телевизоры. Советы пользователю. телевизоры Как работают 3 d очки
Технология воспроизведения 3D в наши дни продолжает развиваться и многие компании все также ищут и совершенствуют инновационные решения для восприятия человеком 3D без дополнительного оборудования. Скорее всего доведенная до совершенства такая 3D технология уже ждет нас в ближайшем будущем, ну а в этой статье мы с вами рассмотрим воспроизведение 3D видео контента и его восприятие человеком не только в очках но и без них. Да, в наш век телевизоры не только поумнели, но и научились передавать трехмерное изображение, которое состоит из ширины, высоты и уже третьего измерения — глубины.
Воспроизводить трехмерное изображение на телевизоре можно с USB-флешки (тут подробно о том, ) или по средством HDMI кабеля (здесь читайте о том, ). В целях эксперимента, пробовал на телевизоре воспроизводить объемный файл 3D с SD карты (подробно ), но время от времени на экране наблюдаются так называемые артефакты.
Если интересно, то о принципе работы USB-флешки можете , а о флеш-памяти . Ну, а я с вашего позволения продолжу.
3D (Dimensional) — это термин относится к разной области информационных технологий, использующих эффект стереоскопии (стереодисплей, трехмерное телевидение, 3D очки…), а также к компьютерной индустрии (3DMark, Autodesk 3ds Max, игры…) и другим подобным направлениям. Термин определяет что-либо, имеющее три измерения (трехмерное пространство и графику, объемный звук). Также термин можно применить к устройствам (3D-принтер, 3D-сканер…), которые работают по методу и принципу трехмерного моделирования.
Из всего этого многообразия, к которому можно отнести технологию 3D, в этой статье речь пойдет о принципе формирования трехмерного изображения в телевизорах 3D и восприятии объемного изображения человеком с помощью дополнительного оборудования и без него. Как я уже говорил, на сегодняшний день существует несколько технологий создания трехмерного изображения:
- 3D технология анаглиф (с сине-красными очками);
- активная (затворная) технология 3D;
- пассивная (поляризационная) технология 3D;
- автостереоскопическая технология 3D — без очков (лентикулярная пленка и параллакс барьер);
На каждой из этих технологий объемного изображения мы остановимся и поговорим отдельно. Об активной и пассивной технологии 3D я уже и писал в статье о том, . Активная и пассивная технология объемного изображения используется всеми именитыми производителями. Например, компания Samsung отдает предпочтение затворной технологии, а LG активно продвигает поляризационную.
3D технология анаглиф.
Стереопара анаглиф (anagliphos — рельефный) уже не пользуется такой популярностью как раньше и сегодня производители ее не используют в своих моделях телевизоров. В этой технологии эффект 3D достигается с помощью кодирования двух одинаковых картинок. При участии цветовых фильтров одно и тоже изображение шифруется для каждого глаза. Как правило, для левого глаза предназначен фильтр красный, а для правого — голубой или синий. Для восприятия человеком технологии анаглиф и достижения эффекта 3D в специальные очки вместо стекла (линз) вставлены цветовые фильтры. Для каждого глаза фильтры пропускают точно такой же цвет, что был применен изображению во время его кодирования. 
Таким образом, изображения (обработанные красным фильтром) предназначенные для красного канала проходят сквозь фильтр очков красного цвета и поглощаются (не видимы для глаза), а в синем фильтре очков воспроизводится. Тоже самое происходит и в синем канале. Изображения (обработанные синим фильтром) проходя через фильтр очков синего цвета поглощаются, а в красном передаются глазу. Получается что каждый глаз через фильтр очков получает противоположный цвет двух одинаковых изображений, которые немного смещены относительно друг друга. Данная технология уже ушла в прошлое и не используется производителями.
Плюс. Таким образом создается иллюзия для человеческого мозга и достигается эффект 3D в технологии анаглиф. Благодаря своей дешевизне эта технология жива и по сей день. Ведь создать изображение в формате анаглиф можно с помощью специализированных программ (StereoPhoto Maker, Blender или Adobe Photoshop) или найти уже обработанное видео в сети интернет. К тому же очки в пластиковой или картонной оправе с цветовыми фильтрами стоят не дорого, но если вы решили с экономить то их можно сделать своими руками (сервис YouTube имеет очень много видеоматериала по созданию красно-синих очков в домашних условиях).
Минус. К недостатком данной технологии 3D можно отнести то, что цветовые фильтры кроме цветов своего спектра (красный, синий) поглощают еще и рядом стоящие цвета и оттенки. Из-за этого объемное изображение выглядит несколько тусклым по сравнению с активной и пассивной технологией воспроизведения 3D.
Активная затворная технология 3D.
Активная технология 3D работает немного по-другому принципу. Затворная технология 3D по очереди передает смещенные относительно друг друга изображения на каждый глаз по-очереди. Другими словами, при воспроизведении первой картинки за ней следует вторая картинка с точно таким же изображением, которая смещена в сторону относительно первой. Точно также выводится на экран вторая пара одинаковых картинок, а за ними третья, четвертая и так далее.
Для восприятия человеком активной 3D технологии нужны специальные очки у которых линзы сделаны из жидкокристаллических материалов. Работают затворные 3D очки от источника питания, которым служит батарейка расположенная между линз. Я уже говорил, что активные 3D очки с жидкокристаллическими линзами, которые закрываются кристаллами в момент подачи на них напряжения (очки не прозрачные), а в состоянии покоя, то есть без напряжения, наоборот открытыми (очки прозрачные).
Таким образом, очки выполняют роль некого фильтра, который синхронно с кадрами телевизора на большой скорости поочередно закрывает глаза. Получается, что каждый глаз из двух смешанных относительно друг друга картинок будет видеть только одну. Мозг человека сочетает в себе переданные глазами ему картинки и воспринимает как объемное изображение. Таким образом в активной технологии разделяется ракурс и создается эффект 3D.
Если для просмотра видео в режиме 2D рекомендуют частоту смены кадров не менее 100 Гц, то для качественного просмотра 3D фильма нужна частота смены кадра не менее 400 Гц. Все ведущие производители 3D телевизоров чтобы увеличить качество изображения работают в этом направлении и в своем ассортименте имеют модели со сменой кадров 200, 400, 800, 1000 Гц…
Плюс. Данная технология дает возможность каждому глазу видеть изображение в полном разрешении видео потока. То есть если телевизор воспроизводит видео в формате Full HD, то и глаза воспринимают качество Full HD.
Минус. Недостаток данной технологии в том, что затворный тип воспроизведения 3D немного затемняет изображение и может привести к усталости глаз при длительном просмотре.
Пассивная поляризационная технология 3D.
Пассивная технология 3D работает уже по-другому принципу и не содержит в очках никаких источников питания. В поляризационной технологии принцип формирования объемного изображения достигается с помощью линейных или круговых волн света.
Пассивная линейная технология применяется в кинотеатрах IMAX. В линейной поляризации объемное изображение формируется с помощью двух картинок одновременно выведенных на экран, но каждая из них имеет свою поляризацию. Транслируемые картинки пропускаются под разными углами через световые фильтры, и не накладываясь друг на друга параллельно передаются в очки зрителя.
В свою очередь очки, так же как и проекторы, имеют свои световые фильтры, которые фильтруют световой поток для каждого глаза. То есть правый глаз получает картинку пропущенную через один фильтр, а левый глаз получает картинку пропущенную через другой фильтр. Таким образом в кинотеатре с помощью двух проекторов и очков со специальными фильтрами создается объемное 3D изображение.
Линейная технология имеет ряд недостатков. Например, при отклонении головы зрителя относительно экрана, изображение начинает мутнеть и разрушаться. В кинотеатре это компенсируется с помощью большого экрана, а для телевизоров была разработана круговая поляризационная технология 3D.
Пассивная круговая технология 3D работает по принципу круговой поляризации света. Другими словами, во время прохождения светового потока сквозь фильтры он начинает двигаться в разном вращательном направлении для каждого глаза. Очки с разными круговыми поляризующими фильтрами отсекают не предназначенное для глаза круговое вращательное направление и пропускают поляризацию идентичную фильтру.
То есть поток света с левой вращательной поляризацией блокируется световыми фильтрами очков с правой круговой поляризацией, а потом поток с правой вращательной поляризацией блокируется левым фильтром круговой поляризации. Таким образом каждый глаз получает предназначенное для него изображение. По такому принципу работают многие кинотеатры 3D, где проекторы дают световой поток, который отражается от экрана.
А вот телевизор 3D работает несколько иначе потому, что в нем источником светового потока служит сам экран. Для достижения воспроизведения 3D по принципу круговой поляризации света на телевизор производители нанесли специальную пленку, которая служит фильтрующей линзой и обеспечивает круговое (вращательное) поляризационное изображение.
Следует сказать, что у круговой пассивной 3D технологии изображение формируется методом чересстрочной развертки, что уменьшает в двое количество строк, а также разрешение телевизора.
Плюс. Очень дешевые поляризационные очки, которые не вызывают усталости глаз и болей в голове при просмотре 3D. В пассивной технологии потеря яркости (50%) при просмотре объемного изображения несколько ниже чем у активной (70%) технологии.
Минус. Пассивная технология 3D использует чересстрочный метод развертки, что приводит к ухудшению качества картинки. Из-за нанесенной пленки на экран телевизора при просмотре 2D уменьшается яркость изображения. Пассивные очки снижают качество изображения. Например, если транслируется видео файл с разрешением 1080p (Full HD), то в силу технологии на каждый глаз «распределяется» по 540p. Активная технология отображает полное разрешение.
Технология воспроизведения 3D без очков.
Как работают 3D очки в разных технологиях воспроизведения объемного изображения мы разобрались. Теперь давайте рассмотрим как работает 3D без очков и всяких дополнительных аксессуаров. Следует сказать, что существует несколько методов воспроизведения и восприятия объемного изображения человеком без очков.
Технология 3D с лентикулярной пленкой. Чтобы человек мог смотреть и воспринимать объемное изображение без дополнительных устройств, производители покрывают экран телевизора лентикулярной пленкой. Она состоит из множества линз, которые имеют форму призмы. Таким образом лентикулярные растровые линзы под разными ракурсами фокусируют лучи и создают для зрителя иллюзию объема (стереоскопический эффект).
У такой технологии наблюдать объемное изображение можно только на определенном расстоянии от телевизора и с ограниченным углом обзора. Иначе вместо 3D изображения вы получите искаженную трансляцию видео. Так как в данной технологии картинка для каждого глаза транслируется отдельно, то снижается разрешения объемного изображения.
Чтобы увеличить угол обзора производители техническим решением разложили трехмерную картинку на девять изображений транслирующихся в различные области. Таким образом удалось увеличить угол обзора до девяти точек вместо одной для просмотра 3D контента.
Технология 3D с параллаксным барьером. В этой технологии эффект 3D и восприятия человеком объемного изображения достигается за счет установленного перед экраном барьера (перегородка) в котором имеются так называемые щели. Таким образом через эти щели зритель находящийся перед экраном видит одним глазом определенный набор пикселей, а вторым глазом другой набор пикселей.
Вместе с этим изображение на экране шифруется (кодируется) таким образом, что левый ракурс изображения отображается в пикселях только для левого глаза, а правый ракурс для правого глаза. Таким образом в технологии 3D, где нет очков и других аксессуаров создается иллюзия объемного изображения.
Плюс. Не требуются дополнительные устройства для просмотра объемного изображения.
Минус. Ограничение зрителя в положении перед экраном и точек восприятия объемного изображения. Все эти без очковые технологии воспроизведения 3D еще «сырые» и требуют значительных доработок.
В последнее время поговаривают о создании голографических экранов и дисплеев, которым ненужны будут какие-нибудь дополнительные устройства для создания эффекта 3D. Ну что же правда это или ложь покажет время, а пока по ряду причин доминируют активная и пассивная технология воспроизведения 3D. Если вы стоите , то не лишним для вас будет ознакомиться с рекомендательной статьёй по выбору этого цифрового устройства.
Футуристический вертолет проходит низко над головами зрителей, закованные в экзоброню роботизованные морпехи сметают все на своем пути, здоровенный космический шаттл сотрясает воздух ревом двигателей – так близко и устрашающе реально, что непроизвольно вжимаешь голову в плечи.
Недавно вышедший на экраны «Аватар» Джеймса Камерона или трехмерная компьютерная игра заставляют зрителя, сидящего в кресле перед экраном, чувствовать себя участником фантастического действа...
Совсем скоро инопланетные монстры будут прогуливаться в каждом доме, где есть современный домашний кинотеатр.
Но каким же образом плоский экран способен показывать объемную картинку?
Человек в трехмерном объемном пространстве...
Один и тот же объект левым и правым глазом мы видим под разными углами, таким образом формируются два изображения – стереопара. Мозг соединяет обе картинки в одну, которая интерпретируется сознанием как объемная.
Различия в перспективе позволяют мозгу определить размер объекта и расстояние до него. На основании всей этой информации человек получает пространственное представление с правильными пропорциями.
Как возникает объемное изображение
Для того чтобы картинка на экране казалась объемной, каждый глаз зрителя, как в жизни, должен видеть несколько отличающееся изображение, из которых мозг сложит единую трехмерную картину.
Первые фильмы в формате 3Д , созданные с учетом этого принципа, появились на экранах кинотеатров еще в 50-е годы.
Поскольку набирающее популярность телевидение уже тогда составляло серьезную конкуренцию киноиндустрии, дельцы от кинематографа хотели заставить людей оторваться от диванов и направиться в кино, прельщая их визуальными эффектами, которые в то время не мог обеспечить ни один телевизор: цветным изображением, широким экраном, многоканальным звуком и, разумеется, трехмерностью.
Эффект объема при этом создавался несколькими разными способами.
Анаглифический метод (анаглиф – по-гречески «рельефный»). На ранних этапах 3D-кинематографа в прокат выпускались только черно-белые 3D-фильмы. В каждом соответствующим образом оснащенном кинотеатре для их показа использовались два кинопроектора.
Один проецировал фильм через красный фильтр, другой выводил на экран слегка смещенные по горизонтали кинокадры, пропуская их через зеленый фильтр.
Посетители надевали легкие картонные очки, в которые вместо стекол были установлены кусочки красной и зеленой прозрачной пленки, благодаря чему каждый глаз видел только нужную часть изображения, а зрители воспринимали «объемную» картинку.
Однако оба кинопроектора при этом должны быть направлены строго на экран и работать абсолютно синхронно.
В противном случае неизбежно раздвоение изображения и, как следствие, головные боли вместо удовольствия от просмотра – у зрителей.
Подобные очки хорошо подходят и для современных цветных 3D-фильмов , в частности, записанных методом Dolby 3D. В этом случае достаточно одного проектора с установленными перед объективом световыми фильтрами.
Каждый из фильтров пропускает для левого и правого глаза красный и синий свет. Одно изображение имеет синеватый, другое – красноватый оттенок. Световые фильтры в очках пропускают только соответствующие, предназначенные для определенного глаза кадры.
Однако данная технология позволяет добиться лишь незначительного 3D-эффекта , с малой глубиной.
Затворный метод. Оптимален для просмотра цветных фильмов. В отличие от анаглифического этот метод предусматривает попеременную демонстрацию проектором изображений, предназначенных для левого и правого глаза.
Благодаря тому, что чередование изображений осуществляется с высокой частотой – от 30 до 100 раз в секунду – мозг выстраивает целостную пространственную картину и зритель видит на экране цельное трехмерное изображение.
Ранее данный метод назывался NuVision, в настоящее время он чаще именуется XpanD. Для просмотра 3D-фильмов по этому методу используются затворные очки, в которые вместо стекол или фильтров установлены два оптических затвора.
Эти небольшие светопропускающие ЖК-матрицы способны по команде от контроллера менять прозрачность – то затемняясь, то просветляясь в зависимости от того, на какой глаз в данный момент необходимо подать изображение.
Затворный метод используется не только в кинотеатрах: применяется он и в телевизорах, и в компьютерных мониторах. В кинотеатре подача команд осуществляется с помощью ИК-передатчика.
Некоторые модели затворных очков 90-х годов, предназначенных для ПК, подключались к компьютеру с помощью кабеля (современные модели имеют беспроводной интерфейс).
Недостаток данного метода в том, что затворные очки являются сложным электронным устройством, потребляющим электроэнергию. Следовательно, они имеют достаточно высокую (особенно по сравнению с картонными очками) стоимость и значительный вес.
Поляризационный метод. В сфере кино такое решение носит название RealD. Его суть в том, что проектор попеременно демонстрирует кинокадры, в которых световые волны имеют разное направление поляризации светового потока.
В необходимых для просмотра специальных очках установлены фильтры, пропускающие только световые волны, поляризованные определенным образом. Так оба глаза получают изображения с различной информацией, на основании которой мозг формирует объемную картинку.
Поляризационные очки несколько тяжелее картонных, но поскольку они работают без источника электроэнергии, то весят и стоят значительно меньше, чем затворные.
Однако наряду с поляризационными фильтрами, устанавливаемыми на кинопроекторы и в очки, для показа 3D-фильмов по этому методу требуется дорогой экран со специальным покрытием.
На данный момент предпочтение окончательно не отдано ни одному из названных методов. Стоит, однако, отметить, что с двумя проекторами (по анаглифическому методу) работает все меньшее количество кинотеатров.
Как создаются 3D-фильмы
Использование сложных технических приемов требуется уже на этапе съемки, а не только в процессе просмотра 3D-фильмов.
Для создания иллюзии трехмерности каждую сцену необходимо снимать одновременно двумя камерами, с разных ракурсов.
Как и глаза человека, обе камеры размещают близко друг к другу, причем обязательно на одинаковой высоте.
3D-технологии домашнего применения
Для просмотра 3D-фильмов на DVD до сих пор используются простые картонные очки, наследие далеких 50-х. Этим объясняется и скромный результат – плохая цветопередача и недостаточная глубина изображения.
Однако даже современные 3D-технологии привязаны к специальным очкам, и такое положение вещей, по всей видимости, изменится не скоро.
Хотя в 2008 году компания Philips и представила прототип 42-дюймового жидкокристаллического 3D-телевизора, не требующего использования очков, данная технология достигнет своей рыночной зрелости минимум через 3–4 года.
А вот о выпуске 3D-телевизоров, работающих в тандеме с очками, на международной выставке IFA 2009 объявили сразу несколько производителей.
К примеру, Panasonic намерен уже к середине 2010 года выпустить модели телевизоров с поддержкой 3D, так же, как Sony и Loewe, делая ставку на затворный метод.
Компании JVC, Philips и Toshiba также стремятся взойти на «3D-подиум», однако они отдают предпочтение поляризационному методу. LG и Samsung разрабатывают свои устройства на основе обеих технологий.
Контент для 3D
Основным источником трехмерного видеоконтента являются Blu-ray-диски. Контент передается на источник изображения через интерфейс HDMI.
Для этого телевизор и проигрыватель должны поддерживать соответствующие технологии, а также недавно принятый стандарт HDMI 1.4 – одновременную передачу двух потоков данных формата 1080p обеспечивает только он. Пока что устройства с поддержкой HDMI 1.4 можно пересчитать по пальцам.
3D-технологии на компьютере
Первоначально просмотр трехмерного изображения на компьютере был доступен только с помощью очков или специальных шлемов виртуальной реальности. И те и другие были оснащены двумя цветными ЖК-дисплеями – для каждого из глаз.
Качество результирующего изображения при использовании данной технологии зависело от качества применяемых ЖК-экранов.
Однако данные устройства обладали целым рядом недостатков, которые отпугивали большинство покупателей. Кибершлем фирмы Forte, появившийся в середине 90-х, был громоздким, неэффективным и напоминал средневековое орудие пытки.
Скромного разрешения в 640х480 точек для компьютерных программ и игр было явно недостаточно. И хотя позднее были выпущены более совершенные очки, к примеру модель LDI-D 100 фирмы Sony, но даже они были достаточно тяжелыми и вызывали сильный дискомфорт.
Выдержав почти десятилетнюю паузу, технологии формирования стереоизображения на экране монитора вышли на новый этап своего развития. Не может не радовать то обстоятельство, что по крайней мере один из двух крупных производителей графических адаптеров, фирма NVIDIA, разработал нечто инновационное.
Комплекс 3D Vision стоимостью около 6 тыс. руб. включает в себя затворные очки и ИК-передатчик. Однако для создания пространственной 3д картинки при помощи этих очков требуется соответствующее аппаратное обеспечение: ПК должен быть оснащен мощной видеоплатой NVIDIA.
А для того чтобы псевдотрехмерная картинка не мерцала, монитор с разрешением в 1280х1024 точки должен обеспечивать частоту обновления экрана минимум в 120 Гц (по 60 Гц на каждый глаз). Первым ноутбуком, оснащенным данной технологией, стал ASUS G51J 3D.
В настоящее время доступны также так называемые 3D-профили более чем для 350 игр, которые можно скачать с веб-сайта NVIDIA (www.nvidia.ru). В их число входят как современные игры жанра экшн, к примеру Borderlands, так и выпущенные ранее.
В продолжение темы компьютерных игр, альтернативой затворному 3D является поляризационный метод. Для его реализации нужен монитор с поляризационным экраном, например Hyundai W220S.
Объемное изображение становится доступно при наличии любой мощной видеокарты ATI или NVIDIA. Однако при этом разрешение снижается с 1680x1050 до 1680x525 точек, поскольку используется чересстрочный вывод кадров.
По материалам журнала ComputerBild
Раздел постоянно пополняется полезностями:
Напишите свое мнение ниже в комментариях. Обсудим.
Все знают, что любое телевидение отображает двухмерное изображение. Так каким же образом можно создать иллюзию 3D?
Создание 3D эффекта целиком ориентировано на тот факт, что у человека есть два глаза, находящихся на расстоянии друг от друга. Каждый глаз видит одно и то же изображение, но под различными углами. Полученные данные обрабатывает мозг и, соединив оба изображения, дает объемную картинку. Именно на это и рассчитанные все 3D эффекты от первых очков Viewmaster до фильмов в формате IMAX.
В первом методе создания 3D эффекта берутся два изображения, каждое из которых может быть изменено с помощью цветового или поляризованного фильтра, и объединяются в одно. С применением цветового фильтра зрителям потребуются очки с линзами различных цветов. Очки будут разделять объединенное изображение, и каждая линза изобразит только изображение своего цвета. Таким образом, картинка будет подаваться на оба глаза отдельно, создавая трехмерный эффект. Первоначально этот метод, называемый анаглифом, не предназначался для цветного изображения, но современные достижения и развитие технологий это исправили, хотя качество цветов далеко от идеала. При поляризации используется тот же принцип, но вместо цвета, изменяется световые волны, которые видит зритель. Очки для такого видео имеют две линзы различной поляризации, которые также разделяют изображение. Этот метод используется чаще, потому что дает высокое качество изображения.
Второй метод включает в себя использование 3D очков, в которых вместо линз - ЖК экраны. Очки синхронизируются с главным дисплеем с помощью инфракрасного излучения. Линзы работают одновременно, поэтому каждый глаз видит полное, а не разбитое изображение, но под различными углами. Это очень эффективный метод создания 3D, но он вдвое уменьшает частоту кадров. Обычное видео работает со скорость 30 кадров в секунду (29,97, если быть точным). В этом методе создания 3D, каждый глаз видит только 15 кадров в секунду, из-за чего изображение получается не таким гладким.
Еще один метод создания 3D эффекта без использования очков был известен уже много лет, но только сейчас начинает входить в оборот. Вместо использования очков, фильтры или линзы устанавливаются непосредственно на сам экран. Раньше качество изображения при использовании этого метода сильно зависело от расстояния до экрана и положения относительно него, так как даже незначительное отклонение нарушало 3D эффект. Сегодня сочетание фильтров и/или линз с программным обеспечением распознавания лиц дает возможность настройки экрана в реальном времени и раскалывает изображение в соответствии с положениями зрителей в зале. Так, например, компания Nintendo планирует использовать эту технологию при создании 3DS КПК, а Microsoft даже специально создали экран 3D проектора, распознающий до 4 человек в реальном времени.
Хотя возможности 3D изображения известны всем уже около 100 лет, отсутствие или недостаточное развитие технологий не позволяло развиваться этому формату. Поэтому сейчас 3D все еще находиться на стадии разработки, но уже быстро набирает популярность и имеет большой потенциал.
Вообще-то, мир объемный. Это потому, что наш правый и левый глаз смотрят на один и тот же объект с разных точек и видят его немного по-разному. Этого эффекта нет, когда мы смотрим обычное кино, потому что оба глаза видят один и тот же экран.
Чтобы добиться иллюзии объемного изображения, нужно, чтобы правый и левый глаз, глядя на экран, . Для этого существует два наиболее распространенных способа.
Существует третий способ показать 3D, там очки не требуются вовсе. Вместо них к вискам крепятся электроды, которые подают ток на левое и правое веко. Смысл затеи - заставить глаза моргать поочередно так, чтобы каждый глаз видел свой спектр. Франсуа Вожель, один из авторов этого способа, преподает и называет это «безочковым 3D».
Первый из них основан на том, что свет - это электромагнитная волна, которая может колебаться в разных направлениях, например по горизонтали и по вертикали. Тогда говорят, что свет поляризован вертикально или горизонтально. И есть специальные пленки-поляризаторы, которые одну волну пропускают, а другую – нет. Тогда перед киноэкраном ставится два проектора. Они показывают как бы один и тот же фильм, но снятый немного с разных точек. Причем один проектор светит горизонтально поляризованным светом, а другой - вертикально поляризованным.
Зрители надевают очки, состоящие из двух поляризаторов, один из которых ориентирован вертикально, а другой горизонтально. В результате глаза видят изображения, полученные от разных проекторов, то есть снятые с разных точек. Интересно, что если в таких очках склонить голову набок, то ориентация поляроидов изменится, и оба глаза увидят двойную картинку.
Второй способ несколько сложнее. В человеческом глазе для определения цвета есть всего три вида светочувствительных клеток-колбочек: одни видят красный, другие любят зеленый, третьи - синий. Смесь красного и зеленого света вызывает те же ощущения, что и желтый свет. Этим смешиванием авторы 3D-кино занимаются на экране а стремлении вызвать полный набор цветовых ощущений, доступных глазу.
Цвета, как мы понимаем, бывают разных оттенков. Зеленый бывает ближе к желтому, бывает ближе к голубому. И проекторы в 3D-кино используют одни оттенки красного, зеленого и синего для создания картинки для правого глаза, а другие оттенки - для левого.
Дальше зрители все равно вынуждены надевать очки, в которых стоят разные светофильтры. Правый светофильтр пропускает цвета, необходимые для создания «правой» картинки и не пропускает цвета для создания «левой», а левый светофильтр – наоборот.
В наши дни каждый слышал о 3D фильмах, и, конечно же, каждый знает, что такие фильмы необходимо смотреть в специальных 3D очках. За последние годы технологии трехмерного изображения существенно преобразились. Качество изображений и уровень реалистичности существенно увеличились. Многие уже успели в полной мере ощутить все прелести современных трехмерных фильмов. Однако мало кто задумывается, как работают 3D очки. Однако это важный момент при выборе 3D телевизора и трехмерных очков.
1. Технология трехмерного изображения
Что бы понять принцип работы очков, стоит рассмотреть саму технологию трехмерного изображения. На данный момент существует две технологии трехмерного изображения:
- Активная технология (так называемая затворная);
- Пассивная технология (более известная как поляризационная).
Обе технологии позволяют зрителю в полной мере ощутить эффект присутствия, увидеть объемное изображение и насладиться реалистичностью картинки. Более того, обе технологии основываются на одном свойстве – заставить каждый глаз видеть разную перспективу картинки.
К примеру, в реальном мире все объекты имеют три измерения – высота, ширина и глубина. Благодаря тому, что глаза человека расположены на некотором удалении друг от друга, каждый из них видит несколько разную перспективу предмета. Это можно заметить, если поочередно закрывать то один глаз то другой, смотря на какой-либо предмет. Таким образом, вы увидите объект с разных перспектив. Изображение, получаемое каждым глазом, поступает в мозг, который обрабатывает обе картинки и превращает их в одну объемную. Это позволяет приблизительно оценить его высоту, ширину и глубину.
На этом и построены все существующие технологии трехмерных изображений. Разница между активной и пассивной технологией заключается в методе разделении изображения.
1.1. Принцип работы 3D очков с поляризационными линзами
Поляризационные 3D очки работают по пассивной технологии. Ее суть заключается в том, чтобы отображаемое изображение на экране телевизора было разделено на две картинки. Но как сделать так, чтобы каждый глаз видел то, что нужно? Из самого названия технологии (поляризационная) становиться понятно, что делается это при помощи поляризации. То есть изображение на экране телевизора состоит из строчек, каждая из которых имеет определенный диапазон излучения.
К примеру, четные строчки составляют одну часть изображения, а нечетные другую. Благодаря тому, что четные и нечетные строки имеют разный спектр излучения, изображение разделяется на две картинки. В 3D очках установлены две линзы, которые также имеют разную поляризацию.
Другими словами, например, правая линза полностью блокирует изображение четных строк, но при этом позволяет свободно видеть изображение нечетных строк. Левая же линза напротив, полностью блокирует изображение нечетных строк, и свободно пропускает картинку из четных. Таким образом, каждый глаз видит разную перспективу одного изображения, что в результате работы мозга превращается в объемное изображение.
Стоит отметить, что для просмотра 3D фильмов с использование поляризационных очков не достаточно иметь сами очки и 3Д телевизор. Для этого само видео также должно быть трехмерным. То есть телевизор сам по себе не способен разделить изображение. Видео изначально должно быть оптимизировано либо быть снято на специальную камеру с двумя объективами.
1.2. Как устроены 3D очки с затворами
Особенность активной технологии трехмерного изображения заключается в том, что на экране изображение не разделяется на две картинки. Все делают очки, которые оснащены специальными затворами на линзах. То есть, телевизор оснащен специальным инфракрасным передатчиком, такой же приемник есть в очках. В определенные моменты телевизор посылает сигналы на очки, которые в свою очередь поочередно закрывают затворы то на левой, то на правой линзе.
Все происходит настолько быстро, что мозг просто не успевает понять, что происходит. Однако при этом каждый глаз видит различную картинку. Далее мозг обрабатывает оба изображения и создает иллюзию объемности.
Стоит отметить, что для достижения полноценного объемного изображения видео должно иметь минимум 48 кадров в секунду. Это необходимо, так как каждый глаз обязательно должен видеть минимум по 24 кадра в секунду, чтобы видео было плавным и приятным для восприятия. Отсюда следует, что затвор на каждой линзе закрывается и открывается не минимум 24 раза в секунду. При этом, чем больше количество кадров, тем более плавным и приятным будет видео, и тем более реалистичным будет эффект 3D.
2. Активное 3D и пассивное 3D: Видео
Такие фильмы и ролики также снимаются специальными камерами, которые способны снимать с частотой более 50 кадров в секунду. Преимуществом такой технологии является тот факт, что такие фильмы можно смотреть и без очков, как обычный фильм, только более плавный.
Еще одно преимущество данной технологии заключается в том, что зритель видит все 1080. Это достигается благодаря тому, что изображение не разделяется на строки. Это позволяет наслаждаться 3D фильмами в FullHD разрешении, что в свою очередь существенно усиливает эффект 3Д, а также делает просмотр гораздо более приятным.
Итак, теперь вы знаете, как работают 3Д очки. Это позволит вам сделать наиболее правильный выбор при покупке, а также понимать принцип их действия и какие фильмы можно смотреть с полноценным 3D эффектом. Многие люди, не зная принципа действия технологии, часто задают вопрос, почему не работают 3D очки?
Все просто, очки должны соответствовать той технологии, которая поддерживается телевизором. Кроме этого необходимо смотреть только соответствующие фильмы, которые оптимизированы под стандарт 3DTV. Только при соблюдении этих правил вы сможете насладиться настоящим трехмерным изображением в полной мере.
