Večina postopkov, vsaj tistih, ki smo jim bili oziroma smo jim priča v kinodvoranah ter bodo po novem tudi del televizijskih sprejemnikov, dajejo občutek globine zaradi upoštevanja stereoskopije – dejstva, da imamo dve očesi, ki »isto sliko« vidita pod rahlo različnima kotoma, možgani pa nato sliki obeh očes združijo v eno samo, pri kateri dojamejo vse tri dimenzije. Stereoskopija ni edini postopek, ki ga za to nalogo uporabljajo možgani, je pa trenutno (še) edini uporabljen v javnosti dosegljivih tehnologijah prikaza 3D-slik. Načelo je enako: Nekako doseči, da levo oko vidi eno sliko, desno pa drugo, malenkostno zamaknjeno.
Gre za rdeče-modro kombinacijo.
Osnova 3D-prikaza je, da se na enem mestu (projekcijsko platno, zaslon) sočasno prikažeta dve sliki, vsaka za eno oko. Prva, najstarejša tehnika ločevanja slik so anaglifi. Sliki sta ločeni tako, da je vsaki dodan drugačen barvni sloj, rdeč in moder (cyan). Če tako zmanipulirano sliko opazujemo brez očal, pri katerih je eno steklo rdeči, drugo pa modri filter, vidimo zmazek dveh pozicijsko med seboj zamaknjenih slik, pri čemer ena vleče na modro, druga pa na rdeče. Pogled skozi ustrezna očala pa povzroči, da levo oko, pred katerim je rdeči filter, vidi le sliko, ki »vleče« na modro, saj filter »zakrije« rdečo sliko, desno oko, pred katerim je modri filter, pa vidi le rdečo sliko. Ker sta sliki medsebojno zamaknjeni, je vizualni korteks možganov (del možganov, namenjen vidu) pretentan, opazovalec pa zazna globino! Slabost postopka je, da ločevanje na podlagi barv vpliva na barvno reprodukcijo (barve niso prave) in da je na dani površini treba sočasno prikazati dve sliki, kar pomeni, da se najvišja ločljivost razdeli. Je pa ta postopek najpreprostejši. Obstaja veliko programske opreme, s katero lahko iz slik fotoaparata ali video posnetkov izdelamo 3D-obliko, pa tudi potrebna očala so preprosta in poceni, saj si jih lahko vsak izdela iz kartona in ustreznih barvnih folij.
POLARIZACIJA SVETLOBE
Predvsem zaradi slabega prikaza barv, delno pa tudi zaradi dejstva, da pri veliko ljudeh povzročajo slabost, se anaglifi v današnjih 3D-kinematografih ne uporabljajo več. Namesto tega uporabljajo tehniko ločevanja slik na podlagi polarizacije svetlobe. Ker je polarizacija dokaj zahtevna zadeva, si način uporabe poglejmo s prispodobo. Vzemimo, da imamo dolgo vrv, ki je napeta skozi navpične rešetke (vrata celice v zaporu?). Če en konec vrvi hitro premikamo gor dol, na vrvi nastanejo valovi, vertikalno nihanje. Ko ti potujejo skozi rešetke, ki so vzporedne s smerjo nihanja, rešetke na njihovo pot nimajo vpliva. Če pa namesto gor in dol, konec vrvi premikamo levo in desno, na vrvi nastanejo valovi, ki so pravokotni na rešetke. Vanje trčijo, rešetka jih ustavi. Na koncu vrvi, ki je na drugi strani rešetk, zato valovi niso več takšni, kot so bili na delu vrvi pred rešetkami. Tako deluje tehnika polarizacije. Tudi tu imamo dve sliki, ki sta v tem primeru različno polarizirani, pred očmi pa imamo ustrezne polarizacijske filtre (rešetke), ki na oko »pošiljajo« le tisto sliko, ki mu je namenjena. Ker ne gre za ločevanje z barvami, ta tehnika nima vpliva na prikaz barv (te so take, kot morajo biti), glede ločljivosti pa je težava enaka kot pri anaglifih. Kar pa so platna v kinematografih velika, to dejansko ne pomeni težave in zato je ta tehnika trenutno najuporabnejša.
Tehnologije, izpeljane iz nje, se razlikujejo po načinu polarizacije svetlobe! V kinematografu 3D-projekcija poteka s sočasno projekcijo iz dveh projektorjev, pred katerima je nameščen ustrezen polarizacijski filter.
AKTIVNA OČALA
Ne prva ne druga tehnika nista najuporabnejši pri televizijskem sprejemniku, ker pri tem želimo polno ločljivost (1080p). Zato so za ploske televizorje posegli po drugačnem postopku. Tudi ta za gledanje zahteva očala, vendar so ta v primerjavi z očali prej opisanih tehnik aktivna in sinhronizirana z dogajanjem na zaslonu. Stekla očal so iz plasti tekočih kristalov, ki dovolj hitro preidejo iz enega stanja v drugo – bodisi je steklo zatemnjeno in pogled skozi njega ni mogoč bodisi je steklo prosojno. Kot bi hitro in izmenično pred očesi postavljali dlan! Sliki na zaslonu nista prikazani sočasno, temveč ena za drugo. Najprej za levo oko, steklo pred desnim je zatemnjeno, in nato obratno, slika za desno okno, steklo pred levim pa je zatemnjeno. To se dogaja seveda izredno hitro, tako da gledalec tega »preskakovanja« ne opazi. In ker je v danem trenutku na zaslonu le ena sama slika, je ta polne ločljivosti, odvisno od ločljivosti zaslona. Sinhronizacija med zaslonom in očali poteka brezžično, običajno prek infrardečega prenosa (IR – kot ga uporablja daljinec), možna pa je uporaba tudi drugih standardov, največkrat omenjajo standard Bluetooth.
ZAKAJ NOV TELEVIZOR
Načeloma lahko danes vsak obstoječ televizor prikaže 3D-film, če gre za tehniko anaglifov. Vse, kar potrebujejo gledalci, so preprosta očala iz kartona in barvnih folij. Tehnike polarizacije svetlobe, ki je osnova 3D-kinematografov, pa ni tako preprosto vgraditi v LCD-televizorje. In ker je slabost dejansko nižja ločljivost, vsi pa hočemo čim višjo, so proizvajalci televizorjev posegli po tehnologiji aktivnih očal in prikaza slike za levo in desno oko, ene za drugo, namesto sočasnega prikaza obeh slik. To pa pomeni, da obstoječi televizorji, razen redkih izjem, za kaj takega nimajo dovolj zmogljive elektronike (predvsem video procesorja). Še toliko bolj, če bi od njih zahtevali, da v realnem času na podlagi običajnega 2D-video materiala izračunavajo dodatne slike, ki so potrebne za občutek globine. Če boste doma hoteli gledati 3D-filme, boste morali kupiti nov televizor, ki bo to omogočal. Pa tudi nov predvajalnik, ki bo podpiral 3D-format zapisa videa. Proizvajalci slednjih do zdaj še niso povedali, ali bodo omogočili nadgradnjo obstoječih naprav (večinoma gre za blu-ray predvajalnike) z izjemo Sonyja, ki je za igralno konzolo PS3 že napovedal možnost njene nadgradnje .
3D-tehnologija, namenjena televizorjem, zahteva uporabo »preklopnih« LCD-očal, pri katerih je na vsakem steklu plast tekočih kristalov, ki prepuščajo ali ne prepuščajo svetlobo in s tem blokirajo ali omogočajo pogled na zaslon levemu in desnemu očesu. Pri tem sta seveda potrebna sinhronizacija s televizorjem, ki največkrat poteka prek IR-vmesnika, in hiter odzivni čas plasti tekočih kristalov – zahtevana frekvenca zatemnitve in presojnosti enega »stekla« sega do 120-krat v sekundi in tudi več. Načeloma bi lahko bila frekvenca nižja, saj je biološko dovolj, da se slika na zaslonu menja 24-krat v sekundi, z upoštevanjem, da 3D-televizor namesto ene drugo za drugo prikaže dve sliki, pa bi bila dovolj frekvenca 48-krat v sekundi. Ker pa večina današnjih ploskih televizorjev rešuje nekatere slabosti prikazane slike tudi tako, da videoprocesor računa in prikazuje dodatne vmesne slike, je razumljivo, zakaj je zahteva po frekvenci preklapljanja očal vsaj takšna, kot smo zapisali.
ŠE MALCE BO TREBA POČAKATI
V zadnjih letih smo bili priča prikazom različnih 3D-televizorjev, tudi takih, pri katerih ni bilo potrebe po nošenju očal. Šlo je za prototipne izdelke, kjer je bila slika bolj ali manj kakovostna, kar je razumljivo, saj je šlo za prototipne izdelke. Letos pa naj bi 3D-televizorji začeli svoj komercialni pohod. Tako vsaj obljubljajo. Ena izmed ameriških TV-postaj je že napovedala začetek oddajanja športnega programa v 3D-tehniki. Vse več bo tudi 3D-filmov na različnih nosilcih. S tega vidika bi bilo celo pametno kupiti nov televizor. A če upoštevamo, da slovenski TV-programi, razen ene (občasne) izjeme, še ne oddajajo programa visoke ločljivosti (HDTV), pa čeprav je v domovih že ogromno primernih televizorjev, lahko sklepamo, da o 3D-oddajanju niso še niti začeli razmišljati. Zato bodo po 3D-televizorjih v kratkem posegli le tisti redki posamezniki, ki bodo imeli dostop do ustreznih 3D-vsebin, ali tisti, ki radi igrajo računalniške igre, saj bodo te kmalu 3D-v celoti usvojile. Na sisteme za dodajanje globine 2D-programom pa ne bi stavili. Pravi občutek je možen le, če je video že v osnovi posnet v 3D-tehniki. Nekaj časa bomo torej še hodili v 3D-kinematografe.
Povezave:
3D-fotografija: www.mojmikro.si/pod_lupo/foto_video/z_anaglifi_do_prostorskih_slik
O 3D-televiziji: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_TV
Tehnologija in programska oprema pretvorbe iz 2D v 3D: www.ddd.com
Metode pretvorbe 2D slike v 3D: www.cecs.uci.edu/~papers/icme06/pdfs/0001869.pdf
Moj mikro, Aprila 2010 | Jan Kosmač
