(57)【要約】  動画内の視差を低減するための３つの一般的設計が開示される。１つの設計は、ステレオペア（図３Ｂ）要素の左フレームの端部（図３Ｂ，３０７）および右フレームの端部（図３Ｂ，３０８）近くのグラフィックコンテンツ（図３Ｂ）を引き伸ばして、視差設定を変更することを含む。第２の設計は、左眼視像および右眼視像（図３Ｂ）内で実質的に対応する複数の点を識別し、モーフィング技法を利用して、前記実質的に対応する複数の点を互いに接近させることを含み、第３の設計は、右眼視像の一部と、画像の端部に近い、または隣接する左眼視像の一部とのフェーディング処理を伴うものである。
2009533897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオペアの左フレームおよび右フレームについての向上した画像視認性を提供する方法であって、前記左フレームは、左フレームコンテンツを含み、前記右フレームは右フレームコンテンツを含み、前記方法は、
前記画像ペアの一方の端部の近傍において、左眼コンテンツを、右眼コンテンツに対して横方向にシフトすることを含み、
前記横方向にシフトすることは、負視差の要素を正視差に向かってシフトする傾向を持つ、方法。
【請求項２】
前記シフトすることは、
前記ステレオペアの左フレームの最も左の領域を選択して、水平方向左に向かって、前記最も左の領域を水平に引き伸ばし、
前記ステレオペアの右フレームの最も右の領域を選択して、水平方向右に向かって、前記最も右の領域を水平に引き伸ばすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水平に引き伸ばされた最も左の領域のうちの、前記左フレームの端部を超えて引き伸ばされる部分を、前記最も左の領域を引き伸ばした後でトリミングし、
前記水平に引き伸ばされた最も右の領域のうちの、前記右フレームの端部を超えて引き伸ばされる部分を、前記最も右の領域を引き伸ばした後でトリミングすること、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記最も左の領域を水平に引き伸ばすこと、および前記最も右の領域を水平に引き伸ばすことは、前記最も左および最も右の領域を、各領域の内側端部から線形的に変化させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記最も左の領域を水平に引き伸ばすこと、および前記最も右の領域を水平に引き伸ばすことは、
水平方向の画像圧縮と、
押しつぶしと、
逆の引き伸ばしと、から成るグループのうちの１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記最も左の領域を水平に引き伸ばすこと、および前記最も右の領域を水平に引き伸ばすことは、前記最も左および最も右の領域を、各領域の内側端部から線形的に変化させ、その際に、
水平方向の画像圧縮と、
押しつぶしと、
逆の引き伸ばしと、から成るグループのうちの少なくとも１つと組み合わせて、変化させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ステレオペアの右眼視像および左眼視像の拡張された画像視認性を提供する方法であって、
前記左眼視像および前記右眼視像内の実質的に対応する複数の点を識別し、
前記実質的に対応する複数の点に基づいて、前記左眼視像および前記右眼視像の少なくとも一方の端部の近傍で、前記左眼視像および前記右眼視像を一緒にモーフィングすることによって、前記実質的に対応する複数の点を接合すること、を含み、
前記接合することによって、前記ステレオペアの視差効果が、前記端部において、ゼロ視差に向かって低減する、方法。
【請求項８】
前記左眼視像および前記右眼視像を一緒にモーフィングすることは、前記左眼視像を前記右眼視像内にモーフィングすることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記左眼視像および前記右眼視像を一緒にモーフィングすることは、前記右眼視像を前記左眼視像内にモーフィングすることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記モーフィングすることは、前記左眼視像および前記右眼視像内の負視差の場面要素をモーフィングすることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記実質的に対応する複数の点を識別することは、前記左眼視像および前記右眼視像内の所定の領域内で前述の点を識別することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記所定の領域は、前記左眼視像および前記右眼視像の少なくとも１つの端部に向かう領域を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記モーフィングは非線形的であり、前記左眼視像および前記右眼視像の少なくとも１つの端部に向かって、前記左眼視像および前記右眼視像の少なくとも１つの端部から離れたところより多くのモーフィングが生じる、請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記モーフィングは非線形的であり、少なくとも１つの所定の領域の内側部分において、前記少なくとも１つの所定の領域の外側部分における場合よりも少ないモーフィングが適用される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記モーフィングは線形的である、請求項７に記載の方法。
【請求項１６】
ステレオペアの右眼視像および左眼視像の拡張された画像視認性を提供する方法であって、
前記右眼視像の少なくとも１つの端部部分と、少なくとも一部の前記左眼視像とを識別し、
前記右眼視像の前記部分と、前記一部の前記左眼視像とをクロスフェードすること、を含み、前記フェードすることは、前記左眼視像および前記右眼視像内の対応するピクセル値の加重平均を用いて、画像融合処理を適用することを含む、方法。
【請求項１７】
前記クロスフェードすることは、前記右眼視像を前記左眼視像内に溶け込ませる空間的クロスフェードを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記クロスフェードすることは、前記左眼視像を前記右眼視像内に溶け込ませる空間的クロスフェードを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記左眼視像の前記一部および前記右眼視像の前記部分は、各個別視像内の対応する端部領域を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記フェードすることは、前記ステレオペアの前記左眼視像および前記右眼視像内の視差値を、規則的な割合で斬新的に小さくし、かつ、負の視差値をゼロに向かって低減するものである、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平版立体（plano-stereoscopic）画像および自動立体（autostereoscopic）画像の両方の表示処理に関する。より詳細には、本設計は、スクリーン周囲の垂直端部において、負の視差値を持つ物体が前記周囲によって部分的に遮られるときに生じる手掛かりの矛盾を除去することに関する。
【背景技術】
【０００２】
平版立体画像は、左および右の投影像で構成された画像で、最も一般的には、個別の選択装置、すなわち眼鏡類を利用して視認される。自動立体画像は、画像の選択がスクリーン上または表示面上で行われるため、個別の選択装置を利用せずに視認できる立体像として定義される。本明細書では主に平版立体画像の生成について説明するが、ここに記載した教示を自動立体画像の生成に適用するように変更できることは当業者であれば理解されるであろう。
【０００３】
平版立体画像または自動立体画像は、スクリーンに投影することも、またはディスプレイモニタに表示することもできる。このような画像は、写真製版複写法を利用してハードコピーとして表示されることも多い。平版立体画像の場合、アナグリフは、頻繁に使用される視認様式であり、この様式において、アナグリフは、対比色からなる複数の画像を含み、これらの画像は、互いに重畳されて、補色を用いた眼鏡類を用いて視認されたときに３次元に見える。自動立体静止画像の場合、重畳されたレンチキュラースクリーンを利用してハードコピーを実現することができる。
【０００４】
垂直周囲の補正の概念を理解するためには、まず、平版立体画像または自動立体画像の表示における画像視差の概念を理解する必要がある。図１Ａから図１Ｄを参照しながら説明すると、これらの図の表示面１０１には、左眼が１０４で右眼が１０５である観察者によって視認される各種の視差値を持つ点で構成される実例が含まれている。眼の視線は、ここでの考察の目的において、眼のレンズの光軸に対応しており、左眼および右眼について、それぞれ１０２および１０３である。左眼１０４および右眼１０５の間の距離は、瞳孔間距離として知られるもので、線１０６によって示されている。
【０００５】
図１Ａにおいて、表示面１０１の左および右の像点は、重畳された左右の像点から成る点１０７によって示されている。これらの左右の像点は、一致または重畳し、この状態は「ゼロ視差」として知られている。このような像点は、表示面１０１の平面上に現れるもので、眼は、視線１０２および１０３が点１０７において交差するように、内側に集まって点１０７を融合する傾向がある。
【０００６】
ゼロ視差の点はスクリーン平面上に現れ（図１Ａ）、正視差の点はスクリーン平面の後ろに現れ（図１Ｂ）、負視差の点はスクリーンの手前に現れる（図１Ｃ）。特定の値を超えると、画像は、視認し難いものになる（図１Ｄ）か、または、システムの制約が原因で、立体像の視認を困難にする一因となる望ましくないアーティファクトが現れる。調節および輻輳の破たんの概念は、立体表示にとって重要な概念であり、本明細書で解決する問題に影響を与える。現実の世界において、眼は、その両方が共時的に焦点合わせ（調節）を行って、空間内の物体上に輻輳する。調節と輻輳の神経経路は個別のものであるため、前述したような焦点合わせは、習慣的または学習された反応である。立体表示を見るときに、眼は、表示平面に焦点を合わせたまま残ることになるが、輻輳状態は、視差の値に従って各種の点に応じて変化する。このことは、ストレスや不快感、もしくは、「眼精疲労」と呼ばれることもある状態を生じる可能性がある。
【０００７】
図２Ａに示した表示の場合、物体２０５（ステレオペア（stereo pair）の左半分および右半分にそれぞれ２０５Ｌおよび２０５Ｒで示されている）は、負の視差を持つ。物体２０６（ステレオペアの左半分と右半分にそれぞれ２０６Ｌおよび２０６Ｒで示されている）は、正の視差を持つ。物体２０５（２０５は、完全な長方形を表すことを意味する）の一部は、スクリーン周囲２０３の左側の垂直端部によって切り取られていることに注目されたい。このような場合、眼−脳は、立体視的または視差の手掛かりによって、画像がスクリーン外に飛び出そうとしているところだと認識することになる。ただし、スクリーン周囲、または２０３における立体窓の該当部分も重要な奥行きの手掛かり、すなわち１つの介在位置を提供して、前記物体はスクリーン平面の背後にあるはずであることを観察者に示すため、眼−脳は、手掛かりの矛盾も認識することになる。換言すると、近傍の物体（負の視差を持つ要素２０５）は、より遠くに離れている何か（ゼロ視差におけるスクリーン周囲）によって遮られているように見える。この混乱した状態は、「手掛かりの矛盾」と呼ばれ、回避されることになる。その結果、一部の人にとってはぼやけとして知覚されるが、他の人は、ただ不快感を覚えるだけであり、そのような他の人にとって、画像は、意図されたようにスクリーン外に飛び出しているようには見えず、スクリーン内に押し戻されることになる。この画像形成のアーティファクトは視覚世界においては生じないため、人は、見えているものを明確化するための既存の方式を持っていないものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本設計は、スクリーン周囲の手掛かりの矛盾の問題を解決して、立体像を知覚する楽しさを向上させることを目指すものである。大スクリーンと小さいスクリーンの両方の環境で、視差または立体視的手掛かりの矛盾を解消できる設計、特に、従来から利用可能であったものに勝る利点をもたらす設計を提供することは有意義であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本設計の一態様によれば、ステレオペアの左フレームおよび右フレームについての向上した画像視認性を提供する方法が提供される。左フレームは、左フレームコンテンツを含み、右フレームは右フレームコンテンツを含む。この方法は、画像ペアの１つの端部の近傍で、左眼コンテンツを、右眼コンテンツに対して横方向にシフトすることを含む。横方向にシフトすることは、負視差の要素を正視差に向かってシフトする傾向がある。
【００１０】
本設計の他の態様によれば、ステレオペアの左眼視像および右眼視像の向上した画像視認性を提供する方法が提供される。この方法は、ステレオペアの右眼視像および左眼視像内の実質的に対応する複数の点を識別し、前記実質的に対応する複数の点に基づいて、左眼視像および右眼視像の少なくとも一方の端部の近傍で、左眼視像および右眼視像を一緒にモーフィングすることによって、前記実質的に対応する複数の点を接合することを含む。この接合は、前記端部において、ステレオペアの視差効果をゼロ視差に向かって低下させる。
【００１１】
本設計の更なる態様によれば、ステレオペアの右眼視像および左眼視像についての向上した画像視認性を提供する方法が提供される。この方法は、左および右の画像端部に近づくにつれて、左眼視像および右眼視像の一部をクロスフェードさせて、画像端部近傍の視差効果を抑制または除去することを含む。
【００１２】
本発明の前述した利点および他の利点は、当業者であれば、後述する本発明の詳細な説明および添付の図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
前述したように、図１Ａにおいて、表示面１０１の左および右の像点は、点１０７によって示されている。これらの左および右の像点は、一致または重畳し、この状態は、「ゼロ視差」として知られている。このような像点は、表示面１０１の平面に現れるもので、眼は、視線１０２および１０３が点１０７において交差するように、内側に集まって点１０７を融合する傾向がある。
【００１４】
図１Ｂに関して、視差点１０８および１０９は、矢印線１１０によって示される距離１１０だけ離れており、視差点の距離は、瞳孔間距離１０６と同一である。すなわち、点１０８および１０９の視差値は、左右の眼１０４および１０５の瞳孔間距離と等しい。このような場合、左右の眼の視線１０２および１０３は平行である。この状態で視差点を見ると、画像は、かなりの遠方、すなわち、立体視的−光学的無限遠にあるように見える。現実の世界において、遠方の点を見るとき、両方の眼の視線は、ちょうど図１Ｂに示されるように、平行になる。
【００１５】
スクリーン視差値１１０は、観察者の瞳孔間距離と同一であると想定しているが、この現象は、実際には、瞳孔間距離が、個体群内の年齢および性別に応じて変動し、かつ、自然な生理的変化の結果として変動するため、ほんのたまにしか生じない。
【００１６】
図１Ｄは、対応点１１５および１１６を指し示す矢印で示される距離１１４が前記瞳孔間距離１０６より大きいことを除いて、図１Ｂと同様である。したがって、視線１０２および１０３（および眼そのもの）は、図１Ｄに示すように広がって、発散として知られる現象を示す。ただし、発散は視野内では生じないため、眼筋は、異例の方式で運動するように求められ、この状態は、多くの人に不快感をもたらすことになる。したがって、瞳孔間離隔距離を超える増加分が僅かである場合を除いて、発散は回避されることになる。ただし、前述の説明から推測されるように、実際問題として、発散は、成人の瞳孔間距離に応じて制作された素材を見つめる子供に生じやすい。ただし、子供は、立体像に対する順応性が成人よりも高いため、発散を経験しているにも関わらず、視覚疲労を覚えることは少ない。
【００１７】
その他のタイプの正視差のシナリオは、平行な視線が記載された図１Ｂに図示されているものと同様である。ここで異なるのは、視線が、表示面上、または表示面の手前で交差するほど十分には輻輳しないことである。左眼および右眼の視線が、輻輳しても、表示面の後ろに至るまで互いに交差しない場合、この状態も依然として正視差であると見なされる。観察者は、このような正視差の場面要素を、表示面よりも遠くにあるが、無限遠までは離れていない、と知覚することになる。
【００１８】
図１Ｂおよび１Ｄの視差値は、視線が、図１Ｃの場合のようには交差しないため、慣例により、正の値に割り当てられる。
【００１９】
図１Ｃは、負の視差（交差視差と呼ばれる場合もある）またはスクリーン外視差の状態を表している。図１Ａ，１Ｂ，１Ｄにおいて、視差値は、スクリーン平面上またはスクリーン平面背後のいずれかに存在する立体奥行き効果を含むことになる。これとは逆に、図１Ｃの場合、視差１１１はスクリーン外効果を生む。重要なのは、視線１０２および１０３が交差していることである。この画像を見るとき、交差値を持つ視差点は、スクリーン外に存在するように見える。
【００２０】
繰り返すが、ゼロ視差の点は、スクリーン平面上に現れ、正視差の点はスクリーン平面の背後に現れ、負視差の点はスクリーンの手前に表れる。特定の値を超えると、画像は、視認し難いものになるか、または、システムの制約が原因で、立体像の視認を困難にする一因となる望ましくないアーティファクトが現れる。
【００２１】
図１Ｃは、スクリーン外効果を生む負視差を表し、ここでは、発散視差の場合と同様に、現実的な制約が存在する。画像が分解して、観察者によって二重の画像が視認されるか、または不快感が知覚される前に、眼に求めることができるのは、特定の値まで負視差の値を融合することだけである。立体画像の制作は芸術的な作業であり、たとえば、スクリーンの表面を外れて観客に向かって素早く移動している物体については、大きな値の視差を許容できるため、ある種の柔軟性が存在する。
【００２２】
また、物点の位置、ならびに物点とスクリーン周囲との関係は重要な考慮事項である。スクリーン周囲は、概して、スクリーン端部と同じ意味である。
【００２３】
調整および輻輳の破たんの概念は、立体表示にとって重要であり、ここで解決される課題に影響を与える。現実の世界において、眼は、その両方が共時的に焦点合わせ（または調節）を行って、空間内の物体の上に輻輳する。調節と輻輳の神経経路は別個のものであるため、前述したような焦点合わせは、習慣的または学習された反応である。立体表示を見るときに、眼は、表示平面上に焦点を合わせたまま残るが、輻輳状態は、視差点の値に応じて様々に変化する。輻輳および調節の間のこのような対応性の欠如は、輻輳および調節の破たんとして説明されるもので、立体表示を見るときにのみ当てはまる。この対応性の欠如は、ストレスや不快感、もしくは「眼精疲労」と呼ばれることもある状態を生じる可能性がある。
【００２４】
この文脈での画像の視認に関して、追加の懸案事項が存在する。特に、立体像の構成と、スクリーン端部や周囲、特に、スクリーンの垂直端部に対する関係における物体の配置とが懸案事項である。図２Ａには、左画像２０１および右画像２０２を持つステレオペアが示されている。スクリーン周囲の垂直端部２０３および２０４は、余分な立体視（単眼性）手掛かりと立体視手掛かりとの矛盾に関わりのある現象の一翼を担う。スクリーン周囲は、文字通り「立体窓」と呼ばれる場合もある。立体像を見る場合、スクリーン上の眺望と、窓からの眺望との間で、しばしば類推が行われる。窓からの眺望の場合、物体が窓と観察者の間に侵入することはほとんどない。
【００２５】
図２Ａに示した表示の場合、物体２０５（ステレオペアの左半分および右半分にそれぞれ２０５Ｌおよび２０５Ｒとして示されている）は、負の視差を持つ。物体２０６（ステレオペアの左半分および右半分にそれぞれ２０６Ｌおよび２０６Ｒとして示されている）は、正の視差を持つ。物体２０５（２０５は、完全な長方形を表すことを意味する）の一部は、スクリーン周囲２０３の左側の垂直端部によって切り取られていることに注目されたい。このような場合、眼−脳は、立体視的または視差の手掛かりによって、画像がスクリーン外に飛び出そうとしているころだと認識することになる。ただし、スクリーン周囲、または２０３における立体窓の該当部分も重要な奥行きの手掛かり、すなわち１つの介在位置を提供して、物体はスクリーン平面の背後にあるはずであることを観察者に示すため、眼−脳は、手掛かりの矛盾も認識することになる。換言すると、近傍の物体（負の視差を持つ要素２０５）は、より遠くに離れている何か（ゼロ視差における表示端部）によって遮られているように見える。この混乱した状態は、「手掛かりの矛盾」と呼ばれ、回避されることになる。その結果、一部の人にとってぼやけとして知覚されるが、他の人は、ただ不快に感じるだけであり、そのような他の人とって、画像は、意図されたようにスクリーン外に飛び出しているようには見えず、スクリーン内に押し戻されることになる。この画像生成のアーティファクトは、視覚世界においては生じることはないため、人は、見えているものを明確化するための既存の方式を持っていないものである。
【００２６】
本設計は、スクリーン周囲の手掛かりの矛盾の問題を解決して、立体像を知覚する楽しさを向上させることを目指すものである。
【００２７】
本開示は、従来の機械式映画またはデジタル投影技術のいずれを用いた画像の投影も含むものであり、本明細書に開示される内容は、デスクトップ表示標識、サイエンティフィックビジュアリゼーション、または家庭用テレビの用途などの電子的表示装置にも適用されることは、当業者であれば理解されるであろう。また、当業者であれば明白であろうが、大スクリーンへの投影に関する本明細書の開示は、若干の変更によって、家庭で利用されるより小さなテレビ画面にも適用される。また、本明細書では、ステレオペアの文脈で説明が行われるが、当業者であれば、本開示に記載した技術の簡単かつ明白な修正を、多くのタイプの自動立体表示に必要な複数の投影像に合わせて適用できることも同様に理解されるであろう。
【００２８】
スクリーン周囲の垂直端部において視差値を調整する本設計は、映写物またはハードコピーに対して、ブラウン管または同様の技術を用いた電子的表示装置に対して、もしくは、プラズマ、発光ダイオード、または液晶表示スクリーンなどのフラットパネルに対して利用することができる。
【００２９】
前述したように、スクリーン端部に現れる負視差の場面要素は、手掛かりの矛盾を提示し、これは、図２Ａを参照しながら説明したように、立体視の手掛かりが、眼−脳に対して、画像は立体窓の手前にあることを示すためである。ただし、周囲によって提供される介在位置である奥行きの手掛かりは、眼−脳に対して、物体２０５は、スクリーン平面の背後であると告げている。画像の制作者がスクリーン外効果を望んでいる場合、このような実装方式は、ほとんどの観察者にとっては正常に機能せず、多くの観察者にとって、結果は、困惑または不安な視覚経験のいずれかになる。
【００３０】
特大のスクリーンを備えた比較的少数の大劇場では、スクリーン周囲の垂直端部２０３および２０４は、観察者の周辺視野領域内で、手掛かりの矛盾が存在しないような遠くにあるため、前述の問題は生じない可能性がある。ただし、米国および世界の他の地域において一般的な多くの映画館では、スクリーン周囲の垂直端部に発生し得る手掛かりの矛盾は、潜在的な障害であり、この手掛かりの矛盾を解決することにより、有利な視認結果を提供することができる。
【００３１】
典型的な動画の構成要素である、演技者の肩越しのショットでは、物体２０５は、人物（別の人物と会話している人物）の後ろ姿を表し、物体２０６は、第２の人物を表す。人物２０５の画像は負の視差を持つため、手掛かりの矛盾が生じる。より小さい家庭用テレビ画面に関してこの問題を解決することは、大きな劇場用スクリーンに関して解決するのと同じくらい重要である。家庭用テレビ受像機では、スクリーンの垂直な周囲がより目立つため、スクリーン端部によって遮られる物体についての介在位置および立体視の手掛かりの矛盾はより一層顕著なものになり得る。
【００３２】
場合によっては、負の視差を持つ物体が、遮られたり、ブロックされたりする必要はないが、見かけ上の手掛かりの矛盾を生むためには、単純にスクリーンの垂直端部に接近していなければならないことに留意されたい。テレビ画面では、視距離がより近いため、輻輳および調節の破たんに関連する現象は、大スクリーンよりも深刻な問題になり得る。劇場内の場合のような大きな視距離は、輻輳および調節の破たんを克服することができる。短い視距離が原因で、小さいスクリーンでの立体像の視認は、大きなスクリーンでの視認よりも困難である。このことから、画像の倍率に比例する視差の値は、大きいスクリーンよりも小さいスクリーンの方がより小さくなり得るという事実にも関わらず、画像はもともと大きなスクリーン用に用意されていると想定される。したがって、端部の手掛かりの矛盾を補正することは、劇場のスクリーンと同様にテレビ画面にとっても重要であり、本設計は、両方の問題を解決するものである。
【００３３】
写真内の奥行きの範囲（対応する視差を生む遠距離の近く）が広い場合、解決策の１つは、図２Ｂに示すように、投影空間内の有効な視差量を増やすことである。このような解決策は、レイモンド（Ｒａｙｍｏｎｄ）およびナイジェル・スポッティスウッド（Ｎｉｇｅｌ  Ｓｐｏｔｔｉｓｗｏｏｄｅ）によって、彼らの１９５２年の「Ｔｈｅ  Ｂｌａｃｋ  Ｓｗａｎ（黒鳥）」という映画に採用されている。この例において、周囲は、黒い垂直な帯を有し、この帯は、より近接した新しい立体窓が作製されるように、フレームの端部に追加されたものである。このシステムは、左眼の視像２０１の左側のスクリーン端部２０３に黒い垂直なバー２０７を追加し、かつ、右眼の視像２０２の右側のスクリーン端部２０４に同様の垂直なバー２０８を追加する。映画フレームの端部は、周囲自体の垂直端部に関して負の視差値を生成するようにトリミングされる。これらの「視差バー」を生成することで、スクリーン周囲を超えて観客空間内に位置する外部に、新しい立体窓が配置されるため、手掛かりの矛盾が回避される。スクリーン外の視差範囲または視差量は、周囲の垂直な端部における立体視の手掛かりと介在位置の手掛かりとの矛盾を抑制または除去することによって拡大される。
【００３４】
周囲の水平端部は、垂直端部において見られるものと同様の手掛かりの矛盾を提示しない。この点に関して、水平端部は、比較的良好である傾向を持つ。一例を挙げると、いずれの像点も、立体窓内に視差値を生成しないため、吊り下げシャンデリアなど、周囲水平な端部に入り込む物体は、受容可能に見えがちである。また、参照する視差点が存在しないため、周囲の水平端部における手掛かりの矛盾を解決する直接的な手段は存在しない。ただし、２０７および２０８の垂直な遮蔽要素を有する新しい立体窓を生成することによって、実際には、立体窓全体が観客に接近するため、視差量は増大する。
【００３５】
スポッティスウッドの手法による問題は、この技法によって、多くの人にとっての３Ｄ映画の存在理由であるスクリーン外効果の外観が破壊されることである。すなわち、立体窓の参照位置が前方に移動されているため、たとえば、画像フィールドの中心にある負の視差を持つ物体は、スクリーンの外に飛び出すようには見えなくなる。したがって、スクリーン外（スポッティスウッドの周囲の追加以前の視差に関する限りスクリーン外である）物体は、スクリーンの外に飛び出さなくなり、非常に人気が高かった効果が破壊されることになる。垂直端部周囲に関するわずらわしい手掛かりの矛盾は解消されるが、立体映画の経験において価値のあったものが、結果的にあまりにも多く取り除かれるという大きな犠牲を伴う。
【００３６】
スクリーン周囲の手掛かりの矛盾を解決するための３つの主な実施形態を提示する。この３つの手法は、結果的に得られる１つ以上の画像が、垂直なスクリーン周囲において、ゼロ視差またはゼロ視差の近くで顕現するように、控え目に視差を抑制するもので、負の視差値についての特に重要な補正である。デジタル画像処理およびコンピュータ操作を利用して、前述の補正を実現する。この３つの実施形態は、実際には、スクリーンの表面上または幅方向の位置との関連において可変の輻輳性を適用する視差操作を行う１つの手法と、スクリーンの表面上または幅方向の位置との関係において、スクリーンの視差を平面値まで低下させる、２つの他の手法と、を含む。
【００３７】
図３Ａと、３Ｂと、４Ａと、４Ｂと、４Ｃとを利用して説明する第１実施形態は、ステレオペアの一方または両方の画像の左右の端部の一方または両方を引き伸ばす（たとえば、一方のステレオペア要素の１つの端部を引き伸ばし、かつ、もう一方のステレオペア要素の反対側の端部を引き伸ばす）ことにより、視差値が、周囲の垂直端部に近接したスクリーン領域において、規則的な割合で徐々に低下して際立たなくなるようにする。この端部の引き伸ばしは、厄介な負の視差値をゼロ値まで、またはゼロ値近くまで低下させる傾向を持つ。すなわち、このシステムは、ステレオペアの一方の画像を調整または引き伸ばして、その画像の像点と、他方の投影視像の像点とをより一致させることができる。その結果、ゼロ視差の位置が、カメラ空間の平面から外れて、スクリーン位置との関連において変動するように画像の輻輳性を設定することによって、負の視差は、ゼロまで、またはゼロ近くまで低減される。このことは、実際には、カメラ空間内の輻輳平面を曲面に代えることで、スクリーン周囲の垂直端部においてのみ、スクリーン外の物体をスクリーン平面に移動する一方で、背景の視差点をスクリーン平面から更に遠い、正の視差空間内に移動することと等価である。このプロセスは、スクリーンの左右の垂直端部に隣接した画像幅のわずかなパーセントについての制御された漸進的な処理であるため、結果的に得られる漸進的な非線形の再輻輳（re-convergence）が、フレームの中心部の像と比較される場合であっても、端部において際立つことはない。
【００３８】
図３Ａおよび図３Ｂを用いて、上記に概略を述べた実施形態について例証的に説明する。これらの図面は、説明のために、発散（左側の左画像と右側の右画像との並列）状態を利用して自由に見ることも、または立体写真として見ることもできる。また、当業者であれば理解されるであろうが、下記に提示する例は、２つより多くの投影像を利用する多視像自動立体画像形成システムを含むように一般化することができる。このことは、提示する３つの実施形態で概説するような所望の位相幾何学的変形を、ステレオペアに固有の２つではなく、複数の投影視像に対して比例的に処理することによって実現できる。
【００３９】
この例における関心事は、３つの実施形態の最初の実施形態に関するもので、この実施形態において、端部の視差値は、下記に説明する内容で制御される。図３Ａにおいて、左フレーム３０１は、右フレーム３０２と同様、物体３０５および３０６の画像を一緒に表現するものとして図示されている。特に問題となるのは物体３０５で、この物体３０５は、フレーム端部３０３Ｌおよび３０３Ｒによって部分的に遮られている。物体３０５の左眼視像のインスタンスは３０５Ｌ、物体３０５の右眼視像のインスタンスは３０５Ｒである。３０５Ｒは、３０５Ｌに対して左方向に変位して現れるため、物体３０５は負の視差空間に存在する。
【００４０】
このように、物体３０５の画像は、スクリーンまたは他のディスプレイに投影されたときに、前述したように、立体視的手掛かりおよび単眼の奥行手掛かりの矛盾する組み合わせを持つが、これは、物体３０５は、ゼロ視差の画像端部の手前に位置するが、当該画像によって遮られる負視差の物体であることによる。すなわち、垂直なスクリーン周囲要素３０３Ｌおよび３０３Ｒによって提供される介在位置の手掛かりは、観察者の眼−脳に、物体３０５（要素３０５Ｌおよび３０５Ｒで構成される物体）は、スクリーン平面の背後に位置することを示すのに対し、物体の画像の負の視差または交差視差の値は、物体が、実際にはスクリーンの手前にあることを観察者に示すことになる。このような奥行きの手掛かりの矛盾する組み合わせは、左右の視像３０６Ｌおよび３０６Ｒから成る物体３０６については存在しない。本設計は、左および右のスクリーン端部に近くない３０６のような物体についての完全な視差範囲を保持して、手掛かりの矛盾が生じないようにする一方で、垂直なスクリーン端部と交錯する３０５のような物体についての負の視差を除去（または大幅に低減）することを目指すものである。
【００４１】
この第１実施形態において、本システムは、スクリーン端部に接近するにつれてその量が増加する水平シフトを選択的に適用して、左および右のスクリーン端部に近いすべての視差値を、より正の視差方向にシフトさせる。その結果、負の視差はゼロ視差にシフトするのに対し、最初からゼロ視差または正の視差であったものは、さらに大きな正の視差へとシフトする。
【００４２】
左眼視像全体を、右眼視像に対して左方向にシフトすることにより、場面内のすべての視差値が正の視差方向にシフトする。ただし、このようなシフト処理は、ここでは望ましいものではなく、ここでの意図は、画像のほとんどで視差値をそのまま維持することにある。左眼視像の画像データは、スクリーン端部付近においてのみ、右眼視像の画像データに対して左方向にシフトされる。その際の問題点は、このシフト処理を漸進的かつ目立たないように行うことである。この問題点は、水平な画像の引き延ばしを行う際に、その引き伸ばし処理が、スクリーン周囲からの距離に基づいて調節可能であることによって解決される。引き伸ばしの量は、周囲のぎりぎりの端部においてより大きく、画像フィールドの中央に向かって縮小される。
【００４３】
本設計の動作を理解するように、左眼視像の左側の辺に沿った小領域３０７が取り出され、その小領域３０７は、当該領域の右端部３０４に沿って引き伸ばし作用を固定しながら引き伸ばされる。引き伸ばされる画像フィールドの部分のうち、スクリーンの左端から外れる部分はトリミングされる。その結果、領域３０７内の画像要素は、左方向にシフトされ、また、最初からスクリーン端部に近接していたものは、近ければ近いほど大きく左方向にシフトされる。引き伸ばし領域３０７のちょうど境界線３０４上に位置する画像要素は、その本来の場所に留まり、また、前記境界線３０４の左側の近接した画像要素は、あまり大幅には左方向にシフトされない。したがって、シフトされる領域とシフトされない領域の間の遷移は比較的滑らかである。一方、最初から左端部に極めて近接していた画像要素は、より大きく引き伸ばされ、場合によっては画像端部から完全に外れることになる。この左方向への画像の引き伸ばしの最終結果は、スクリーンの左端部に近接した場面要素に関して、負の視差が正の視差に向かってシフトすることである。
【００４４】
右のスクリーン端部についても、同一の手法を利用することができる。右眼視像の右端部に近接した同様の領域３０８（括弧内）については、右方向に引き伸し、当該領域の左端部３０９に沿って固定し、引き伸ばされた画像コンテンツの一部を、スクリーンの右端部で切り取ることができる。その結果、スクリーンの右端部付近で、右眼用コンテンツは、左眼用画像コンテンツに対して右方向にシフトされ、この場合にも、再び、正の視差方向への所望のシフトが行われることになる。
【００４５】
引き伸ばしは、線形的な水平方向の引き伸ばしであってよいが、必ずしも線形的に可変である必要はないことに留意されたい。実際には、スクリーン端部に近づくにつれて規模が大きくなる可変引き伸ばし作用は、すべての被写体、または少なくとも大多数の被写体に対して最適な結果をもたらし得る。ここでは、引き伸ばしに追加して、または引き伸ばしの代わりに、水平方向の画像の圧縮や、押しつぶしや、逆の引き伸ばしを適用することもできる。左眼視野の一部の画像要素を、右眼視像の一部に対して左方向にシフト（または右眼視像の要素を左眼視像の要素に対して右方向にシフト）し、かつ、スクリーンの左右の垂直端部付近で、このシフト処理を選択的かつ漸進的に、目立たないように実行するような、各種の水平な画像変形は、本明細書に記載する一般的な技法の用途を構成する。
【００４６】
この引き伸ばし処理は、デジタル画像処理に関して、映画の撮影後編集会社で一般的に採用されている既成のツールを利用して実施することができ、前述のツールはよく知られており、採用された編集製品に固有のものである。このような位相幾何学的操作は、一般に周知かつ広く利用されており、本明細書に記載したアルゴリズムに関する限定は、意図するものでも、または提示するものでもない。この説明は、図３Ａおよび３Ｂの左右の画像フレーム自体に関して展開したものであり、劇場での視認経験や、画像の取り込み時にカメラ空間に生じる事象に関するものではない。
【００４７】
図４Ａおよび４Ｂは、劇場の上部から見下ろした劇場スクリーンの断面を示す図である。上面図４Ａは、スクリーン周囲の左端部における手掛かりの矛盾を表したもので、投影スクリーン４０１と、＋Ｐの参照符号を付したスクリーン内、すなわち正の視差空間４０４と、−Ｐの参照符号を付したスクリーン外、すなわち負の視差空間４０５と、が図示されている。物体４０２と４０３は、図３Ａおよび３Ｂの３０５と３０６とにそれぞれ対応する。これらの物体は、観客メンバからは主に、図３Ａおよび３Ｂに示したような物体の前面しか見えないが、網掛けを利用して立体であることを示した。
【００４８】
手掛かりの矛盾の除去について、図４Ａと同じ画像要素を用いて、図４Ｂに示した。ただし、物体４０２、または物体４０２の一部は、依然として可視であるが、スクリーン平面に向かって、部分的にはその背後まで引き戻されたように見えており、その変化を示すために参照符号４０２’を付した。物体４０２の前面は、左側のスクリーン端部に最も近いところが、ゼロ視差、またはゼロ視差近くに位置し、４０２’の他の部分も、元の状態よりもゼロ視差に近付いている。この視差のシフトは、ステレオペア画像の一方に部分的適用された引き伸ばし機能の結果として、４０２を構成する像点（特に、物体の前面を表す点）を水平方向にシフトすることによって達成されたものである。この操作は、次に記す構成と同一である。輻輳平面は、図４Ｃに示されるように修正された形状を持ち、図４Ｃには、横座標４０６にスクリーンの幅、縦座標４１０に輻輳距離が示されている。図において、輻輳面の形状は、距離の関数としてカメラ空間内にグラフ化されているが、ここでは、劇場のスクリーン広さまたは幅が基準として採用されている。点４１１は、グラフの原点、点４１２は、スクリーンの終端を表し、原点は、周囲の左端部、スクリーンの終端は周囲の右端部を表している。曲線４０７は、問題の曲線またはグラフで、この曲線は、後述する通常の状態では直線になるが、スクリーン端部に採用された引き伸ばしアルゴリズム（左右両方の周囲端部に採用されているものとする）によって、周囲の端部から図３Ｂの３０４および３０９に対応する点４０８および４０９まで湾曲している。図示した円弧は、説明的な表記であり、必ずしも、ある特定の引き伸ばしアルゴリズムを代表するものではない。
【００４９】
「通常の状態」は、図４Ｃのグラフでは水平線である輻輳平面の形状を意味する。この状態によって、左および右のカメラレンズの軸が平行であること、かつ、いわゆる輻輳は、カメラレンズのトーインまたは内側への回転によってではなく、ゼロ視差点に一致するように画像を水平にシフトすることによって達成されることが想定される。カメラレンズの内側への回転は、鞍形の曲線をもたらす。水平シフトまたはトーインのいずれかを用いた写真は、手掛かりの端部周辺の矛盾を排除するために、本明細書の教示を利用して補正できるが、水平シフトは、より優れた結果をもたらすことができる。
【００５０】
本第２実施形態は、第１実施形態と同様の目標、すなわち、像点の水平方向操作を利用して、スクリーン端部に近付くにつれて選択的に負の視差値を低減することを目標とする。ただし、本実施形態は、負の視差を単純にゼロ視差値にシフトするのではなく、むしろ、すべての視差をゼロ視差に抑制することを目指す。すなわち、スクリーン周囲に隣接する画像の端部は、計画的かつ漸進的な関数に従って、平面状に変形される。本実施形態について、図５Ａと、５Ｂと、５Ｃとを利用して詳細に説明する。
【００５１】
第２実施形態では、ステレオペアの画像の一方または両方の画像モーフィングを利用して、視差値を、距離について規則的な割合で漸進的に低下させ、スクリーン周囲の近傍で、厄介な負の視差値を目立たなくすると共に、ゼロまたはゼロ近くまで抑制する。この実施形態では、実際には、モーフィングの手法は、すべての像点を一致させ、その結果画像を平坦化するものであるため、周囲に隣接した領域の視差範囲全体をゼロまで低減する。垂直な周囲領域における、この画像の平坦化、すなわち、平面への制御された抑制は、手掛かりの矛盾を除去するように作用する。
【００５２】
視差全体を抑制するため、特定の場面要素は、左眼と右眼の両方の視像において、画像のモーフィング処理によって合致された左右の対応点を用いて表現される。このような同種のすべての点は、それぞれの水平方向位置のマッピングおよびマッチングによって、一致するように構成される。左眼視像および右眼視像内の対応する画像要素は、互いにより接近した位置に水平に移動するため、それぞれの視差効果は、ゼロ視差に向かって抑制される。左眼視像と右眼視像の少なくともいずれかがモーフィングされて、すべての対応する画像要素が互いに完全に重畳するように構成される場合は、すべての視差効果が除去されて、その場面部分はゼロ視差に残ることになる。
【００５３】
公開されている各種のアルゴリズムは、自動処理によって、ステレオペア内の対応する点を識別する。点マッチングは、ステレオペア内の対応する点を識別するために一般的に利用できるアルゴリズムの一例である。この点に関して採用できるアルゴリズムのリストは、http://bj.middlebury.edu/~schar/stereo/web/results.phpに掲載されている。
【００５４】
これに代わる方法として、ユーザは、対応する点を手動で指定することも、または自動処理とユーザ入力とを組み合わせて利用することもできる。特に、画像がコンピュータ生成されたものである場合は、所望の対応情報を導き出すために利用できる３Ｄ場面データが存在する可能性がある。設定量だけ像点を移動させながら、その像点近傍の画像区画を滑らかに変形し、その結果、所望の画像オフセットも適用して、満足できる画像が得られるように設計された各種の画像モーフィングアルゴリズムを利用することができる。いずれかの既製のモーフィングプログラムを利用できるが、その場合、点は、概して手動で選択される。このようなプログラムの１つの例は、Ｍｏｒｐｈｅｕｓ  Ｐｈｏｔｏ  Ｍｏｒｐｈｅｒである。これらのモーフィングアルゴリズムは、通常、滑らかに適用される画像変形処理で構成され、この変形処理は、点によって固定されて、当初の位置から移動される画像の小区域に適用される。
【００５５】
第１実施形態と同様に、このモーフィング効果は、左側および右側の垂直なスクリーン端部に近い領域のみに適用されてよく、一方がスクリーンのいずれかの端部に接近するにつれて量が増加するように適用されてよい。スクリーン端部からより離れて適用される最小のモーフィングは、非常にわずかだけ画像を変更する。スクリーン端部のすぐ近くで適用される最大のモーフィングは、画像ペア内の対応する点が近接または完全に一致する十分な程度で、モーフィングされることになる。単純な実施例は、各スクリーン端部に近付くにつれて大きさが線形的に増加する可変モーフィング効果を適用するものであるが、各スクリーン端部に近付くほどより激しく大きさが増加する、非線形に変化できるモーフィング効果であればより効果的なものになり得る。
【００５６】
モーフィング効果は、左眼視像の所望の領域または右眼視像の所望の領域、もしくはその両方に適用することができる。２つの画像の視像内の対応する点は、視差効果が、左または右のスクリーン端部に対する接近度に基づいて、所望の分量だけ適宜抑制されるように、相対的に移動される。
【００５７】
垂直なスクリーン周囲と直接隣接する左側および右側の画像内の対応する点を選択することによって、一方の投影像内の点は、他方の視像と一致するように構成され、その結果、点同士の間の差異および視差は、ゼロまで、またはゼロ近くまで低下する。
【００５８】
例を利用するために、１つの特定の像点、たとえば、ある人物の歯先を表すものなどが画像の端部近くに見えると想定する。この像点は、前述の歯を表す２つのステレオペア要素の間の、ある程度の正または負の視差オフセット値を持つ。点マッチングアルゴリズムは、各ステレオペア上で、場面内の歯の点に対応する個別の点を識別する。次に、モーフィング処理によって、一方の眼の視像の前述の歯の表現を、もう一方の眼の視像のその歯の表現のより近くにシフトして、前述の歯の視差効果を低減または除去する。モーフィング処理は、他の歯および顔の残りの部分などの他の画像要素に関わるあらゆる点シフトも考慮しながら、歯の近くの画像領域が滑らかに見える方式で変形されることを保証する。
【００５９】
上面図５Ａには、映写スクリーン５０１と、＋Ｐの参照符号を付したスクリーン内すなわち正の視差空間５０４と、−Ｐの参照符号を付したスクリーン外すなわち負の視差空間５０５とが示されている。画像５０２および５０３は、それぞれ、画像３０５および３０６に対応する。これらの視像の網掛けは、これらは立体の物体であるが、観客メンバからは基本的に、図３Ａおよび３Ｂに示したような物体の前面端しか見えないことを示すものである。モーフィングの適用後の場面を表した図５Ｂは、図５Ａと同じ画像要素を有するが、物体５０２は、ゼロ視差に向けて低減された視差効果を提示しており、この変化を示すため、ここでは、物体５０２’として示される点が異なる。物体５０２’は、スクリーンの端部に向かって徐々に平坦化されており、三角形または楔形として表されていることに注目されたい。視差の大きさを低減するモーフィング効果によって、物体５０２’の奥行きは、特に、スクリーンの左端部に近付くにつれて、当初の５０２よりも大幅に少なくなる。この視差のシフトは、モーフィングのプロセスによって、物体５０２を構成する像点を一致させることによって達成されたものである。像点の一致を利用して、物体５０２を物体５０２’へと平坦化して、スクリーンの端部においてゼロ視差に近付ける。前の実施形態では、いかなる物体との対応関係も考慮せずに、すべての視差値が、正の視差方向にシフトされた。
【００６０】
この変化は、図５Ｃを参照するとグラフに図示されており、図５Ｃにおいて、視差範囲は、スクリーンの端部に向かって徐々に圧縮されたことが示されている。縦座標５１９は、ステレオペアの視差の絶対値を示し、横座標５１８はスクリーン幅であり、６面の図形５２１は、距離の関数として視差の絶対値を示す。この例では、劇場スクリーンの広さが基準として採用されている。通常、視差の範囲は長方形になるが、スクリーン端部に採用されたモーフィングアルゴリズムによって曲線５２１が生成されている。ここでは、モーフィングアルゴリズムは、一般に行われるとおりに、左右両方の周囲端部に採用されることが想定されている。領域５２０は、ＡおよびＢによって区分けされた括弧を用いて示されており、この領域５２０は、図３Ｂの括弧で括られた領域３０７に対応する。領域５２０は、スクリーンの左手側に直接隣接する左手側の端部領域である。右手側領域は、ＣおよびＤによって区分けされた括弧の間に呼び出されている。ＡおよびＢとＣおよびＤとの間の曲線は、直線になるように示されているが、これらは、説明の目的でこの向きに設けられたものであり、この処理に、他の形状の曲線を適用することもできる。同様の説明は、スクリーン周囲の右端部の括弧で括られたＣからＤの領域を含む領域５２２にも適用される。
【００６１】
モーフィングアルゴリズムは、対応点を選択し、スクリーンの端部に接近するにつれて増加する一致度で、画像点の一致程度を拡張させるように、領域５２０の範囲に漸進的なモーフィングを生成することによって実行される。モーフィングは、広く理解されている概念であり、モーフィング用のアルゴリズムは、一般的に入手できる。概して、モーフィングは、画像や物体を当初の状態から異なる最終状態まで滑らかに変形する。モーフィングは、市販のツールを利用するデジタル画像操作という観点で、映画の撮影後編集会社によって容易に実行され得る。このようなモーフィング処理は周知であり、概して、モーフィングは、採用された編集製品に固有である。このような位相幾何学的操作はよく知られ、また、広く利用されており、Ｆａｎｔａ  Ｍｏｒｐｈ、グリフォンソフトウェア（Ｇｒｙｐｈｏｎ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）社のＭｏｒｐｈなどのプログラム、および映画の撮影後編集に使用される専売権付きソフトウェアに組み込まれている。本明細書に記載したアルゴリズムに関する限定は、意図するものでも、または提示するものでもない。
【００６２】
本実施形態についての利用可能な変形は、スクリーン端部に近接する視差効果をすべて抑制するのではなく、負視差の場面要素のみを選択的に識別してモーフィングする一方で、正視差の大きさは、手を加えずに、または、ほとんど手を加えずに残すことである。
【００６３】
この概略の手法は、まだステレオペアにレンダリングされていない３Ｄコンピュータグラフィックスを利用すれば、モーフィング処理なしで適用することができる。通常は２つのバーチャルカメラの水平方向の立体視的分離度に基づいて演算される、左眼と右眼、２つの透視投影物を操作して、２つの透視投影物いずれかのスクリーン端部に近接したときに、立体視的分離度が累進的に抑制されてゼロに近付くように構成することができる。
【００６４】
第３実施形態では、空間的クロスフェード（spatial cross-fade）を利用して、ステレオペアの一方の画像の端部部分を他方の中に溶け込ませて（dissolve）、規則的な割合で視差値を徐々に減らし、スクリーンの周囲の近傍で、際立たたないようにすると共に、厄介な負の視差値をゼロまたはゼロ近くまで低下させる。この第３実施形態について、図６Ａおよび６Ｂを用いて説明する。
【００６５】
前の実施形態と同様に、左または右のスクリーン端部に近くない、左右の画像フィールドの中央部分を阻害する必要はなく、他の手法と同じように、この手法の実施例のほとんどは、スクリーン端部に近い領域のみに作用しながら、画像フィールドの中央区画は変更せずに残すものである。
【００６６】
クロスフェード処理に関して、本実施形態は、対応するピクセル値の加重平均を利用して、左および右の画像端部に比較的近い画像部分に、左眼視像および右眼視像の画像融合を適用し、画像端部の近傍で視差効果を低減または除去することを含む。
【００６７】
本実施形態の空間的クロスフェードは、一方のステレオペア構成要素の領域のうちの、周囲の垂直な端部に直に隣接する領域の他方への可変画像融合、すなわち領域における明から暗または暗から明への、水平方向に変化する密度変更を行うものであり、この可変画像融合は、左または右のスクリーン端部に近い場面の比較的狭い小区分の幅全体に適用される。このクロスフェードまたは画像融合処理は、特に、対応するピクセル値の加重平均を適用することによって実現できる。たとえば、左眼視像内の特定のピクセルが緑に着色され、右眼視像の対応するピクセルが黒に着色され、かつ、実施例として、左眼視野内の前述の特定のピクセルを、左眼および右眼視像の７５％〜２５％の混合物によって置き換えることが求められている場合、加重された画像融合により、いくらか暗くなった緑が得られることになる。
【００６８】
説明した他の手法と同様に、この効果は、スクリーン端部から離れるにつれて最小化され、スクリーン端部において最大化される。したがって、画像端部から最も遠いクロスフェード領域の境界において、この手法は、画像フィールドに対して最小限の影響を与えることが期待される。逆に、スクリーン端部の極めて近くにおいて、クロスフェードは、２つのステレオペアの要素の画像コンテンツを極めて忠実に一致させることをほぼ完全に実現できるものでなければならない。これらの両極端の間において、クロスフェードは部分的なものであり、若干の軽微な立体視ゴースト像を発生させるが、主要場面における十分な範囲の立体視的視差と、左右のスクリーン端部の脇での平坦なゼロ視差の効果との間の滑らかな移行を提供する。
【００６９】
この手法が適用されるクロスフェード領域の全幅で、前述したような効果は、周囲端部において、一方の画像を徐々に他方に置き換えてゆき、前記領域全体に処理が進行したときに、一方の画像が完全に他方に置き換わるようにする。本実施形態は、実際には、一方の視像のコンテンツを反対の視像のコンテンツに漸進的に置き換えるため、周囲に隣接した領域の視差全体をゼロまで抑制することになり、その結果、すべての像点を一致させて、スクリーンの周囲領域において像を平坦化するものである。すなわち、垂直な周囲において、画像は平面状になる。画像のこのような処理は、結果的に得られる立体視の減少量が、フレームの中央部と比べて、端部で際立たないように、画像幅の僅かなパーセントのみに対して、制御された漸進的な方式で実施される。クロスフェード処理は、デジタル画像操作の観点では、各種の方式で実現されてよく、これらの方式には、ここでも、映画の撮影後編集会社の既製のツール、一般的によく知られ、採用された編集製品に固有のツールを利用できる。このような画像処理技法は周知であり、たとえば、Ａｄｏｂｅ社のＰｈｏｔｏｓｈｏｐ（登録商標）や、Ａｄｏｂｅ  Ａｆｔｅｒ  Ｅｆｆｅｃｔｓで利用できるものなど、広く利用されており、本明細書に記載したアルゴリズムに関する限定は、意図するものでも、提示するものでもない。
【００７０】
可変クロスフェード効果は線形的である必要はなく、実際には、適用方式を非線形的に変更できる場合に、最も効果的に機能する可能性がある。たとえば、本実施形態の１つの用法では、クロスフェードを漸進的にのみ適用し、スクリーン端部に接近するにつれてより急激にクロスフェードの効果を増大させるものであってもよい。
【００７１】
任意に指定される場面のクロスフェード領域に関して、クロスフェードは、２つのステレオペアの画像ビューの一方に対してのみ、最も無理なく適用されるが、やや複雑な実施方式は、両方のステレオフィールドに対する変更を含むものである。クロスフェードの程度は、各スクリーン端部に近付くにつれて拡大されるため、２つのステレオペア要素は、当該要素が同一の画像コンテンツを有する点に接近し、その結果、スクリーン端部においてゼロ視差効果が得られる。本実施形態は、場面の２つの異なる領域にクロスフェードを適用するため、左のスクリーン端部に沿った一方、および右のスクリーン端部に沿った他方、すなわち、これらの２つのクロスフェードの両方が、１つのステレオ画像ビューのみに適用されてもよい。これに代えて、左端部のクロスフェードを一方の画像ビューに適用し、右端部のクロスフェードを他方の画像ビューに適用してもよい。
【００７２】
図６Ａは、単一の立体画像の２つの画像ビュー６０１Ｌおよび６０１Ｒを示している。ここで重要なのは、左および右のスクリーン端部に近い領域（６０２および６０３）内にのみ可変クロスフェード技法を適用することである。１つの可能な実例において、右の画像フィールド６０１Ｒには全く何の変更も行わずに、左の画像フィールド６０１Ｌ内のみに変更を行い、領域６０２Ｒの画像コンテンツの６０２Ｌの領域内への可変クロスフェードと、６０３Ｒの画像コンテンツの６０３Ｌの領域内への可変クロスフェードとを行うことである。
【００７３】
図６Ｂは、空間的クロスフェードが、画像ビュー６０１の領域（６０２または６０３）のいずれかについての密度グラフという観点で描画され得る様子を示している。この例において、クロスフェードは、右の画像ビューが変更されないまま残り、かつ、すべての変更が、左の画像ビューの該当する領域に行われるように実施される。左の画像ビューの該当する領域内において、右の画像ビューから得られる対応する画像コンテンツは、元々の左の画像ビューのコンテンツと一緒にクロスフェードされることになる。水平軸６０９は、クロスフェード処理が適用される画像領域内の水平方向位置に対応する。この水平目盛りの左端６０７は、前記領域のスクリーン端部側を表し、前記目盛りの右端６０８は、前記領域の反対側（画像ビューの内部に向かう側）を表す。グラフの垂直軸は、クロスフェードに組み込まれる各画像ソースの相対密度を表し、この組み込みの結果が、左の画像ビューの該当する領域を満たすことになる。右の画像ビューからのクロスフェードで得られる相対密度は、６１０によって示され、左の画像ビューから得られる相対密度は、６１１によって示されている。グラフの右側は、全画像フィールドの内側に向かう側のクロスフェード領域を表し、この側において、左の画像ビューの領域に描画されているすべてのソースコンテンツは、左の画像ビューに由来するものであり、画像コンテンツが変更されずに残っていることを意味する。一方、ちょうどスクリーン端部に位置する側のクロスフェード領域を表すグラフの左側において、左の画像ビューに描画されているソースコンテンツは、すべて右（他方）の画像ビューに由来するものであり、ここでは画像コンテンツが変更されているため、両方の画像ビューにおいてコンテンツが同一になり、その結果、スクリーンの端部においてゼロ視差になったことを意味する。これらの２つの極端な状態の中間では、左の画像ビューおよび右の画像ビューのコンテンツのある種の融合が生じ、その融合の結果が、左の画像ビュー内の該当する位置に描画されることになる。
【００７４】
前述した３つの実施形態のいくつかまたはすべては、単独で、または部分的に他の手法と組み合わせて、もしくは、前述したような他の効果、たとえば、スポッティスウッドに利用されたような「黒い垂直帯」など、と組み合わせて適用することができる。
【００７５】
本明細書に記載した３つのアルゴリズムは、コンテンツの制作時にコンピュータ生成されたフィルムにおいて、撮影後編集の実行中に適用されても、もしくは、映写時または表示時に、プロジェクタ、モニタ、またはテレビ受像機によって適用されてもよい。これらのアルゴリズムは、立体画像またはステレオペアの片方または両方の端部に適用することができる。対応する像点の自動検出は、資料として説明したものであり、本開示の主題ではない。本設計は、スクリーン周囲の垂直端部における手掛かりの矛盾が構成に含まれている状況において生じる目障りで妨害的な効果に対する修正を実現できるものである。
【００７６】
本明細書に提示した設計および説明した特定の態様は、限定することを意図したものではなく、本発明、すなわち、視差を補正する改善されたシステムおよび方法についての教示および利点を包含しながら、代替の構成要素を含むことができる。本発明について、本発明の特定の実施形態に関連付けて説明したが、本発明は、更に変更可能なものであることは理解されるであろう。本願は、概して本発明の原理に従った、本発明の各種の変形物、用途、または修正物を包含することを意図したものであり、本発明が属する分野において周知かつ習慣的に実施される範囲に入るような本開示内容からの逸脱も包含するものである。
【００７７】
特定の実施形態についての前述した説明は、本開示の全般的特性を十分に明らかにしており、第三者は、現在の知識を用いて、本システムおよび本方法を、全般的な概念から逸脱することなく、各種の用途に応じて、容易に変更または調整すること、もしくは変更および調整することができる。したがって、このような調整および変更は、開示した実施形態の等価物の意味および範囲に含まれるものである。本明細書で用いた表現または用語は、説明を目的としたものであり、限定するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１Ａ】立体表示内で遭遇する視差のタイプを分類するために利用される簡単な図である。
【図１Ｂ】立体表示内で遭遇する視差のタイプを分類するために利用される簡単な図である。
【図１Ｃ】立体表示内で遭遇する視差のタイプを分類するために利用される簡単な図である。
【図１Ｄ】立体表示内で遭遇する視差のタイプを分類するために利用される簡単な図である。
【図２Ａ】スクリーン周囲の垂直端部に発生する手掛かりの矛盾の修正に、人工的に導入されたスクリーン周囲を利用する従来の試みを示すための図である。
【図２Ｂ】スクリーン周囲の垂直端部に発生する手掛かりの矛盾の修正に、人工的に導入されたスクリーン周囲を利用する従来の試みを示すための図である。
【図３Ａ】スクリーンの端部における視差値を調整できる本開示の原理を説明するための図である。
【図３Ｂ】スクリーンの端部における視差値を調整できる本開示の原理を説明するための図である。
【図４Ａ】スクリーン周囲によって遮られる、負の視差を持つ物体の対応点を一致させて、その視差の値を、スクリーン周囲においてゼロまで漸進的に低減する様子を示す図である。
【図４Ｂ】スクリーン周囲によって遮られる、負の視差を持つ物体の対応点を一致させて、その視差の値を、スクリーン周囲においてゼロまで漸進的に低減する様子を示す図である。
【図４Ｃ】スクリーン周囲によって遮られる、負の視差を持つ物体の対応点を一致させて、その視差の値を、スクリーン周囲においてゼロまで漸進的に低減する様子を示す図である。
【図５Ａ】モーフィングを用いた対応点のマッチングによって視差値を圧縮する原理を示す図である。
【図５Ｂ】モーフィングを用いた対応点のマッチングによって視差値を圧縮する原理を示す図である。
【図５Ｃ】モーフィングを用いた対応点のマッチングによって視差値を圧縮する原理を示す図である。
【図６Ａ】空間的クロスフェードを利用した対応点のマッチングによって視差値を圧縮する原理を示す図である。
【図６Ｂ】空間的クロスフェードを利用した対応点のマッチングによって視差値を圧縮する原理を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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