Как работают 3д очки для простого. Технологии общественных кинотеатров. Настольные модели для домашнего использования

Сегодня появляется все больше различных видеоматериалов в формате 3D, поэтому важно знать, чем они отличаются друг от друга, как устроены и как отображаются на экране. Также, как HD видео не всегда одинаковое, разным бывает и 3D видео. Из этой статьи вы узнаете не только "как это работает", краткое руководство по 3D формату поможет вам понять, почему некоторые 3D видеоматериалы выглядят на экране лучше, чем другие.

Как работает 3D

Вы наверняка уже знаете, как создается 3D эффект в современном телевизоре. При этом для каждого глаза демонстрируется образ, немного отличающийся от демонстрируемого для другого глаза. Последнее поколение 3D телевизоров и Blu-ray плееров могут также и сами создавать 3D изображения, конвертируя их из 2D источников, но наиболее "реалистичное" 3D видео получается из оригинального 3D контента. Это означает, что видео и фильмы должны быть сняты 3D камерой и записаны в формате 3D.

Кликните на картинку для ее увеличения

3D Blu-ray

Основным источником высококачественного 3D видео сегодня являются Blu-ray диски с фильмами в формате 3D. В продаже уже появилось достаточно большое количество таких фильмов, хотя они по-прежнему пока насчитываются десятками, а не сотнями. А еще совсем недавно некоторые производители покупали эксклюзивные права на наиболее популярные фильмы, снятые в 3D. Поэтому для того чтобы посмотреть дома «Аватар», вам нужно было купить 3D телевизор или 3D Blu-ray плеер Panasonic, которые комплектовались диском с этим фильмом. Чтобы посмотреть «Как приручить дракона» вам нужно было купить один из продуктов Samsung. Конечно, такие диски можно воспроизводить на любом плеере с поддержкой функции 3D, просто они были доступны только в качестве дополнения к отдельным продуктам (или по крайне возмутительным ценам на eBay).

Так как же устроен формат записываемого на Blu-ray диски 3D видео? Логично предположить, что на диске последовательно кодируются изображения для каждого глаза (кадр для левого глаза, затем кадр для правого глаза и т.д.), затем они также последовательно отображаются на экране. Но это немного не так.
Все 3D видеоматериалы на Blu-ray дисках кодируются в формате 1080 строк/24 кадра в секунду (1080p/24). Изображения для левого и правого глаза объединяются. По спецификации это называется кадровый пакет. Выглядит примерно так:

Кликните на картинку для ее увеличения

Из-за дополнительных пикселей в кадровом пакете общее количество данных немного больше, чем было бы при истинном сигнале 1080p/48 (1080p/24 х 2). Получается, как вы видите на рисунке, сигнал 1920x2205p/24. Из-за этого, теоретическое полное разрешение для 3D сигнала 1080p/30 потребовало бы большей пропускной способности, чем для обычного ТВ видео (для США) в формате 1080p/60. Для европейского телевизионного стандарта (с кадровой частотой 50 Гц вместо 60 Гц) формат выглядел бы как 1080р/25.

Правда, спецификация HDMI позволяет справиться с этой дополнительной нагрузкой, но это не значит, что сможет нынешнее поколение передатчиков/приемников HDMI. Для того, чтобы вывести 3D на рынок в разумные сроки выбор был сделан в пользу ограничения частоты кадров до 24p (почти все фильмы), вместо того чтобы использовать дополнительные время и деньги на разработку системы, которая могла бы работать с более высокой частотой кадров.
Важно понимать, что поскольку в 3D на Blu-ray на самом деле меньше данных, чем в сигнале 1080p/60, вероятно, не нужен и 3D HDMI кабель, чтобы смотреть 3D фильмы с Blu-ray. Очень вероятно, что любой высокоскоростной кабель HDMI будет работать.

Благодаря эффективности видеокодеков Blu-ray, даже если удвоить количество данных, воспроизводимых на экране телевизора, не требуется двойной объем памяти на диске. Объем записываемых данные более чем для 2D видео, но не вдвое.

3D кабельное и спутниковое

Сегодня некоторые кабельные и спутниковые операторы уже предлагают специализированные 3D каналы и сервисы 3D видео по заказу. Пропускная способность каналов у этих поставщиков ограничена в рамках существующего оборудования. И эта ширина канала значительно уже, чем та, которая обеспечивается при записи на Blu-ray дисках. Большинство спутниковых и кабельных ТВ операторов вещают в формате 1080i, хотя у некоторых можно получить сигнал 1080p/24 (так как при этом требуется меньше полоса пропускания, чем для 1080i). Такой кадровый пакет, как при записи на Blu-ray диски, не представляется возможным использовать при кодировании телевизионного 3D видеосигнала.

Вместо этого снижается разрешение так, чтобы различные образы для каждого глаза можно было втиснуть в один стандартный кадр. Для этого есть два основных способа, называемых «сверху вниз» (Top and Bottom) и «бок о бок» (Side by Side). Вот как это выглядит:

Кликните на картинку для ее увеличения

Кликните на картинку для ее увеличения

Метод «бок о бок» вдвое сокращает реальное разрешение по горизонтали, так что каждый глаз получает кадр с разрешением 960x1080 пикселей в случае 1080i и кадр с разрешением 640x720 пикселей при формате 720p.
При методе «сверху вниз» вы получаете разрешение изображения 1920х540 пикселей, или даже 1280x360 пикселей (при передаче сигнала 720p). Метод «сверху вниз» не используется при чересстрочной передаче (1080i). Так как чередующиеся поля уже и так вдвое сокращают разрешение для 2D видео. Метод 3D упаковки «сверху вниз» используется лишь при передаче сигналов 1080p/24, и в этом случае вы будете получать вышеупомянутые 1920х540.
В обоих случаях, телевизор растягивает картинку на весь экран, в идеале без искажений и с минимальными артефактами, так же было бы, если бы сигнал получали с DVD плеера.

«Бок о бок» против «сверху вниз»

При приеме телепрограмм в формате 3D вы получаете меньшее разрешение, чем в случае 2D. В теории, метод «сверху вниз», обеспечивая полное горизонтальное разрешение, будет лучше смотреться со спортивными программами. Но на самом деле все гораздо сложнее, чем кажется. Как вы можете видеть по отмеченным выше примерам, если вы принимаете сигнал 720p, это не очень высокое разрешение, не намного лучше, чем DVD. Многие спортивные 3D каналы приняли решение использовать HD видео с разрешением 720p, так как они полагают, что динамичные виды спорта в этом случае выглядят лучше. Это означает, что они снимают в формате 1080i, а поставляют зрителям 3D контент лишь на 15 процентов лучше, чем DVD.

Помните, что кабельное/спутниковое 3D вероятнее всего по умолчанию выводится в формате 1080i, но это не значит, что первоначальный источник также 1080i.
Маловероятно, что в ближайшем будущем какой-либо кабельный/спутниковый провайдер расширит пропускную способность каналов так, чтобы обеспечить Full HD 3D. Таким образом, зрителю придется мириться с пониженным разрешением принимаемого 3D видеоматериала.

Особенности системы пассивного 3D

Компания LG первой начала предлагать телевизоры на основе технологии пассивного 3D с удобными и недорогими поляризационными очками. А сегодня уже практически все компании производят подобные 3D телевизоры. Простые очки с поляризационными линзами и построчно чередуемые на экране два разных изображения обеспечивают точное разделение для двух глаз. Достоинства и недостатки пассивной 3D технологии относительно активного варианта с очками затворного типа это тема отдельной статьи. Отметим здесь лишь основные различия. Все сегодняшние 3D дисплеи с поддержкой пассивной технологии обеспечивают половинное вертикальное разрешение для каждого глаза. Иными словами, каждый глаз видит 1920х540 пикселей. Все нечетные строки составляют картинку для одного глаза, все четные строки – для другого глаза.

Кликните на картинку для ее увеличения

Но что вы увидите в этом случае, если принимаете телепрограмму кабельного/спутникового ТВ в формате «бок о бок»? В этом случае вы получаете на каждый глаз 960x540 пиксел, и это уже не совсем HD. А что будет при приеме сигнала 1080i? Если вы смотрите 3D с разрешением 720p, вы можете потенциально получать 640x360 для каждого глаза, разрешение едва лучше, чем у ленточных видеомагнитофонов VHS.

Проблема в том, что хотя LG и утверждает, что их телевизоры обладают разрешением Full HD 3D за счет использования специального программного механизма, это все же остается несколько спорно. А при приеме кабельных 3D телеканалов это ограничение в разрешении теоретически становится уже более явным. Окончательно решить данную проблему помогут появляющиеся сегодня 3D телевизоры с Ultra HD разрешением.

Заключение

3D материалы с Blu-ray дисков сегодня являются единственной возможностью получить изображение в Full HD разрешении для каждого глаза. Телевизионные кабельные и спутниковые программы в 3D формате отличаются ограниченным разрешением и, следовательно, имеют сглаженное изображение, скорее всего, с артефактами, такими как ступеньки (все зависит от ряда факторов, не последний из них телевизор).

Конечно, мир все еще находится на начальном этапе развития 3D телевидения, но кабельные и спутниковые телепрограммы в 3D формате и в дальнейшем чрезвычайно трудно будет сделать в разрешении 3D Full HD. Расширение для этого частотной полосы (ширины) каналов связи передающего телевизионного оборудования является чрезвычайно дорогим удовольствием, и вряд ли произойдет при такой маленькой доле используемых 3D телевизоров и при, по-прежнему, достаточно умеренном интересе к 3D со стороны зрителей.

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.

Сегодня для создания эффекта виртуальной реальности часто используются 3D очки с активной и пассивной технологиями. Современные специалисты разработали для каждого вида техники свои стереоочки. Данные вспомогательные устройства созданы для того, чтобы при просмотре придать фильмам реалистичность, зрелищность. В чем же заключается механизм действия чудо-гаджета?

Что такое 3D очки

Специальные очки применяются для создания объемного эффекта при просмотре стереоскопических фильмов. 3D очки – это устройства, создающие иллюзию посредством разбивания стереопары на 2 картинки, каждую из которых видно лишь одному глазу. Объемность создается с помощью изображений, снятых с разных точек зрения для разных глаз. Достоверная иллюзия возникает благодаря бинокулярности зрения человека, которое позволяет видеть окружающие предметы в объеме. Для этого нужны 2 глаза, которые по отдельности видят двухмерную, плоскую картинку.

Как работают­

У взрослых людей глаза расположены на расстоянии от 58 до 72 мм друг от друга. Когда человек смотрит на предмет, в мозге срабатывает импульс, который называется параллаксом. С помощью него вы видите картинки с двух точек зрения. Детально объяснить, как работают 3Д очки, можно следующим образом: человек воспринимает окружающий мир с разных ракурсов, на определенном расстоянии. Через сетчатки левого и правого глаза информация об изображении передается в головной мозг прямо в зрительный центр.

После обработки полученных изображений, формируется объемная картинка через сопоставление двух сигналов. Если закрыть один глаз, то нельзя будет воспринимать объемную технологию, т. к. при монокулярном зрении сигнал будет подаваться из одного источника. Мозговой центр сразу перестанет воспринимать расстояние, форму, размеры предметов и вещей. Ввиду этого у людей с нарушением зрения (к примеру, большое снижение зрения на одном из глаз или его слепота) возникают проблемы с просмотром 3D.

Виды­

• вертикальная анаморфная стереопара (OverUnder);
• горизонтальная анаморфная стереопара (Half SideBySide).

Для телефона

Всемирно известная компания Google может порадовать пользователей смартфонов специальными 3D очками для телефона. В фирменный шлем входят 2 линзы, встроенные в картонный каркас:

• название: Google Cardboard для телефонов;
• стоимость: 577 р.;
• характеристики: материал – картон, подходит для смартфонов от 4 до 6 дюймов, для операционных систем iOS и Android;
• плюсы: сильный функционал, низкая цена;
• минусы: глаза быстро устают, требуется телефон с качественной картинкой.

Стильные очки для смартфонов компании VR SHINECON – прекрасный вариант для погружения в виртуальный мир для пользователей, ценящих стильный дизайн. Приведенная ниже модель имеется в черном и белом цветовых вариантах:

• название: VR SHINECON G01;
• стоимость: 900 р.;
• характеристики: для смартфонов диагональю 3.5 – 5", черный или белый цвет, регулировка межзрачкового и фокусного расстояний, совместимы с Android OS, iOS, диаметр линз 35 мм, коррекция миопии 76,5-85 мм;
• плюсы: долговечный материал, не требует ремонта, смартфон надежно фиксируется;
• минусы: потеют лицо и линзы.

Розовый, желтый, синий или классический белый? Выберите для очков подходящий цвет, а остальные детали уже продумал производитель:

• название: Baofeng Mojing XD 3D;
• цена: 1350 р.;
• характеристики: диапазон регулировки 58-68 мм, подходит для ОС Android и iOS, диагональ телефона 4.7 – 6", весит 285 г;
• плюсы: прочный ремень, фиксатор не даст телефону выпасть в самый ответственный момент;
• минусы: высокая цена, большой вес.

Для компьютера

Существуют проекторы для компьютерной техники. С их производством отлично справилась компания Nec, создав качественные 3D очки для компьютера:

• название: NP02GL DLP-link 3D;
• стоимость: 6369 р.;
• характеристики: подходят для проекторов NEC V и U серий, модель затворного типа, проприетарный аккумулятор, размер 179 x 39 x 164 мм, вес 38 г, есть индикатор состояния батареи;
• плюсы: удобный дизайн, стильные;
• минусы: высокая стоимость.

Фирма Optoma выпускает комплексный набор из радиопередатчика и очков. Стереоочки для компьютера безупречно контактируют с линейкой проекторов этой же продукции:

• название: Optoma ZF2100 System;
• цена: 1283 р.;
• характеристики: питание предоставляет проприетарный аккумулятор, есть ЖК-затворы, радиочастотный интерфейс подключения, совместимый проектор – Optoma RF;
• плюсы: работает до 15 часов, дистанция до 40 м;
• минусы: могут возникнуть проблемы с производительностью при взаимодействии с другими проектами.

Для проекторов Mitsubishi были разработаны очки виртуальной реальности для ноутбука, но специалисты рекомендуют с этой продукцией использовать 3D-излучатель EY-3D-EMT1:

• название: EY-3DGS-1U;
• цена: 18286 р.;
• характеристики: один элемент питания CR2032, функция авто-выключения, страна-производитель Япония, обширный угол обзора;
• плюсы: можно носить с корректирующими очками, легкие;
• минусы: может быть несовместимым с проекторами других фирм.

Для телевизора

Компания Panasonic для создания объемного изображения при просмотре плазменных телевизоров разработала 3D очки для телевизора с активной технологией:

• название: TY-ER3D5ME;
• стоимость: 3499 р.;
• характеристики: технология ЖК-затвор, Bluetooth, время работы 25 часов, весят 27 г, питание - аккумулятор, собственный тип батареи, страна-производитель Китай;
• плюсы: бренд, проверенный временем, удобно сидят;
• минусы: при раскрытых или неправильно направленных к телевизору дужках, контакта не будет.

LG является производителем очков виртуальной реальности для телефонов. Представлен необычный тип устройства в виде клипс, которые крепятся на очки:

• название: AG-F420;
• цена: 700 р.;
• характеристики: поляризационный тип, максимальное фокусное расстояние - 7 м, детский формфактор, вес 9 г;
• плюсы: широкий угол обзора, специально разработанная модель для телевизоров LG Cinema 3D, не мерцают, глаза не устают;
• минусы: хрупкие, необходимы дополнительные очки.

Очки с необычным креплением дужек от компании Samsung отличаются от других устройств качественным изображением и стильным внешним оформлением:

• название: SSG-5100GB;
• стоимость: 1990 р.;
• характеристики: источник питания – батарейка, для телевизоров 3D серии D/ E/ F/ H/ J/, ЖК-затворы, радиочастотный интерфейс подключения, вес 24 г;
• плюсы: легкие, поэтому можно надеть поверх других очков;
• минусы: после 150 часов просмотра нужно менять батарейки.

Пассивные­

Для всех геймеров мировой производитель Philips разработал уникальную продукцию – пассивные 3D очки. Специальная игровая модель отображает яркие красочные цвета и всю гамму игрового процесса:

• название: PTA436/00;
• цена: 343 р.;
• характеристики: линзы и корпус из пластика, есть складные дужки, страна-производитель КНР, тип очков - поляризационные, расстояние - до 6 метров, черный цвет, вес 17 г;
• плюсы: работают на телевизоре с функцией Easy 3D, подходят для двух игроков;
• минусы: не предназначены для просмотра 3Д фильмов.

Просмотр с помощью проекционных систем Epson может быть улучшен специальными очками с пассивной технологией:

• название: ELPGS02A;
• цена: 1700 р.;
• характеристики: поляризационный тип, для двухпроекторной системы Epson EB-W16SK, упаковка состоит из 5 штук, встроенный аккумулятор;
• плюсы: набора хватит на друзей и родственников;
• минусы: голову нужно держать в одном положении.

Компания Sony производит игровые 3D-очки пассивного типа для телевизоров с особой технологией. Два игрока могут видеть свою игру на полном экране, т. к. в комплекте две пары очков для каждого человека:

• название: TDG-SV5P;
• цена: 950 р.;
• характеристики: вес 16 г, комплект из двух пар очков, поддерживает технологию Simul View, размеры 148x42x174 мм, страна-производитель КНР;
• плюсы: не нужны батарейки;
• минусы: при широких углах телевизора, когда глаза будут слишком низко или высоко, эффект объема пропадет.

Активные­

Компания Samsung разработала активные 3D очки, с функциями, помогающими устранить усталость глаз, которая часто возникает при просмотре. Для запуска нужно лишь установить клиент Oculus:

• название: Gear VR;
• стоимость: 6490 р.;
• характеристики: угол обзора 360 градусов, корпус выполнен из пластика, матовое покрытие, размеры 198x116x90 мм;
• плюсы: конструкция не давит на голову, отличная эргономика, качественное изображение;
• минусы: высокая цена, потеет лоб, работают лишь с Samsung Galaxy Note 4.

Бренд Palmexx разработал конструкцию, которая отличается от других долговечностью. Благодаря носовой силиконовой подложке, модель обеспечивает комфорт:

• название: 3D очки активные Palmexx 3D PX-101PLUS DLP-LINK;
• цена: 2200 р.;
• характеристики: вес 46 г, затворные линзы, дистанция до 20 м, скорость отклика 2 мс, синхронизация с DLP LINK, Optical, работают от аккумулятора lithium-ion;
• плюсы: легкий материал, не раздражает кожу при длительном ношении, эргономичный дизайн;
• минусы: изображение может выглядеть темнее, чем есть.

Стереоочки японской компании Toshiba создают потрясающий эффект 3D в домашних условиях. Служат долго, и при надлежащем уходе их не скоро придется менять:

• название: 3D-очки Toshiba FPT-AG02G;
• цена: 2480 р.;
• характеристики: работают от аккумулятора до 70 часов, зарядка по USB, черный цвет, жидкокристаллические затворы, пластмассовые дужки;
• плюсы: удобный переключатель, автоматическое отключение;
• минусы: нет футляра и эргономичного дизайна.

Как выбрать­

Есть модели стоимостью свыше 20 тыс. рублей, но можно найти распродажи со скидкой. Выбирать стереоочки для интерактивного кинотеатра необходимо как по техническим характеристикам, так и личным предпочтениям. Для компьютера стоит выбрать анаглифические очки или затворные. Не стоит забывать такой факт: важным является не только приобретенное устройство, но и комплектующие самого компьютера (к примеру, монитор). Дороже стоят модели с аккумулятором, который обеспечивает бесперебойную работу. Если он полностью разрядится, то очки перезаряжаются часа за 2.

Видео

Перевод с Best 3dtvs.com и Howstuffworks.com

Окружающий нас мир мы воспринимаем в объемном виде, так почему же просмотр телепрограмм до сих пор был ограничен двумя измерениями? Предшествующие поколения 3D технологии были достаточно примитивными, а в результате не давали ярких впечатлений, но сопровождались порой такими негативными последствиями, как тошнота и быстрое утомление глаз. Сейчас крупные производители потребительской электроники делают ставку на возрождение 3D технологии и в бешеном темпе работают, чтобы представлять все новые варианты, которые смогут обеспечить увлекательное воспроизведение 3D видео в комфортной домашней обстановке.

В этом руководстве по технологиям 3D видеовоспроизведения подробно объясняется принцип действия 3D телевизора, отмечаются достоинства и недостатки различных вариантов 3D технологии. Но, конечно, вначале необходимо понять, за счет чего мы воспринимаем окружающий нас мир в 3D формате.

Почему мы видим мир в 3D

Мы воспринимаем мир в 3D по той простой причине, что у нас есть два глаза, которыми наблюдаем окружающее пространство (бинокулярное зрение). Наши глаза расположены друг от друга на расстоянии примерно в 6 -7 см. В результате, каждый глаз воспринимает несколько иной, чем другой глаз, образ. Например, если вы посмотрите на какой-либо объект только левым глазом, а затем правым, то вы увидите, почти одинаковое изображение, за исключением того, что каждый глаз имеет несколько смещенную точку зрения. Эта особенность называется параллаксом и имеет решающее значение в нашей способности воспринимать глубину пространства. Человеческий мозг устроен так, что если он одновременно получает от правого и левого глаза два несколько смещенных изображения, то, совмещая их, он способен воспринимать глубину пространства и расстояние до объекта.

Теперь, приняв это во внимание, попробуйте разместить перед глазами небольшой предмет и смотрите на него попеременно то, одним то другим глазом. Вы отметите сдвиг в позиции предмета. Если повторить этот эксперимент, удалив объект на метр или более, то отметите меньшее смещение для левого и правого глаза. Этот факт дает понимание того, как наш мозг воспринимает глубину пространства по визуальным подсказкам.

Теперь, когда мы понимаем, почему воспринимаем мир объемным, понятно, что любая экранная 3D технология должна обеспечить несколько разные изображения для каждого глаза. Читайте дальше, чтобы узнать об особенностях различных телевизионных 3D технологий сегодня и в ближайшем будущем.

Цветовые фильтры или анаглифические очки

Анаглифическую технологию впервые использовал еще в 1853 году в Германии, в Лейпциге Вильгельм Роллманн. Работает она довольно просто. Вы одеваете очки с цветными фильтрами вместо линз. Как правило, для левого глаза - красный, для правого - голубой или синий, иногда зеленый. Просматриваемый фильм состоит из двух наложенных друг на друга изображений в различных цветовых оттенках, каждый глаз воспринимает изображение, окрашенное в цвет, соответствующий цвету светофильтра в очках. Красный светофильтр отфильтровывает изображение для левого глаза, синий - для правого, и картинки обретают объем.

Однако, у этого метода есть ряд недостатков, которые объясняют, почему технология анаглифа никогда широко не использовалась в системах домашнего кинотеатра.

Достоинства:

• Очень дешевые очки стоимостью меньше доллара. И, кроме того, любой цифровой телевизор или ЖК дисплей способен отображать искусственно тонированное 3D видео. Однако недостатки явно перевешивают эти преимущества.

• Тонированные цветные линзы очков дают очень плохую точность цветопередачи, изображение отличается заметными оттенками красного и зеленого или красного и синего.
• Качество 3D изображения в целом довольно бедное, может иногда вызывать чувство тошноты.

Еще одна технология, в которой линзы очков являются обычными светофильтрами - это поляризационная. Разделение кадров для левого и правого глаза происходит благодаря эффекту поляризации (ориентированным в разных направлениях колебаниям световых волн). В кинотеатрах поляризационная картинка получается с помощью двух проекторов. Варианты 3D видеовоспроизведения с поляризационными очками для городских кинотеатров сегодня используют компании IMAX 3D и RealD.

Направление поляризация света определяется как плоскость вдоль которой колеблется электрическое поле световой волны. Не вдаваясь в тонкости процесса можно сказать, что поляризация света дает возможность выборочно воспринимать с экрана свет в зависимости от типа поляризации. При этом используются специальные сфетофильтры в виде поляризационных пленок. Как показано на рисунке ниже, один фильтр пропускает лишь горизонтально ориентированные волны света, другой лишь световые волны с вертикальной поляризацией. Экраны в кинотеатрах имеют специальное покрытие, которое сохраняет при отражении поляризацию излучаемого проектором света. Изображения имеют направленные взаимно перпендикулярно поляризации световых потоков.

В итоге каждый глаз видит свое изображение и, как отмечалось выше, это приводит к восприятию виртуального 3D эффекта. В действительности, в таких коммерческих системах, как в RealD на самом деле используется более сложный тип поляризации света, называемый циркулярной или круговой поляризацией. Одно из изображений имеет правую, а другое левую круговую поляризацию. Преимущество использования циркулярно поляризованного света состоит в том, что вы можете наклонять голову из стороны в сторону без изменений в контрастности и яркости видимого изображения.

В домашней технике, а тем более на обычном плоском дисплее данный эффект получить довольно сложно, поэтому в телевизорах подобная технология стала использоваться лишь с прошлого года. А пионером в данном случае стала компания LG с теперь уже завоевавшей популярность фирменной технологией LG Cinema 3D. Примеру LG последовали Toshiba, Philips и ряд других компаний. А затем и Samsung представил свой вариант 3D телевизора на основе поляризационной технологии. Но до внедрения в серийное производство его пока так и не довел.

Достоинства:

• Надежная технология позволяет получить высококачественную 3D картинку с богатыми цветами и очень хорошей детальностью.
• Пассивные поляризационные очки не имеют электронной начинки, очень дешевые и легкие.
• Нет мерцания и перекрестных искажений, как в случае использования активной 3D технологии с затворными очками.
• Значительно снижается утомление глаз и другие негативные эффекты в сравнении с технологией активного 3D.

• При использовании в телевизионном варианте понижается вдвое вертикальное разрешение из-за чередования на телеэкране в одном кадре строк для правого и левого глаза. Правда, в настоящее время предпринимаются попытки избавиться от этого недостатка.

Наиболее распространена сегодня т.н. активная 3D технология, в которой используются специальные 3D очки с затворными ЖК линзами. На экране телевизора попеременно отображаются кадры для левого и правого глаза, а в управляемых (ИК или ВЧ излучателем) очках попеременно открываются ЖК линзы для пропускания светового потока. Наиболее активными сторонниками развития такой 3D технологии выступают сегодня известные производители телевизоров Panasonic, Samsung и Sony.

В этом методе вдвое понижается эффективная частота смены изображения на ТВ экране из-за необходимости отображения, последовательно для каждого глаза, отдельных кадров. Поэтому такие телевизоры и мониторы должны иметь удвоенную частоту кадровой развертки. Все 3D телевизоры с поддержкой системы активного 3D имеют минимальную частоту кадров 100/120 Гц.

Линзы затворов таких 3D очков действуют подобно затворам фотоаппарата и, поэтому каждый глаз видит лишь предназначенное для него изображение. Первоначально для управления очками использовался инфракрасный (ИК) канал. Сейчас более совершенные очки работают с использование радиочастотной технологии Bluetooth.

В наиболее совершенных моделях 3D телевизоров применяется также повышенная до 200/240 Гц частота обновления экранной картинки, что помогает снизить заметность эффекта мерцания и сделать более равномерным и плавным перемещение объектов в динамичных сюжетах.

Достоинства:

• Надежная и отработанная технология, поддерживается ведущими производителями ЖК и плазменных телевизоров.

• Необходимы дорогие и требующие батареек очки, что очень неудобно, когда хочется посмотреть 3D фильм в большой компании.
• Линзы затворных очков поглощают часть светового потока, изображение может быть тусклым при пониженной яркости экрана и повышенном уровне внешнего освещения.
• Частота обновления 100/120 Гц иногда может быть слишком низкой для динамичных спортивных и игровых сцен, что может приводить к мерцанию и смазыванию картинки.

Наиболее привлекательными и лишенными многих неудобств представляются сегодня автостереоскопические 3D телевизоры, которые позволяют смотреть объемное видео без всяких очков. Приятно отметить, что такие модели уже начали появляться в продаже, но, к сожалению, они пока очень дорогие и качество изображения оставляет еще желать лучшего.

В автостерескопических телевизорах используются наносимые на экран специальные прозрачные оптические элементы. За счет чего каждый глаз и получает свое изображение и, поэтому создается иллюзия глубины. Наиболее распространены сегодня два варианта автостереоскопии. Первый известен, как метод лентикулярных линз, второй – метод параллаксного барьера. На поверхность экрана нанесено либо множество миниатюрных продольных линз, либо перед ЖК панелью расположено множество щелевых отверстий. За счет таких ухищрений каждый глаз видит свое изображение, из которых мозг собирает виртуальное объемное.

Технология параллаксного барьера, была впервые разработанна Sharp. Эта технология использует в качестве визуальных барьеров управляемые жидкие кристаллы, которые под действием управляющего сигнала могут поворачиваться и тем самым менять направление проходящего через них света. Существенным преимуществом этого метода является то, что жидкокристаллический барьер может быть отключен, чтобы смотреть двумерное изображение.

Однако, после длительного просмотра зрительное утомление и даже головная боль здесь также могут ощущаться. Чтобы наблюдать 3D эффект зритель должен находиться перед экраном в определенных зонах, таких зон несколько, так что вся семья может с покойно смотреть 3D телевизор.

Полномасштабное использование автостереоскопических телевизоров предполагается в течение ближайших пяти лет.

Достоинства:

• Не нужно одевать порой очень неудобные очки! Легкий переход между просмотром 2D и 3D материалов.

• Отсутствие очков является привлекательным фактором, тогда как необходимость выбора определенного места при просмотре несколько огорчает.

Сегодня наблюдается повышенный интерес к инновационным технологиям в телевидении, 3D телевизоры наиболее яркий тому пример. Все известные производители плоскопанельных ЖК и плазменных телевизоров уже освоили производство 3D HDTV и вкладывают большие деньги в разработку еще более совершенных вариантов технологии и рекламу новых моделей своих 3D телевизоров.

Если вы пока не определились, какая из двух доминирующих сегодня 3D технологий предпочтительнее, пассивная с поляризационными очками или активная с затворными жидкокристаллическими, следите за последними новостями в соперничестве производителей. А со следующего года начинаются и более активные продажи безочковых автостереоскопических телевизоров.

Пользователи, которые только начинают свое знакомство с компьютером, нередко задаются вопросом о том, что такое и как реализовывается система 3D.

Это распространенная аббревиатура, которую в настоящее время можно встретить практически где угодно – от описаний гаджетов, и игр до процедур, предлагаемых в салонах красоты.

В данной статье рассказано, что имеется в виду под таким обозначение.

Определение

Как же расшифровывается 3D, что означает данное сокращение? D в данном контексте – это первая буква слова dimensions, которое означает «измерения».

Таким образом, аббревиатура 3D обозначает три измерения, именно этим сочетание может заменяться выражение трехмерная графика, а также объемное изображение.

Изначально данная аббревиатура стала употребляться именно относительно графики.

Такой способ изображения, по мере развития компьютерных технологий, пришел на смену привычному двухмерному построению картинки.

Особенно часто выражение «объемная графика» применяется к компьютерным играм, которые создают для пользователя, в большей или меньшей степени, эффект присутствия, позволяют реалистично обходить объекты, осматривать их с разных сторон.

Также данное выражение имеет широкое распространение, когда речь идет о фильмах и телевизорах. Некоторые фильмы в некоторых кинотеатрах могут быть показаны в системе Некоторые фильмы в некоторых кинотеатрах могут быть показаны в системе 3D, с эффектом присутствия, некоторые телевизоры оснащены такой функцией. Здесь имеет место несколько иная технология, чем в компьютерной графике – обе эти технологии будут подробно рассмотрены ниже.

Другие сферы применения

Такое определение используется не только в графике, оно также применимо и ко звуку, некоторым изделиям и т. п. Например:

По сути, такое обозначение может применяться практически ко всему, что традиционно является плоским – двухмерным, но с появлением новой технологии может выполняться, как трехмерное.

В любом словосочетании данная аббревиатура означает «объемное».

Фильмы

Раньше увидеть так называемые стереофильмы или можно , да и то не во всех. А кроме того, не со всеми фильмами это было возможно.

Сейчас же эта технология стала настолько распространена, что реализовывается даже в домашних телевизорах, и теперь у зрителя есть возможность смотреть фильмы с объемным изображением в домашних условиях.

Существует две технологии, с помощью которых можно добиться эффекта присутствия. Они имеют различные технические особенности, но дают более или менее схожий результат, то есть, объемную картинку высокого качества. Это технологии активного и пассивного построения изображения, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Активное 3D

Эта технология «присутствия» может реализоваться в , она достаточно сложна и будет работать только с использованием специальных затворных очков.

Реализуется она путем динамичной смены различных картинок.

Когда очки надеты на зрителя, он в один момент может видеть изображение только одним глазом, затем – только вторым (используются специальные затемнители в очках).

Но за счет того, что картинки и затемнители меняются очень быстро, зритель этого мигания не замечает.

Реализация этого достаточно сложная – нужны не только очки, но и телевизор, поддерживающий такую систему построения изображения.

При этом, важно, чтобы очки точно синхронизировались с телевизором (чаще всего – по блютуз), а если этого не происходит, то качество картинки будет очень низким.

Интересной особенностью технологии является то, что мигание и затемнение линз приводит к общему субъективному затемнению картинки в очках, потому изображения в таких фильмах делается немного более ярким.

Его можно, но не слишком приятно смотреть без очков.

Пассивное 3D

Это иная технология, которая допускает использование совсем простых , которые известны всем и имеют синюю и красную линзы.

Именно таким методом реализуется объемное изображение в большинстве кинотеатров, так как такие очки дешевые, их стоимость в случае утери или порчи можно заложить в стоимость билета.

Конечно, для реализации такого эффекта в домашних условиях тоже требуется телевизор, способный работать по данной схеме.

Важно! Отдельно покупать очки, обычно, не требуется. Телевизоры с соответствующей технологией комплектуются сразу несколькими такими очками из-за их низкой стоимости.

Здесь основная нагрузка приходится не на очки, а на телевизор. Его экран , который построчно делит изображение на две части – синюю и красную.

Сняв очки, вы можете заметить, что картинка немного раздваивается, сильнее в центре, менее заметно у вертикальных границ экрана – это результат работы фильтра, о котором идет речь.

Каждый глаз при такой системе видит только ту картинку, которая предназначена ему – только четные или только нечетные строки.

При этом строки, предназначенные для другого глаза, перекрываются фильтром цветной линзы очков. Таким образом строится объемное изображение.

Сравнительная характеристика технологий

В настоящее время производители техники не пришли к однозначному мнению о том, какая из двух технологий оптимальнее и лучше отвечает потребностям потребителя, потому одинаково активно реализуются устройства обоих типов.

Хотя спрос на пассивное объемное изображение выше за счет более дешевой стоимости оборудования при не слишком сниженном качестве изображения.

В таблице ниже приведены преимущества и недостатки обеих технологий для сравнения.

Вне зависимости от технологии, важное значение имеет качество цветопередачи – если оно низкое, то оцени качество объемного видео все равно не получится.

Также большое значение, особенно при активном построении картинки имеет частота .

Все эти факторы существенно влияют на цену оборудования, часто настолько, что ценовая граница между устройствами с пассивной и активной технологией почти полностью стирается.

Совет. Нужно учесть, что фильм тоже должен быть обработан для воспроизведения в объемном формате. Хотя количество такого контента постепенно растет, в настоящее время его все еще немного. Особенно такого, который выполнен действительно качественно.

<Рис. 6 Пассивное построение>