3D TV: минуле, сучасне, майбутнє

1. спектральний розподіл
2. Затворні (активні) окуляри
3. Поляризаційні (пасивні) окуляри
4. безочкової технології
5. Сучасні 3D фільми і їх якість

Наша взаимовыгодная связь https://banwar.org/

Зараз нікого не дивує стереокіно, 3D телевізори та об'ємні картинки. Чи знаєте ви, як давно в СРСР був відкритий перший 3D кінотеатр? Так чи хороша об'ємна картинка? Чи варто купувати 3D телевізор, а якщо і варто, то який? Скоро дізнаєтеся!

Щоб було зрозуміліше, почнемо з принципу формування 3D зображення. (Детальніше див)
Завдяки тому, що між двома очима є деяку відстань, ми можемо розглядати об'єкти навколишнього світу одночасно з двох різних кутів

Оцінюючи отримані «картинки», отримані з різних очей, мозок дізнається про відстань до предмета.
Один з основних параметрів для оцінки дальності об'єкта - паралакс, тобто, кутова відстань між картинками для різних очей на екрані

Так і створюється ефект обсягу - одне око бачить об'єкт трохи в іншому місці, ніж інший.

Ось тут і з'являється проблема. Як змусити очі бачити різні картинки одночасно?

Розглянемо деякі методи показу 3D по мірі зростання складності їх реалізації.

Можна розфарбувати окуляри в червоний колір для одного ока, в синьо-зелений для іншого і подавати картинку на екран особливим чином:

Частина картинки, намальована червоним кольором, зливається з фоном при перегляді через червоний фільтр. Зелена же виглядає темною. Для іншого очі все навпаки. Метод дуже простий і може бути повторений навіть у вас на комп'ютері за допомогою особливого програмного забезпечення.

Винахід це досить старе, кінотеатри з подібною технологією були в СРСР ще в 191x роках. Запитайте у батьків - можливо, вони відвідували такі фільми, як, наприклад, «Парад атракціонів».

У сучасних кінотеатрах дана технологія не використовується, так як перегляд картинки в таких червоно-зелених кислотних тонах швидко стомлює людини і часто призводить до невеликої дезорієнтації після зняття очок (поекспериментуйте самі!).

• спектральний розподіл

Є більш прийнятні для використання варіації анагліфа, засновані на спектральному розподілі кольору на схожі, але різні компоненти, наприклад, Dolby 3D:

На проекторі встановлюється обертається світлофільтр, кожному глядачеві видають особливі окуляри. В окулярах стоять світлофільтри, що пропускають лише три вузьких діапазону хвиль, з яких складається підсумкова картинка.

Я бував в кінотеатрі з подібною системою - працює добре, дивитися не втомлює. Схвалюю.

• Затворні (активні) окуляри

Замість світлофільтру, можна вставити в окуляри ЖК екрани замість стекол, додати батарейку і приймач для синхронізації з телевізором / проектором - отримаємо затворні окуляри.

У кожен момент часу, одне із стекол таких окулярів затемнено.
Телевізори з такою технологією оновлюють картинку в два рази швидше, ніж звичайні. А окуляри поділяють цей потік кадрів між вашими очима. Не обійшлося і без недоліків - можлива погана синхронізація, в результаті зображення буде двоїтися.

Крім того, такі окуляри можуть конфліктувати з люмінесцентним освітленням, а через постійне моргання може почати боліти голова. Зате телевізори такого плану легше виробляти і вони менше коштують.

Подібна технологія використовувалася і в кінотеатрах, але в даний час вона витісняється тим же IMAX і пасивними окулярами. Не рекомендую йти в кінотеатр з затворів очками або купувати такий телевізор - побережіть нерви. У мене ось стоїть такий, постійно 3D на ньому дивитися не вдасться, з'являється втома (хоча в 2D режимі працює він чудово)

• Поляризаційні (пасивні) окуляри

А що, якщо не очки будуть «рулити» поділом кадрів, а телевізор / проектор? Отримаємо технологію з пасивними окулярами!
Все начебто просто - два проектора, перед кожним проектором висить поляризатор, у глядачів окуляри. Саме так працює більшість сучасних кінотеатрів (і IMAX в тому числі). Але щоб зображення не двоїлась, потрібен особливий відображає екран з посрібленням, для збереження вектора поляризації. Не всі кінотеатри можуть розщедритися на такий, тому бюджетні 3D кінотеатри так і використовують затворну технологію.

А ось телевізори з такими очками створити непросто - необхідно нанести різні світлофільтри на різні пікселі екрану. Зазвичай, фільтри розташовують по черзі - парні ряди пікселів для одного ока, непарні - для іншого. Але, хоч такі 3DTV коштують дорожче, їх зручніше дивитися, і окуляри для них стоять в десятки разів дешевше, ніж активні.

• безочкової технології

Як не дивно, для створення стерео ефекту можна обійтися і зовсім без очок!
Коли-небудь бачили надруковані об'ємні картинки з «ребристою» поверхнею?

У чому тут фішка? Горбиста поверхня - не що інше як лінзи. А на паперовій основі надруковані смужки зображення відразу для декількох ракурсів перегляду (від двох до нескінченності). У разі особливо якісних зразків, можна рассматівать об'єкт з різних сторін майже як наживо.

Тут виникає проблема - в горизонтальну площину замість однієї картинки тепер потрібно запхати багато (відповідно до кількості ракурсів). Тому, до недавнього часу багато ракурсів дисплеї хоч і існували, але мали низький дозвіл по горизонталі, через що картинка виглядала досить неякісно.

Проте, перший безочкової кінотеатр був запущений аж в 1941 році в СРСР. Ті технології далеко випередили свій час. І ось, ми знову до них повертаємося, пройшовши виток історії по спіралі ... (Більше про історію стерео кіно в СРСР можна подивитися)

На нашій щорічній виставці на фестивалі наук можна побачити і якісні надруковані 3D картинки, і 48-ракурсного 3D телевізор, і навіть подивитися на себе в 9-ракурсного 3D моніторі:

48-ракурсного телевізор? Навіщо стільки ракурсів? Та потім, що чим більше ракурсів в такій картинці - тим більш реалістичним буде перегляд і тим більше буде зон, де картинка коректно видно. Якщо ракурсу всього два, досить зробити крок в сторону, ракурси для очей переплутаються і все стане погано:

І тут нас очікує чергова проблема - якщо для звичайного 3D фільму вже готові технології зйомки (на дві камери), то знімати на 48 камер відразу - не вихід! Звичайно, існують особливі масиви камер для подібної зйомки, але це дуже складно і витратно реалізувати:

Загалом, в цьому і полягала основна мета виставки - показати, що ми вже вміємо створювати зі звичайної стерео картинки багато ракурсів відео для таких ось моніторів. Правда, майже всіх відвідувачів «3D без окулярів» настільки заворожувало, що вони не звертали уваги на складність створення такого відео.

• Сучасні 3D фільми і їх якість

Останнім часом ведуться постійні суперечки - що краще / безпечніше, 3D або 2D? Як би ми звикли за багато років, що рухома картинка є плоскою, а тут нате - обсяг з'явився. Чи не призведе це до порушень зору, головного болю? ...

А ось і ні. 3D відео ближче до реальної зображенні, отже, дивитися його повинно бути зручніше і природніше, ніж звичайне 2D відео. У чому ж причина суперечок? Так в поганій якості того самого 3D, що показують в кіно!

Ось які дві різні картинки бачать наші очі в одному з кадрів відомого фільму:

І таке відбувається повсюдно! Навіть у високобюджетних 3D фільмах зустрічаються подібні косяки. А вже що твориться в низькобюджетних і (тим більше) в документальних - і сказати страшно. Причина тривіальна - через зйомки на дві камери, будь-які неточності їх установки, навіть нерівномірний нагрів камер - все призводить до спотворень фільму. Звичайно, більшість з них можна виправити, але це не всім по кишені.

В результаті отримуємо, що люди виходять з кінотеатру з хворою головою і втомленими очима, а потім паплюжать саму технологію 3D. Але ж причина не в самому 3D, а в одвірках фільму або навіть архітекторів кінотеатру. До речі, наша група займається аналізом фільмів і пошуком артефактів в них. Уже випущено 4 докладних звіту за сучасними фільмами. Ще кілька звітів на підході. (Опис і посилання доступні)

Куди менше проблем у штучно створених 3D фільмів - я маю на увазі конвертацію 2D в 3D. На жаль, справа ця складна і для досягнення високої якості, необхідні великі вкладення грошей. Наприклад, на конвертацію «Титаніка» витратили 18 мільйонів доларів. І це лише на один фільм! Так що не вірте рекламі нового телевізора з «функцією автоматичної конвертації 2D в 3D» - швидше за все, зображенні лише додадуть опуклості, що ні додасть обсягу окремих об'єктах.

Гаразд, припустимо, 3D фільми стали ідеальними, у кожного вдома стоїть багато ракурсів 3D телевізор, автоматично перетворює 2D в 3D. Чи є щось крутіше? Виявляється, є - голографія. Даний метод дозволяє розглядати плоский об'єкт як реальний, об'ємний, без всяких очок і пристосувань:

Вражаюче, але і такі системи телебачення були створені в СРСР. Особлива голографічна плівка для зйомки, спеціальне обладнання для перегляду ... У 1986 навіть був знятий перший в світі комерційний голографічний фільм. Правда, вперше він був показаний публіці на фестивалі кіно у вересні 2013, після того, як плівку випадково виявили в архівах НІКФІ.

Голографічні дисплеї існують і зараз, але технологія поки в самому зародковому стані. Зйомка відео для таких дисплеїв вкрай утруднена, а пристрої для показу дуже складні і дороги. Але майбутнє, очевидно, за цією технологією.
На даний момент, хороших результатів добилася фірма:

Але і без голографії можна отримати дуже красиві результати - погляньте на многопроекторную систему на виставці в США:

Отже, підіб'ємо підсумки. Поки що 3D все ще перебуває в зародковому стані, якість більшості сучасних стереофільмів кульгає, в результаті чого дивитися їх неприємно. Проте, протягом декількох років, в обіг увійдуть багато ракурсів безочкової телевізори, а може, навіть голографічні дисплеї. Так що не варто поспішати з покупкою 3D телевізора - він може дуже швидко втратити свою актуальність. Але якщо дуже хочеться поглянути на стерео прямо зараз - краще беріть з пасивними окулярами.

Посилання для цікавляться даною темою, згадані в цій статті: