Keystone effekt

Den projicerade bilden har inte keystone-korrigerats för att vara rektangulär.

Den projicerade bilden har keystone-korrigerats för att vara rektangulär.

Keystone -effekten är den uppenbara förvrängningen av en bild som orsakas av att den projiceras på en vinklad yta. Det är förvrängningen av bildens dimensioner, som att få en kvadrat att se ut som en trapets , formen av en arkitektonisk slutsten , därav namnet på funktionen. I det typiska fallet med en projektor som sitter på ett bord, och tittar uppåt mot duken, är bilden större upptill än på botten. Vissa områden på duken kanske inte är korrekt fokuserade eftersom projektorlinsen endast är fokuserad på det genomsnittliga avståndet.

Inom fotografering används termen för att beskriva den uppenbara lutningen av byggnader mot fotots vertikala mittlinje när man fotograferar uppåt, en vanlig effekt inom arkitektonisk fotografering . På samma sätt, när man tar bilder med blickar nedåt, t.ex. från en skyskrapa, verkar byggnader bli bredare mot toppen. Effekten korrigeras vanligtvis genom att antingen använda speciella linser vid tilt-shift-fotografering eller vid efterbehandling med modern bildredigeringsprogram.

Brooklyn Bridge keystone

Teori

Förvrängningen av bilden beror på projektorns vinkel mot duken och strålvinkeln.

Förvrängningen (på en tvådimensionell modell och för små fokusvinklar) uppskattas bäst med:

${\frac {\cos \left(\varepsilon -{\frac {\alpha }{2}}\right)}{\cos \ vänster(\varepsilon +{\frac {\alpha }{2}}\höger)}}$

där $\epsilon$ är vinkeln mellan skärmens axel och den centrala strålen från projektorn, och $\alpha$ är bredden på fokus .

Från formeln är det tydligt att det inte blir någon förvrängning när $\epsilon$ är noll, eller vinkelrätt mot skärmen.

I stereobilder

I stereoskopi används två linser för att se samma motivbild, var och en från ett lite olika perspektiv, vilket möjliggör en tredimensionell bild av motivet. Om de två bilderna inte är exakt parallella, orsakar detta en keystone-effekt. Detta märks särskilt när linserna är nära motivet, som med ett stereomikroskop, men är också ett vanligt problem med många 3D-stereokameralinser.

Löser problemet

Problemet uppstår för skärmprojektorer som inte har det fokusdjup som krävs för att hålla alla linjer (från topp till botten) fokuserade samtidigt. Vanliga lösningar på detta problem är:

• flytta projektorn mer till mitten av duken,
• luta skärmen i en liten vinkel,
• användning av speciell programvara på projektorn
• och dator som styr projektorn.

Korrektion

Keystone-korrigering , i dagligt tal även kallad keystoneing , är en funktion som gör att multimediaprojektorer som inte är placerade vinkelrätt mot skärmens horisontella mittlinje (för högt eller för lågt) förvränger den utgående bilden, vilket gör den rektangulär.

Det är ofta nödvändigt att en projektor placeras utanför linjen vinkelrätt mot duken och går genom dukens mitt, till exempel när projektorn är monterad i ett tak eller placerad på en bordsskiva som är lägre eller högre än projektionsduken. De flesta takmonterade projektorer måste monteras upp och ner för att kunna kasta bilden från linsen, med bilden roterad upp och ner med mjukvara. Keystone-korrigering är en funktion som ingår i många projektorer som ger möjligheten att avsiktligt "förvränga" den utgående bilden för att återskapa den ursprungliga rektangulära bilden som tillhandahålls av video- eller datorkällan, och på så sätt eliminera den sneda utmatningen som annars skulle uppstå på grund av vinklad projektion.

Möjligheten att korrigera horisontell keystone-distorsion är i allmänhet endast tillgänglig på projektorer på större eller professionell nivå. I de flesta konsumentenheter korrigeras detta enkelt genom att flytta projektorn åt vänster eller höger efter behov, eller mer sällan genom linsförskjutning, med liknande principer som tilt-shift-fotografering .

Funktionalitet

I moderna projektorer utförs keystone-korrigeringsteknik digitalt (snarare än optiskt) via projektorns interna ( LCD ) paneler eller ( DLP ) speglar, beroende på vilken teknik som används. Sålunda, när man tillämpar keystone-korrigering på en bild, reduceras antalet enskilda pixlar som används, vilket sänker upplösningen och därmed försämrar kvaliteten på den projicerade bilden. Hemmabioentusiaster skulle hävda att keystone inte bör användas på grund av den inverkan det har på bildkvaliteten. Det är dock en användbar teknik i de fall projektorn inte kan monteras direkt framför duken, eller på projektorer som använder linsförskjutningsteknik där projektorn måste monteras utanför dukens ram.

Se även

• Homografi (datorseende)
• Perspektivkontroll