Бінокулярний (стереоскопічний) зір дозволяє нам сприймати навколишній світ об'ємним. Звичайно ж, він такий і є, основна проблема для 3D-телевізора або 3D-проектора в кінозалі полягає в тому, що показати цей самий об'ємний світ потрібно плоскому екрані.
Якщо Ви призабули, яким чином наш мозок "формує" об'ємне 3D-зображення і бажаєте дізнатися про секрети, а так само перших способи об'ємного зображення на плоских поверхнях, рекомендую почати все з першої частини статті: 3D-формат, об'ємне зображення (частина 1), інакше деяка частина викладеного тут матеріалу, може Вам здатися незрозумілою
Як ми вже знаємо, для того, щоб дивитися по телевізору або в кінотеатрі відео у форматі 3D, потрібно, як мінімум, мати два зображення: по одному для кожного ока. Цього можна досягти різними способами, давайте розглянемо кожен з них і почнемо з так званого пасивного 3D, так як пасивних 3D технологій більше, ніж активних
Анаглифический метод: Це, мабуть, один із самих древніх способів одержання 3D-ефекту, однак, за своєї простоти, ним користуються і зараз. Анагліфічних зображення створюються за допомогою колірних фільтрів, які видаляють частину видимого спектра з картинки, призначеної для кожного ока: в червоний каналі зображена картина для лівого ока, а в синій - для лівого
Анагліфічних окуляри, для перегляду таких зображень, що можна зробити самому, використовуючи синій і червоний світлофільтри (або пурпурний з зеленим), а можна купити готові. Такі окуляри, як правило, йдуть в комплекті до китайським портативним "3D-телевізорів" (раскладушкам)
Початкове зображення записується двома (в ідеалі) або одного (при наявності цифрової обробки матеріалу) камерами, розташованими під різними кутами, кожна з яких так само забезпечена світлофільтром. При перегляді, цілком достатньо одного джерела (хоча їх може бути і два) кожне око бачить тільки те зображення, яке для нього призначене, так як друге - відсікає світлофільтр
Перевага анагліфічних способу полягає в тому, що ніякого спеціального дисплея вам не потрібно: будь-який стандартний 2D-дисплей (плоский) або телевізор здатний виводити анаглифическую тривимірну картинку, а виготовити окуляри легко можна в домашніх умовах.
Недолік - огидна передача кольору, так як значна частина колірної гами відсікається або спотворюється кольоровими світлофільтрами, а наш мозок, на відміну від електронної схеми телевізора, нездатний "відтворити" зелений колір, маючи, в якості інформації, тільки синій і червоний. Як наслідок - сильна втома очей дискомфорт і головний біль, так що не раджу захоплюватися цим способом перегляду
Методи поляризації: лінійна поляризація 1932 р. році Едвін Ленд (засновник компанії Polaroid) приступає до виробництва поляризаційної плівки, яку планує використовувати в сонцезахисних окулярах для придушення сонячних відблисків (очки за цією технологією, до речі, випускаються до цих пір). Вперше глядачі отримують можливість дивитися нормальне, повнокольорове стереоскопічне (або просто стерео) зображення, однак, і тут не все було гладко
Принцип лінійної поляризації дуже простий (його використовують у LCD і LED телевізорах): світло, проходячи через таку плівку, з "кульки" перетворюється в плоский "млинець" (як ніби його "продавлюють" через форму з горизонтальними або вертикальними розрізами)
Зйомка і демонстрація проводилися двома синхронізованими камерами. Об'єктиви в передавальних камерах (в кінотеатрах) були поляризовані: один з них - вертикально, а другий - горизонтально (або "навскоси", але теж під кутом 90 градусів). Окуляри для перегляду 3D-фільмів, так само були поляризовані: одне скло - горизонтально, друге - вертикально. Екран для демонстрації стерео-фільмів, мав спеціальне металізоване покриття (їх називали "срібними"), яке було здатне відображати падаюче на нього поляризоване світло від обох камер без зміни напрямку поляризації (без розсіювання)
Світло, відбите екраном, поляризований горизонтально, міг "пройти" тільки через скло очок, яке було поляризоване так само - горизонтально і не міг пройти через друге, поляризоване вертикально, тобто дане зображення бачив тільки одне око. Для другого ока було призначено зображення з другої камери, з вертикальною поляризацією, в результаті - кожен око "бачив" тільки те зображення, яке призначалося для нього.
Перевага такого способу - відсутність ефекту мерехтіння обидва зображення одночасно виводилися, якщо зняти окуляри - воно просто "розпливалася", але не мерехтіло і хороша, правильна передача кольору (у 80-х я сам дивився такий 3D-фільм у кінотеатрі ). Недоліки: голову потрібно було тримати строго прямо, а перебувати - по центру екрана, інакше змінювався взаємний кут між напрямками поляризації камери скла очок і, що призводило до втрати 3D стерео-ефекту і спотворювало картину, складно було синхронізувати дві різні камери (не забудьте, що камери були аналоговими, а фільми - записувалися на плівку)
Пізніше, стали використовувати одну цифрову камеру і фільтр, з перемикається поляризацією. У такій системі кадри зображення для лівого і правого ока, послідовно виводилися: один за іншим. Електронний фільтр, синхронізований з камерою, міг змінювати напрямок поляризації світлового потоку від камери, тому, на все той же "срібло" екран виводилися послідовно кадри з різною поляризацією для кожного ока. Основною недолік - неприємне для очей мерехтіння, так як в той час, коли ліве око "бачить" картину, правий - нічого не бачить (для нього, в цей проміжок часу, повна темрява) і навпаки
Методи поляризації: кругова поляризація Проблему обмеження кута огляду (нахилу голови) вдалося вирішити, удавшись до методу кругової поляризації (до речі, знаменитий фільм "Аватар" ми з Вами дивилися в 3D-кінотеатрах, оснащених саме цією апаратурою і окулярами ). При кругової поляризації фільтрація виконується в залежності від напрямку обертання вектора поляризації в площині, перпендикулярній до напрямку поширення хвилі (ліве і праве обертання):
Все решта - аналогічно методу лінійної поляризації: одягнувши окуляри, кожне око буде бачити тільки те зображення, яке поляризоване в тому ж напрямку (лівому або правому), що і скло окулярів. Використовується цифрова камера та електронно-перемикається фільтр. Передача кольору і 3D-ефекти не губляться, при нахилі голови або перегляді під невеликим кутом до екрану. Цей спосіб підходить не тільки для перегляду 3D-фільмів в кінотеатрах, але і для LCD дисплеїв моніторів і телевізорів.
3D-дисплеї можуть виготовлятися з поляризаційними фільтрами, які накладаються на рядки пікселів дисплея або мати вже поляризовані рядка (ряди) пікселів. Тоді одні групи (рядки) пікселів дадуть нам картинку для одного ока (все в тих же окулярах, зрозуміло), а інші - для другого. Щоб відтворювати стереоскопічне 3D-відео, наприклад, з Blu-ray 3D на поляризованому дисплеї, правий і лівий кадри відео будуть перетворені в черезрядковий формат. Дисплей відобразить парні рядки для одного ока, а непарні - для іншого. Що ми втрачаємо? - половину дозволу екрану, чим загрожує? - порухайте цю картинку вгору-вниз по монітору і постежите за нею очима (сині і червоні лінії на ній символізують парні і непарні рядки):
Давайте підведемо підсумки. До переваг 3D-формату, методом кругової поляризації, можна віднести порівняно невисоку вартість обладнання, гарну передачу кольору і відсутність мерехтіння (на ЖК-дисплеях), недоліків - втрата половини дозволу екрану (в дисплеях) або мерехтіння (у кінотеатрах), поляризатори "з'їдають" половину яскравості вихідного зображення, розмитість країв зображення і дрібних деталей
Затворна технологія: До цих пір ми розглядали пасивні 3D технології, тепер прийшла черга розповісти про активної 3D технології
або просто активному 3D. Історія цієї технології веде нас до далекого 1922 році, коли Лоренс Хаммонд представляє свою систему для перегляду кінофільмів в стерео-форматі: Teleview. Два кінопроектора посилали на полотно кадри по черзі. Поруч з кожним глядачем стояв спеціальний пристрій, вмонтований у підлокітники крісел - "візор". Всередині круглої коробки "візора" обертався диск, чимось нагадує краватку-метелика, а внизу були два отвори для очей, через які можна було бачити екран
Якщо всі синхронізувалися чітко, то шторки закривали екран для лівого ока, залишаючи видимість для правого, і навпаки, у відповідності з кадрами. Проблема полягала в тому, що досягти стабільної синхронізації такої кількості механічних пристроїв дуже непросто, та й сама якість "вихідного зображення" залишала бажати кращого
Повернення до цієї технології стався лише в початку 21 століття, коли, з розвитком LCD-дисплеїв стало можливим виготовлення 3D-окулярів з активними затворами, а навесні 2010 року вже у багатьох магазинах продавалися 3D-телевізори, забезпечені парою таких окулярів. Затворна технологія сподобалася і кінотеатрам, які, відмовившись від поляризовані 3D-окулярів, перейшли на затворні.
3D-окуляри з активними затворами являють собою дві LCD-матриці (детальніше про принцип роботи ЖК-дисплея читаємо тут: LCD телевізори), керовані ІЧ-променями з синхронізатора. Кожна з матриць (ліве і праве скло) може знаходитися в двох станах: відкритому і закритому. Якщо матриця "відкрита", світло вільно проходить через неї і очей "бачить", якщо ж "закрита" - то світло не може пройти крізь неї і очей нічого не побачить (це скло буде просто "чорним").
За сигналом керування, що надходить від датчика на телевізорі або над екраном у кінотеатрі, скла-матриці очок починають поперемінно переключаться: одне скло - закрито, а друге - відкрито. Сам проектор або телевізор у цей час посилають на свій екран незалежні картинки, призначені для кожного ока. Таким чином, у кожен момент часу, ми фактично бачимо одну картинку одним оком, а далі, завдяки інерційності наших очей і нашому великому процесору - мозку, відбувається "формування" повноцінної об'ємної картинки
Для того, щоб звести ефект мерехтіння до мінімуму, необхідно передавати кадри з частотою не менш 60Гц, а враховуючи те, що нашій черепушці" ще необхідно "склеїти" два кадри, отриманих для лівого і правого ока, отримуємо 120Гц. Для проектора - це не проблема, а ось для телевізора або монітора з HD-роздільною здатністю... поки не дуже виходить
Крім цього, складність виникає з доставкою Full HD 3D-сигналу від джерела до телевізора. По-перше, має відбуватися зчитування з диска двох канальної системі, а потім ще й передати такий сигнал, а для передачі вже потрібно HDMI 1.4, адже поширений сьогодні інтерфейс HDMI 1.3 може і не впоратися з передачею 120 кадрів в секундуFull HD
Зараз можна придбати для домашнього перегляду 3D-окуляри, які входять в комплект NVIDIA 3D Vision для перегляду 3D-зображення на екрані монітора ПК, телевізора або "ноут-бука", тільки пам'ятайте, що цю систему можна підключити тільки до моніторів, підтримує формат високого дозволу (HDTV-1080p)
Переваги затворної активної 3D технології: відмінна передача кольору, чіткі межі об'єктів зображення, широкий кут перегляду без втрати якості 3D-ефектів, перегляд фільмів на моніторі або ТБ в повному дозволі (нагадаю, що при методі поляризації Ви бачите кожним оком тільки половину від повного дозволу екрану) Недоліки: дорогі окуляри, які потребують живлення від батарейки або акумулятора, при помилках синхронізації - двоїння зображення, втрата яскравості картинки з-за неповної прозорості лінз-матриць 3D-очок (втрата яскравості в поляризованих окулярах - менше)
Затворна або поляризація?: Зараз, технології поляризації та затворна, активно змагаються доводячи нам, що кожна з них - найкраща, однак, кращий спосіб це перевірити - побачити своїми очима, тільки не на рекламних стендах, а "вживу", так як чимала частина цієї реклами - неправда, ось один з прикладів: фірма LG доводить перевагу своїх моніторів з поляризаційною технологією, перед іншими, що використовують затворный метод.
По-перше, не настільки у "затвора" падає яскравість, як показано на рекламі, по-друге, метелик не вилетить за межі екрану (про це та інші "приколи", читайте у третій частині статті) і останнє - чому розміри дисплеїв різні?
Дивимося далі, нам показують, що ми будемо бачити зображення двома очима одночасно, але замовчують те, що кожне око бачить тільки половину дозволи (через-рядкова розгортка для формування двох каналів зображення), а при затворної - повне дозвіл, але половину часу
А ось тут взагалі можна посперечатися, при якій технології буде менше двоїтися, забезпечуються краща чіткість і перенесення кольорів, а головне - менша втома очей
3D-формат і наше здоров'я:
Нам доводять, що перегляд 3D-фільмів безпечний для здоров'я, а очам нічого не загрожує? Тоді чому ж вони починають хворіти або реально "розходяться" після перегляду, особливо на великому екрані Звідки може з'явитися головний біль? Кажуть, що це від "мерехтіння", однак, є набагато більш серйозні причини, що представляють небезпеку для нашого здоров'я, причому не тільки фізичного, але й психічного
Полярні ведмеді можуть бігати зі швидкістю 40 км/ч.
Ми в соц. мережах
Секрети майстрів
Килими менше зношуються, якщо постелити під ними кілька шарів газетного паперу. Час від часу газети добре змочувати скипидаром - міль не любить цього запаху.
). При кругової поляризації фільтрація виконується в залежності від напрямку обертання вектора поляризації в площині, перпендикулярній до напрямку поширення хвилі (ліве і праве обертання): 
Звідки може з'явитися головний біль? Кажуть, що це від "мерехтіння", однак, є набагато більш серйозні причини, що представляють небезпеку для нашого здоров'я, причому не тільки фізичного, але й психічного 
