный ниже рисунок помогает визуализировать линии ответа и то, как они соотносятся с синограммой.

Приобретение ПЭТ

изображений ПЭТ генерируются посредством регистрации фотонов с энергией 511 кэВ, которые возникают во время аннигиляции позитрона (процесс объединения позитрона с электроном, приводящий к преобразованию частиц с массой в (безмассовые) фотоны с энергией.Данные собираются путем сортировки каждого события по его соответствующему месту в пространстве синограммы — каждая строка ответа имеет соответствующий угол и смещение, чтобы указать свое местоположение на синограмме.

GIF-анимация ПЭТ иллюстрирует события аннигиляции фотонов, происходящие с детекторным кольцом ПЭТ. При обнаружении событий они записываются в синограмму сканирования. Проиллюстрированы только образцы событий, так как общее количество истинных событий было бы слишком большим для отображения.

Реконструкция изображения (обратная проекция и обратная проекция с фильтром)

После того, как синограмма создана (и сохранена в компьютере), мы можем использовать ее для восстановления трехмерного изображения.

Обратное проецирование (без фильтрации)

Обратное проецирование — это процесс, при котором мы «размазываем» измеренный профиль, связанный с каждым определенным углом захвата, по пространству изображения. Это неадекватная стратегия реконструкции изображения, потому что мы получаем размытое представление изображения, как показано на иллюстрации:

Размытие, которое происходит во время обратного проецирования, называется «размытием 1 / r».

Фильтрация

Обратное проецирование не работает как полезный метод восстановления изображения из-за упомянутого выше размытия.Однако это размытие можно исправить, если сначала отфильтровать данные. Полезный / необходимый фильтр линейного изменения можно применить очень быстро, поскольку это просто функция умножения в частотной области (данные можно быстро преобразовать с помощью преобразования Фурье). При визуализации, когда мы работаем с дискретными / цифровыми данными, мы можем использовать «быстрое преобразование Фурье» для быстрого и точного преобразования данных в частотное пространство и из него, что обеспечивает очень быструю обработку.

Можно использовать несколько различных типов фильтров, но наиболее часто используемый базовый фильтр называется линейным фильтром, который корректирует эффект размытия 1 / r, который проявляется во время обратной проекции.Недостатком использования одного только рамп-фильтра является усиление высокочастотного шума. Это не было бы проблемой, если бы наши изображения были бесшумными, но это не относится к медицинской визуализации. Другие фильтры, в состав которых входит линейный фильтр, могут использоваться для уменьшения усиления высокочастотного шума. (методы итеративной реконструкции также используют фильтры для оптимизации свойств).

Фильтрация и обратное проецирование

После фильтрации синограмм их можно проецировать обратно, чтобы восстановить точное представление исходного объекта.

Обратная проекция с фильтром

Процесс фильтрации данных синограммы с последующим их обратным проецированием называется реконструкция отфильтрованной обратной проекции .

Мы можем заметить, что для точного восстановления изображения нам необходимо получить резервную копию информации о проекте со всех 180 градусов данных сбора. Это можно проиллюстрировать на следующем GIF-изображении, в котором изображения создаются с использованием только подмножеств данных (разделенных на углы).

и

Благодарность

Материал, произведенный Адамом Кеснером, доктором философии, Университет Колорадо, Денвер, Колорадо, США

3D Imaging — обзор

5 Выводы

В этой главе рассматриваются современные методы получения 3D изображений в STEM и исследуется новый метод SCEM. Мы представляем механизмы контраста изображения как для когерентных, так и для частично когерентных режимов визуализации для SCEM.

Проекционная томография и глубинное сечение, вероятно, будут дополнительными методами для построения трехмерных изображений и описания.Проекционная томография хорошо подходит для визуализации структур в наномасштабе, обеспечивая промежуточный метод между атомным зондом и рентгеновской томографией. Разрешение по горизонтали намного лучше при разрезании по глубине, но реконструкции протяженных в поперечном направлении объектов страдают из-за чрезмерного удлинения. Это происходит из-за плохой передачи продольной пространственной частоты в однолинзовой системе с широким полем. Однако для получения трехмерных изображений и локализации одиночных атомов легирующей примеси глубинное сечение является лучшей альтернативой.

Томографы серии Tilt не обладают чувствительностью по отдельным атомам, потому что достижимое разрешение ограничено соблюдением требований к проекции; поддержание большой глубины резкости ограничивает точечное разрешение (Борисевич и др. ., 2006a). Однако электронная томография предлагает превосходное разрешение по глубине для объектов, протяженных в поперечном направлении, то есть для объектов, для которых поперечная протяженность значительно больше, чем ширина зонда в поперечном направлении.

Механизмы формирования изображения в новом режиме визуализации, сканирующей конфокальной электронной микроскопии, были исследованы как для когерентной, так и для частично когерентной визуализации.Для режима когерентной визуализации было показано, что не было передачи фазового контраста первого порядка и, как следствие, изменения контраста или сигнала из-за скрытого примесного слоя в кристалле, отображаемом в ориентации оси зоны, были слабыми. Для режима с энергетической фильтрацией улучшенное разрешение по глубине по сравнению с STEM-EELS было продемонстрировано для одиночных атомов в кристаллах, выровненных по оси зон. Получение изображений с использованием неупруго рассеянных электронов является наиболее перспективным для метода SCEM.

Недавно Хашимото и др. .(2009) предложили конфигурацию, в которой кольцевая апертура используется в задней фокальной плоскости линзы после образца, что приводит к низкоугловому кольцевому темнопольному режиму SCEM, и первоначальные результаты представляются весьма интересными. В настоящее время ведется работа по более детальному пониманию механизмов контраста и границ передачи этой моды, но можно сделать следующие наблюдения: Рассеяние, связанное с таким режимом визуализации, вероятно, будет представлять собой смесь упругого и теплового диффузного. Первое можно рассматривать как когерентное рассеяние, а второе некогерентно.При рассмотрении границ передачи такого режима построения изображения можно рассмотреть возможность замены параболической поверхности, показанной на рисунке 4, частичным сечением одной поверхности. Рассматривая свертку этой поверхности с другой полной, хотя и под меньшими углами, можно получить границы как для когерентного, так и для некогерентного изображения в этом режиме, как это было сделано ранее для световой оптики (Gan and Sheppard, 1993).