Subpixel-Filterung für eine autostereoskopische Multiperspektiven-3-D-Darstellung hoher Qualität

Die stereoskopische 3-D-Darstellung beruht auf der naturgetreuen Präsentation verschiedener Perspektiven für das rechte und linke Auge. Sie erlangt in der Medizin, der Architektur, im Design sowie bei Computerspielen und im Kino, zukünftig möglicherweise auch im Fernsehen, eine immer größere Bedeutung. 3-D-Displays dienen der zusätzlichen Wiedergabe der räumlichen Tiefe und lassen sich grob in die vier Gruppen Stereoskope und Head-mounted-Displays, Brillensysteme, autostereoskopische Displays sowie echte 3-D-Displays einteilen. Darunter besitzt der autostereoskopische Ansatz ohne Brillen, bei dem N≥2 Perspektiven genutzt werden, ein hohes Potenzial. Die beste Qualität in dieser Gruppe kann mit der Methode der Integral Photography, die sowohl horizontale als auch vertikale Parallaxe kodiert, erreicht werden. Allerdings ist das Verfahren sehr aufwendig und wird deshalb wenig genutzt. Den besten Kompromiss zwischen Leistung und Preis bieten präzise gefertigte Linsenrasterscheiben (LRS), die hinsichtlich Lichtausbeute und optischen Eigenschaften den bereits früher bekannten Barrieremasken überlegen sind. Insbesondere für die ergonomisch günstige Multiperspektiven-3-D-Darstellung wird eine hohe physikalische Monitorauflösung benötigt. Diese ist bei modernen TFT-Displays schon recht hoch. Eine weitere Verbesserung mit dem theoretischen Faktor drei erreicht man durch gezielte Ansteuerung der einzelnen, nebeneinander angeordneten Subpixel in den Farben Rot, Grün und Blau. Ermöglicht wird dies durch die um etwa eine Größenordnung geringere Farbauflösung des menschlichen visuellen Systems im Vergleich zur Helligkeitsauflösung. Somit gelingt die Implementierung einer Subpixel-Filterung, welche entsprechend den physiologischen Gegebenheiten mit dem in Luminanz und Chrominanz trennenden YUV-Farbmodell arbeitet. Weiterhin erweist sich eine Schrägstellung der Linsen im Verhältnis von 1:6 als günstig. Farbstörungen werden minimiert, und die Schärfe der Bilder wird durch eine weniger systematische Vergrößerung der technologisch unvermeidbaren Trennelemente zwischen den Subpixeln erhöht. Der Grad der Schrägstellung ist frei wählbar. In diesem Sinne ist die Filterung als adaptiv an den Neigungswinkel zu verstehen, obwohl dieser Wert für einen konkreten 3-D-Monitor eine Invariante darstellt. Die zu maximierende Zielgröße ist der Parameter Perspektiven-Pixel als Produkt aus Anzahl der Perspektiven N und der effektiven Auflösung pro Perspektive. Der Idealfall einer Verdreifachung wird praktisch nicht erreicht. Messungen mit Hilfe von Testbildern sowie Schrifterkennungstests lieferten einen Wert von knapp über 2. Dies ist trotzdem als eine signifikante Verbesserung der Qualität der 3-D-Darstellung anzusehen. In der Zukunft sind weitere Verbesserungen hinsichtlich der Zielgröße durch Nutzung neuer, feiner als TFT auflösender Technologien wie LCoS oder OLED zu erwarten. Eine Kombination mit der vorgeschlagenen Filtermethode wird natürlich weiterhin möglich und ggf. auch sinnvoll sein.

Optimal Sub-Pixel arrangements and coding for ultra-high resolution three-dimensional OLED displays

Information display technology is a rapidly growing research and development field. Using state-of-the-art technology, optical resolution can be increased dramatically by organic light-emitting diode - since the light emitting layer is very thin, under 100nm. The main question is what pixel size is achievable technologically? The next generation of display will considers three-dimensional image display. In 2D , one is considering vertical and horizontal resolutions. In 3D or holographic images, there is another dimension – depth. The major requirement is the high resolution horizontal dimension in order to sustain the third dimension using special lenticular glass or barrier masks, separate views for each eye. The high-resolution 3D display offers hundreds of more different views of objects or landscape. OLEDs have potential to be a key technology for information displays in the future. The display technology presented in this work promises to bring into use bright colour 3D flat panel displays in a unique way. Unlike the conventional TFT matrix, OLED displays have constant brightness and colour, independent from the viewing angle i.e. the observer's position in front of the screen. A sandwich (just 0.1 micron thick) of organic thin films between two conductors makes an OLE Display device. These special materials are named electroluminescent organic semi-conductors (or organic photoconductors (OPC )). When electrical current is applied, a bright light is emitted (electrophosphorescence) from the formed Organic Light-Emitting Diode. Usually for OLED an ITO layer is used as a transparent electrode. Such types of displays were the first for volume manufacture and only a few products are available in the market at present. The key challenges that OLED technology faces in the application areas are: producing high-quality white light achieving low manufacturing costs increasing efficiency and lifetime at high brightness. Looking towards the future, by combining OLED with specially constructed surface lenses and proper image management software it will be possible to achieve 3D images.

Organische Mikro- und Nanodrähte auf Basis von Perylendiimiden

Diese Arbeit thematisiert die optimierte Darstellung von organischen Mikro- und Nanodrähten, Untersuchungen bezüglich deren molekularen Aufbaus und die anwendungsorientierte Charakterisierung der Eigenschaften. Mikro- und Nanodrähte haben in den letzten Jahren im Zuge der Miniaturisierung von Technologien an weitreichendem Interesse gewonnen. Solche eindimensionalen Strukturen, deren Durchmesser im Bereich weniger zehn Nanometer bis zu einigen wenigen Mikrometern liegt, sind Gegenstand intensiver Forschung. Neben anorganischen Ausgangssubstanzen zur Erzeugung von Mikro- und Nanodrähten haben organische Funktionsmaterialien aufgrund ihrer einfachen und kostengünstigen Verarbeitbarkeit sowie ihrer interessanten elektrischen und optischen Eigenschaften an Bedeutung gewonnen. Eine wichtige Materialklasse ist in diesem Zusammenhang die Verbindungsklasse der n-halbleitenden Perylentetracarbonsäurediimide (kurz Perylendiimide). Dem erfolgreichen Einsatz von eindimensionalen Strukturen als miniaturisierte Bausteine geht die optimierte und kontrollierte Herstellung voraus. Im Rahmen der Doktorarbeit wurde die neue Methode der Drahterzeugung „Trocknen unter Lösungsmittelatmosphäre“ entwickelt, welche auf Selbstassemblierung der Substanzmoleküle aus Lösung basiert und unter dem Einfluss von Lösungsmitteldampf direkt auf einem vorgegebenen Substrat stattfindet. Im Gegensatz zu literaturbekannten Methoden ist kein Transfer der Drähte aus einem Reaktionsgefäß nötig und damit verbundene Beschädigungen der Strukturen werden vermieden. Während herkömmliche Methoden in einer unkontrolliert großen Menge von ineinander verwundenen Drähten resultieren, erlaubt die substratbasierte Technik die Bildung voneinander separierter Einzelfasern und somit beispielsweise den Einsatz in Einzelstrukturbauteilen. Die erhaltenen Fasern sind morphologisch sehr gleichmäßig und weisen bei Längen von bis zu 5 mm bemerkenswert hohe Aspektverhältnisse von über 10000 auf. Darüber hinaus kann durch das direkte Drahtwachstum auf dem Substrat über den Einsatz von vorstrukturierten Oberflächen und Wachstumsmasken gerichtetes, lokal beschränktes Drahtwachstum erzielt werden und damit aktive Kontrolle auf Richtung und Wachstumsbereich der makroskopisch nicht handhabbaren Objekte ausgeübt werden. Um das Drahtwachstum auch hinsichtlich der Materialauswahl, d. h. der eingesetzten Ausgangsmaterialien zur Drahterzeugung und somit der resultierenden Eigenschaften der gebildeten Strukturen aktiv kontrollieren zu können, wird der Einfluss unterschiedlicher Parameter auf die Morphologie der Selbstassemblierungsprodukte am Beispiel unterschiedlicher Derivate betrachtet. So stellt sich zum einen die Art der eingesetzten Lösungsmittel in flüssiger und gasförmiger Phase beim Trocknen unter Lösungsmittelatmosphäre als wichtiger Faktor heraus. Beide Lösungsmittel dienen als Interaktionspartner für die Moleküle des funktionellen Drahtmaterials im Selbstassemblierungsprozess. Spezifische Wechselwirkungen zwischen Perylendiimid-Molekülen untereinander und mit Lösungsmittel-Molekülen bestimmen dabei die äußere Form der erhaltenen Strukturen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Molekülstruktur des verwendeten funktionellen Perylendiimids. Es wird der Einfluss einer Bay-Substitution bzw. einer unsymmetrischen Imid-Substitution auf die Morphologie der erhaltenen Strukturen herausgestellt. Für das detaillierte Verständnis des Zusammenhanges zwischen Molekülstruktur und nötigen Wachstumsbedingungen für die Bildung von eindimensionalen Strukturen zum einen, aber auch die resultierenden Eigenschaften der erhaltenen Aggregationsprodukte zum anderen, sind Informationen über den molekularen Aufbau von großer Bedeutung. Im Rahmen der Doktorarbeit konnte ein molekular hoch geordneter, kristalliner Aufbau der Drähte nachgewiesen werden. Durch Kombination unterschiedlicher Messmethoden ist es gelungen, die molekulare Anordnung in Strukturen aus einem Spirobifluoren-substituierten Derivat in Form einer verkippten Molekülstapelung entlang der Drahtlängsrichtung zu bestimmen. Um mögliche Anwendungsbereiche der erzeugten Drähte aufzuzeigen, wurden diese hinsichtlich ihrer elektrischen und optischen Eigenschaften analysiert. Neben dem potentiellen Einsatz im Bereich von Filteranwendungen und Sensoren, sind vor allem die halbleitenden und optisch wellenleitenden Eigenschaften hervorzuheben. Es konnten organische Transistoren auf der Basis von Einzeldrähten mit im Vergleich zu Dünnschichtbauteilen erhöhten Ladungsträgerbeweglichkeiten präpariert werden. Darüber hinaus wurden die erzeugten eindimensionalen Strukturen als aktive optische Wellenleiter charakterisiert. Die im Rahmen der Dissertation erarbeiteten Kenntnisse bezüglich der Bildung von eindimensionalen Strukturen durch Selbstassemblierung, des Drahtaufbaus und erster anwendungsorientierter Charakterisierung stellen eine Basis zur Weiterentwicklung solcher miniaturisierter Bausteine für unterschiedlichste Anwendungen dar. Die neu entwickelte Methode des Trocknens unter Lösungsmittelatmosphäre ist nicht auf den Einsatz von Perylendiimiden beschränkt, sondern kann auf andere Substanzklassen ausgeweitet werden. Dies eröffnet breite Möglichkeiten der Materialauswahl und somit der Einsatzmöglichkeiten der erhaltenen Strukturen.

Màscares: mira't-ho diferent

Presentem el resultat de les sessions que un grup d'alumnes d'Educació Social van realitzar sobre la utilització de les màscares, partint d'un cas imaginari en el qual l'ús de la màscara pogués ser una bona eina de treball. Les alumnes autores de les màscares van ser les següents: Carla Alís Medina, Raquel Blanca, Judit Collell, Xènia Estatuet, Anna Gironell, Cristina Hernández, Estela Maldonado, Sabina Masó, Beatriz Mateo, Marta Ortiz, Victoria Pendón, Ruth Ramos i Estefania Ruano. La coordinadora del treball va ser la professora Laura Morejón

Niveles de exposición ambiental a polvo de carbón y su relación con las condiciones de higiene y seguridad industrial en trabajadores de minas subterráneas de la región de Boyacá

Introducción: La minería subterránea es considerada de alto riesgo afectando la salud de trabajadores expuestos a factores de riesgo y condiciones de trabajo, sin que exista información sobre concentración de material particulado y niveles de riesgo. Objetivo: Determinar la exposición ambiental a polvo de carbón y su relación con las condiciones de higiene y seguridad industrial en los trabajadores que laboran en minas subterráneas de la región de Boyacá. Materiales y métodos: Estudio de corte transversal donde se emplearon cuestionarios para recolectar datos sobre condiciones de trabajo y se realizaron muestreos ambientales de material particulado mediante método de análisis gravimétrico y metodología 0600 de NIOSH. Resultados: Estudio realizado en 19 empresas con 232 trabajadores, con edades entre 20 y 73 años. La concentración promedio de material particulado en los 209 monitoreos realizados fue de 3,4 +3,4mg/m3. El nivel de riesgo alto por exposición a polvo de carbón se encontró en el 70,8% (148) de los monitoreos y el 20,6% (43) en nivel severo, con promedio de 4,9 +4,9 mg/m3. Asociaciones significativas se reportaron entre trabajadores que no usaban protección respiratoria y nivel de riesgo medio y alto (p=0,033); uso mascarilla sin cartucho y nivel de riesgo bajo y medio (p=0,013); el no uso de protección auditiva y niveles medio y alto (p=0,010) y consumo de cigarrillo en el trabajo y niveles medio, alto y severo (p=0,008). Conclusiones: Se determinó vinculación y relación significativa entre los niveles de riesgo alto y severo por exposición a polvo de carbón con concentraciones por encima de niveles permisibles y las condiciones de seguridad industrial de trabajadores

Labor's shares - aggregate and industry: accounting for both in a model of unbalanced growth with induced innovation

The relative stability of aggregate labor's share constitutes one of the great macroeconomic ratios. However, relative stability at the aggregate level masks the unbalanced nature of industry labor's shares – the Kuznets stylized facts underlie those of Kaldor. We present a two-sector – one labor-only and the other using both capital and labor – model of unbalanced economic development with induced innovation that can rationalize these phenomena as well as several other empirical regularities of actual economies. Specifically, the model features (i) one sector ("goods" production) becoming increasingly capital-intensive over time; (ii) an increasing relative price and share in total output of the labor-only sector ("services"); and (iii) diverging sectoral labor's shares despite (iii) an aggregate labor's share that converges from above to a value between 0 and unity. Furthermore, the model (iv) supports either a neoclassical steadystate or long-run endogenous growth, giving it the potential to account for a wide range of real world development experiences.

How the brain blinks: towards a neurocognitive model of the attentional blink

When people monitor a visual stream of rapidly presented stimuli for two targets (T1 and T2), they often miss T2 if it falls into a time window of about half a second after T1 onset-the attentional blink (AB). We provide an overview of recent neuroscientific studies devoted to analyze the neural processes underlying the AB and their temporal dynamics. The available evidence points to an attentional network involving temporal, right-parietal and frontal cortex, and suggests that the components of this neural network interact by means of synchronization and stimulus-induced desynchronization in the beta frequency range. We set up a neurocognitive scenario describing how the AB might emerge and why it depends on the presence of masks and the other event(s) the targets are embedded in. The scenario supports the idea that the AB arises from "biased competition", with the top-down bias being generated by parietal-frontal interactions and the competition taking place between stimulus codes in temporal cortex.

Generalized Bayesian cloud detection for satellite imagery. part 1: technique and validation for night-time imagery over land and sea

Numerical Weather Prediction (NWP) fields are used to assist the detection of cloud in satellite imagery. Simulated observations based on NWP are used within a framework based on Bayes' theorem to calculate a physically-based probability of each pixel with an imaged scene being clear or cloudy. Different thresholds can be set on the probabilities to create application-specific cloud-masks. Here, this is done over both land and ocean using night-time (infrared) imagery. We use a validation dataset of difficult cloud detection targets for the Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (SEVIRI) achieving true skill scores of 87% and 48% for ocean and land, respectively using the Bayesian technique, compared to 74% and 39%, respectively for the threshold-based techniques associated with the validation dataset.

Generalised Bayesian cloud detection for satellite imagery. part 2: technique and validation for day-time imagery

Numerical Weather Prediction (NWP) fields are used to assist the detection of cloud in satellite imagery. Simulated observations based on NWP are used within a framework based on Bayes' theorem to calculate a physically-based probability of each pixel with an imaged scene being clear or cloudy. Different thresholds can be set on the probabilities to create application-specific cloud masks. Here, the technique is shown to be suitable for daytime applications over land and sea, using visible and near-infrared imagery, in addition to thermal infrared. We use a validation dataset of difficult cloud detection targets for the Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (SEVIRI) achieving true skill scores of 89% and 73% for ocean and land, respectively using the Bayesian technique, compared to 90% and 70%, respectively for the threshold-based techniques associated with the validation dataset.

Creation of the WATCH Forcing Data and Its Use to Assess Global and Regional Reference Crop Evaporation over Land during the Twentieth Century

The Water and Global Change (WATCH) project evaluation of the terrestrial water cycle involves using land surface models and general hydrological models to assess hydrologically important variables including evaporation, soil moisture, and runoff. Such models require meteorological forcing data, and this paper describes the creation of the WATCH Forcing Data for 1958–2001 based on the 40-yr ECMWF Re-Analysis (ERA-40) and for 1901–57 based on reordered reanalysis data. It also discusses and analyses modelindependent estimates of reference crop evaporation. Global average annual cumulative reference crop evaporation was selected as a widely adopted measure of potential evapotranspiration. It exhibits no significant trend from 1979 to 2001 although there are significant long-term increases in global average vapor pressure deficit and concurrent significant decreases in global average net radiation and wind speed. The near-constant global average of annual reference crop evaporation in the late twentieth century masks significant decreases in some regions (e.g., the Murray–Darling basin) with significant increases in others.

Supporting visual assessment of food and nutrient intake in a clinical care setting

Monitoring nutritional intake is an important aspect of the care of older people, particularly for those at risk of malnutrition. Current practice for monitoring food intake relies on hand written food charts that have several inadequacies. We describe the design and validation of a tool for computer-assisted visual assessment of patient food and nutrient intake. To estimate food consumption, the application compares the pixels the user rubbed out against predefined graphical masks. Weight of food consumed is calculated as a percentage of pixels rubbed out against pixels in the mask. Results suggest that the application may be a useful tool for the conservative assessment of nutritional intake in hospitals.

Centennial variations in sunspot number, open solar flux and streamer belt width: 2. Comparison with the geomagnetic data

We investigate the relationship between interdiurnal variation geomagnetic activity indices, IDV and IDV(1d), corrected sunspot number, R{sub}C{\sub}, and the group sunspot number R{sub}G{\sub}. R{sub}C{\sub} uses corrections for both the “Waldmeier discontinuity”, as derived in Paper 1 [Lockwood et al., 2014c], and the “Wolf discontinuity” revealed by Leussu et al. [2013]. We show that the simple correlation of the geomagnetic indices with R{sub}C{\sub}{sup}n{\sup} or R{sub}G{\sub}{sup}n{\sup} masks a considerable solar cycle variation. Using IDV(1d) or IDV to predict or evaluate the sunspot numbers, the errors are almost halved by allowing for the fact that the relationship varies over the solar cycle. The results indicate that differences between R{sub}C{\sub} and R{sub}G{\sub} have a variety of causes and are highly unlikely to be attributable to errors in either R{sub}G{\sub} alone, as has recently been assumed. Because it is not known if R{sub}C{\sub} or R{sub}G{\sub} is a better predictor of open flux emergence before 1874, a simple sunspot number composite is suggested which, like R{sub}G{\sub}, enables modelling of the open solar flux for 1610 onwards in Paper 3, but maintains the characteristics of R{sub}C{\sub}.

Aligned platinum nanowire networks from surface-oriented lipid cubic phase templates

Mesoporous metal structures featuring a bicontinuous cubic morphology have a wide range of potential applications and novel opto-electronic properties, often orientation-dependent. We describe the production of nanostructured metal films 1–2 microns thick featuring 3D-periodic ‘single diamond’ morphology that show high out-of-plane alignment, with the (111) plane oriented parallel to the substrate. These are produced by electrodeposition of platinum through a lipid cubic phase (QII) template. Further investigation into the mechanism for the orientation revealed the surprising result that the QII template, which is tens of microns thick, is polydomain with no overall orientation. When thicker platinum films are grown, they also show increased orientational disorder. These results suggest that polydomain QII samples display a region of uniaxial orientation at the lipid/substrate interface up to approximately 2.8 ± 0.3 μm away from the solid surface. Our approach gives previously unavailable information on the arrangement of cubic phases at solid interfaces, which is important for many applications of QII phases. Most significantly, we have produced a previously unreported class of oriented nanomaterial, with potential applications including metamaterials and lithographic masks.

Automatic camera control in virtual environments augmented using multiple sparse videos

Automated virtual camera control has been widely used in animation and interactive virtual environments. We have developed a multiple sparse camera based free view video system prototype that allows users to control the position and orientation of a virtual camera, enabling the observation of a real scene in three dimensions (3D) from any desired viewpoint. Automatic camera control can be activated to follow selected objects by the user. Our method combines a simple geometric model of the scene composed of planes (virtual environment), augmented with visual information from the cameras and pre-computed tracking information of moving targets to generate novel perspective corrected 3D views of the virtual camera and moving objects. To achieve real-time rendering performance, view-dependent textured mapped billboards are used to render the moving objects at their correct locations and foreground masks are used to remove the moving objects from the projected video streams. The current prototype runs on a PC with a common graphics card and can generate virtual 2D views from three cameras of resolution 768 x 576 with several moving objects at about 11 fps. (C)2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.