3D印刷图像成型

　　立体印刷是根据人眼形成立体感的生理特性和光栅板折射分像的光学原理，通过使用光栅板而使平面二维图像景物具有立体感。下面就立体印刷的成像原理向大家进行简单的介绍。

　　1.人眼的生理特性物体处于立体空间中，视觉系统能把不同距离深度的目标物在视网膜上形成的二元像呈现出立体感，称为立体视觉感。从生理上分析，立体视觉感的形成有许多原因，包括生理和心理的。单从与立体印刷相关的成像理论来分析，立体视觉的生理形成可以看成先由辐腠确定注视点，然后由双眼视差进行精确的深度和位置的判断这样两个过程。

　　① 辐腠当两眼同时凝视某一物体时，若物体很远，则两眼的视线基本平行。而当物体靠近的时候，两个眼球便向内旋转，视线在物体处相交。两眼的这种动作叫辐腠。辐腠对深度感的形成有直接作用。由辐腠引起的深度感对近距离20m以内有效，远距离时其效果显著减小。

　　② 双眼视差如图1所示，两眼瞳孔间在水平方向上有一定距离（目距a），在观看物体时与物体之间形成了一定的夹角，所以物体在左右两眼视网膜上的成像是不完全一样的。这种不同叫做双眼视差。

　　当看F点时，分别在左右两眼的视网膜f与f‘处成像。而比F远的E点和比F近的G点分别在e、e’和g、g‘的位置成像。显然E、F、G在左右两眼的视网膜上成像的几何位置不同，于是经大脑综合左右两眼得到的不同的影像就产生了纵深感。一般用α、β、γ表示会聚角（辐腠角），用（β-α）、（γ-α）表示相应的视差角。

　　物体在左右两眼所形成的像在一定的视差范围内能很好地融合成一个，构成深度和位置的信息。

　　这时产生了对深度的知觉和具有立体视觉感。双眼视差知觉深度的范围，基本上是由两眼像融合范围决定的，并不是很宽。但双眼视觉对深度差别的分辨在有效范围内是有很高的精度的。

　　由于辐腠和双眼视差的共同作用才能在较宽的范围内得出正确的立体视觉感。

　　③ 双眼视差的允许范围从双眼视差的功能和特性出发，两眼的图像差异可保持在5%-10%以内，具体如下：（a） 图像大小差别：几何图形在5%以内：差别在1-2%时会引起眼的疲劳；3-4%时双眼视差会发生障碍；5%以上时不能建立立体视觉感。

　　对于一般的图形，差别可保持在10-15%.

　　（b）亮度差别：30%以内（c）色度差别：±15nm（d）分辨力差别：10%以内（对于低分辨力率的图像可达30%）④晶状体的调节作用产生立体视觉感的原因除了辐腠和双眼视差外，晶状体的调节也起了一定的作用。通过晶状体的厚度变化，可以使不同距离的目标物在视网膜上成像，使获得一定的深度感。

　　但这个距离不是很大，一般局限在2-3米。

　　2.柱透镜光栅板的成像原理柱透镜光栅板有许多结构参数和性能完全相同的小圆柱透镜元平面线性排列组成，一面是平的，一面是周期性起伏变化的曲面，如图3所示。在与排列方向垂直的方向对光线不起汇聚作用；而在其排列方向上，每个圆柱透镜元相当于汇聚透镜，起聚光成像的作用，柱透镜光栅板的平面处为焦平面。

[时间：2012-08-07  来源：印刷机械网]