Una lente lenticular es una matriz de lentes, diseñada para que cuando se ve desde ángulos ligeramente diferentes, se muestren diferentes partes de la imagen debajo. [1] [2] [ verificación fallida - ver discusión ] El ejemplo más común son los lentes usados en la impresión lenticular , donde la tecnología se usa para dar una ilusión de profundidad o para hacer imágenes que parecen cambiar o moverse como la imagen se ve desde diferentes ángulos.
Aplicaciones
Impresión lenticular
La impresión lenticular es un proceso de varios pasos que consiste en crear una imagen lenticular a partir de al menos dos imágenes existentes y combinarla con una lente lenticular. Este proceso se puede utilizar para crear varios fotogramas de animación (para un efecto de movimiento), compensando las distintas capas en diferentes incrementos (para un efecto 3D ), o simplemente para mostrar un conjunto de imágenes alternativas que pueden parecer transformarse entre sí.
Lentes correctivos
Las lentes lenticulares a veces se usan como lentes correctivas para mejorar la visión. Una lente bifocal podría considerarse un ejemplo simple.
Se han empleado lentes de anteojos lenticulares para corregir la hipermetropía extrema (hipermetropía), una condición que a menudo se crea por la cirugía de cataratas cuando los implantes de lentes no son posibles. Para limitar el gran grosor y peso que de otro modo requerirían tales lentes de alta potencia, toda la potencia de la lente se concentra en un área pequeña en el centro. En apariencia, tal lente se describe a menudo como un huevo frito : un hemisferio sobre una superficie plana. La superficie plana o "lente portadora" tiene poca o ninguna potencia y está ahí simplemente para llenar el resto de la montura de los anteojos y para sostener o "llevar" la porción lenticular de la lente. Esta porción tiene típicamente 40 mm (1,6 pulgadas) de diámetro pero puede ser más pequeña, tan pequeña como 20 mm (0,79 pulgadas), en potencias suficientemente altas. Estas lentes se utilizan generalmente para correcciones positivas (hiperópicas) de aproximadamente 12 dioptrías o más. Un tipo similar de lente de anteojos es el miodisco , a veces denominado lente lenticular negativa, que se utiliza para correcciones muy negativas ( miopes ). A veces se instalan diseños de lentes asféricos más estéticos . [3] Se puede aplicar una película hecha de lentes cilíndricos moldeados en un sustrato de plástico como se muestra en la imagen de arriba, al interior de los anteojos estándar para corregir la diplopía . La película se aplica típicamente al ojo con un buen control muscular de la dirección. La diplopía (también conocida como visión doble) generalmente es causada por una parálisis del sexto par craneal que impide el control total de los músculos que controlan la dirección en la que apunta el ojo. Estas películas se definen en la cantidad de grados de corrección que se necesitan donde el cuanto mayor sea el grado, mayor será la corrección directiva necesaria.
Pantallas lenticulares
Las pantallas con una superficie lenticular moldeada se utilizan con frecuencia con los sistemas de televisión de proyección . En este caso, el propósito de las lentes es enfocar más luz en un haz horizontal y permitir que se escape menos luz por encima y por debajo del plano del espectador. De esta forma, aumenta el brillo aparente de la imagen.
Las pantallas de proyección frontal ordinarias también se pueden describir como lenticulares. En este caso, en lugar de lentes transparentes, las formas que se forman son pequeños reflectores curvos. Las pantallas lenticulares se utilizan con mayor frecuencia para pantallas de proyectores de rechazo de luz ambiental para proyectores de alcance ultracorto. [4] La estructura lenticular de la superficie refleja la luz del proyector al espectador sin reflejar la luz de las fuentes sobre la pantalla.
Televisión 3D
A partir de 2010[actualizar], varios fabricantes estaban desarrollando televisores 3D de alta definición autoestereoscópicos , utilizando sistemas de lentes lenticulares para evitar la necesidad de gafas especiales . Uno de ellos, el fabricante chino TCL, estaba vendiendo un modelo LCD de 42 pulgadas (110 cm), el TD-42F, en China por alrededor de 20 000 dólares estadounidenses. [5]
En 2021, solo los fabricantes especializados fabricarán este tipo de pantallas. [6]
Procesos lenticulares de imágenes en movimiento en color
Las lentes lenticulares se utilizaron en los primeros procesos cinematográficos en color de la década de 1920, como el sistema Keller-Dorian y Kodacolor . Esto permitió imágenes en color con el uso de material de película meramente monocromático. [7]
Ángulo de visión de una impresión lenticular
El ángulo de visión de una impresión lenticular es el rango de ángulos dentro del cual el observador puede ver la imagen completa. Esto está determinado por el ángulo máximo en el que un rayo puede salir de la imagen a través del lentículo correcto.
Ángulo dentro de la lente
El diagrama de la derecha muestra en verde el rayo más extremo dentro de la lente lenticular que será refractado correctamente por la lente. Este rayo sale de un borde de una franja de imagen (en la parte inferior derecha) y sale por el borde opuesto del lentículo correspondiente.
Definiciones
- es el ángulo entre el rayo extremo y el normal en el punto donde sale de la lente,
- es el paso, o ancho de cada célula lenticular,
- es el radio de curvatura del lentículo,
- es el grosor de la lente lenticular
- es el espesor del sustrato debajo de la superficie curva de la lente, y
- es el índice de refracción de la lente .
Cálculo
- ,
dónde
- ,
- es la distancia desde la parte posterior de la rejilla hasta el borde de la lentícula, y
- .
Ángulo fuera de la lente
El ángulo exterior de la lente viene dado por la refracción del rayo determinado anteriormente. El ángulo completo de observación es dado por
- ,
dónde es el ángulo entre el rayo extremo y la normal fuera de la lente. De la Ley de Snell ,
- ,
dónde es el índice de refracción del aire .
Ejemplo
Considere una impresión lenticular que tiene lentes con 336,65 m pitch, 190,5 radio M de curvatura, 457 espesor m, y un índice de refracción de 1,557. El ángulo completo de observación sería 64,6 °.
Plano focal posterior de una red lenticular
La distancia focal de la lente se calcula a partir de la ecuación del fabricante de la lente , que en este caso se simplifica a:
- ,
dónde es la distancia focal del objetivo.
El plano focal posterior se encuentra a una distancia desde la parte posterior de la lente:
Un BFD negativo indica que el plano focal se encuentra dentro de la lente.
En la mayoría de los casos, las lentes lenticulares están diseñadas para que el plano focal posterior coincida con el plano posterior de la lente. La condición para esta coincidencia es, o
Esta ecuación impone una relación entre el espesor de la lente y su radio de curvatura .
Ejemplo
La lente lenticular en el ejemplo anterior tiene una distancia focal de 342 µm y una distancia focal posterior de 48 µm, lo que indica que el plano focal de la lente cae 48 micrómetros detrás de la imagen impresa en la parte posterior de la lente.
Ver también
- Lente Fresnel , una tecnología de lente 'plana' diferente
- Imagen integral
- Microlentes
Referencias
- ^ "Lenticular, cómo funciona" . Lenstar.org. Archivado desde el original el 3 de mayo de 2016 . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
- ^ Pantalla holográfica impresa por bricolaje (explicación de la óptica lenticular) , recuperada el 8 de mayo de 2021
- ^ Jalie, Mo (2003). Lentes oftálmicas y dosificadoras . Ciencias de la salud de Elsevier. pag. 178. ISBN 0-7506-5526-7.
- ^ "Pantalla de proyector lenticular vs. Pantalla de proyector Fresnel para tiros ultra cortos" . ProjectorScreen.com . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
- ^ "Dame TV 3D, sin gafas" . Archivado desde el original el 13 de febrero de 2010 . Consultado el 6 de mayo de 2010 .
- ^ Fábrica, Espejo. "Looking Glass Factory · La pantalla holográfica líder en el mundo" . Looking Glass Factory · La pantalla holográfica líder en el mundo . Consultado el 8 de mayo de 2021 .
- ^ "Películas lenticulares sobre la línea de tiempo de colores de películas históricas" . Archivado desde el original el 9 de julio de 2014 . Consultado el 29 de junio de 2014 .
- Bartholdi, Paul (1997). "Quelques notions d'optique" (en francés). Observatoire de Genève . Consultado el 19 de diciembre de 2007 .
- Soulier, Bernard (2002). "Principe de fonctionnement de l'optique lenticulaire" (en francés). Secuencia 3d . Consultado el 22 de diciembre de 2007 .
- Okoshi, Técnicas de imágenes tridimensionales de Takanori Prensa de Atara (2011), ISBN 978-0-9822251-4-1 .
enlaces externos
- Diapositivas de conferencias sobre lentes lenticulares (PowerPoint) por John Canny
- Elegir la hoja lenticular adecuada para la impresora de inyección de tinta
- http://www.microlens.com/pdfs/history_of_lenticular.pdf