3D окуляри та їх різновиди

3D окуляри - що це таке? Якими вони бувають? Чим відрізняються один від одного?

Активні 3D окуляри NVIDIA 3D Vision для будинку

3D окуляри - допоміжні пристрої, завдяки яким створюється ілюзія об`ємності стереозображення. Якщо говорити конкретніше, то стереоочки - це, як правило, пристрої, які розбивають стереопару на два зображення, кожне з яких мабуть тільки для одного ока. Завдяки бінокулярного людського зору, а у випадку з активними окулярами, і ефекту інерції зору, виникає дуже вірогідна ілюзія об`ємності зображення, яке Ви.

На ринку представлено чимало різновидів 3D очок, але, по суті, вони діляться всього лише на два класи - активні та пасивні. Під активними маються на увазі т.зв. «Затворні окуляри» (shutter glasses), в яких рідкокристалічні заслінки по черзі закривають праве і ліве око, в той час як проектор, з якими вони синхронізовані, по черзі демонструє кадри для правого і лівого ока. Таким очками потрібно автономне живлення і бездротової приймач синхронизирующего сигналу (як правило такий сигнал передається по інфрачервоному променю, хоча є моделі з радіосінхронізаціей).

Клас пасивних очок включає, поляризаційні та анагліфічні окуляри і їх різновиду- пасивні окуляри набагато простіше в технічному плані і дешевше активних, але, тим не менш, конкуренція між ними зберігається.

анагліфічних окуляри

Самий старовинний і найменш, якщо завгодно, поважний метод створення стереоіллюзіі - це «анагліфічні кодування» стереозображення. Як правило, це два чорно-білих або кольорових кадру стереопари, накладені один на одного-в одному переважають червоні тони, в іншому - синезелениє або сініе- кольорові фільтри в окулярах блокують відповідну частину картинки, так що кожне око бачить тільки те, що « призначається »тільки йому.

Анагліфічних окуляри дуже дешеві: їх виготовляють звичайно з картону і пластику, працюють вони завжди безвідмовно - якщо тільки не начепити їх догори ногами. Втім, якщо кольору в анагліфічні картинки і світлофільтрах відрізняються один від одного, ефект стерео закономірним чином пропадає - наприклад, в червоно-синіх анагліфічних окулярах не вийде побачити об`ємність картинки, призначеної для перегляду в зелено-пурпурових окулярах.

Головною ж проблемою анагліфічних очок є та обставина, що говорити про будь-якої передачі кольору виявляється, м`яко кажучи, важко - з цілком зрозумілих причин. Більш того, якщо довго сидіти в таких окулярах, в силу зорової інерції в усьому навколишньому світі червоно-сині тони будуть ще довго переважати. Дискомфорт від перегляду виявляється дуже великою, головні болі - теж не рідкість.

Відео: 3D окуляри LG

Фактично, анаглиф зараз не використовується для демонстрації кіно, зате активно застосовується в якості «атракціону» - дитячі книжки з стереокартинка, стереофотографіі з космічних апаратів (NASA, наприклад, активно публікує в Анагліфов стереозображення з марсоходів Spirit і Opportunity), і т.д.

Одна з фотографій, зроблених на Марсі. Використовуйте анагліфічні окуляри.

Поляризаційні окуляри

Пасивний клас очок, які відносно дешеві у виробництві (у всякому разі, якщо порівнювати їх з затворів), не потребують будь-якого спеціального обслуговування-в батарейках теж, отже, не потребують.

Розрізняють два основних типи таких окулярів по типу фільтрів, використовуваних в них: з лінійною і кругової (циркулярної) поляризацією. При лінійної поляризації (як, наприклад, в плівкових кінотеатрах IMAX 3D ) Фільтри розташовуються під прямим кутом один до одного, при кругової використовуються фільтри з різноспрямованою поляризацією. Відповідно, проектор також забезпечується відповідними фільтрами, причому обидва зображення виводяться на екран одночасно. Поляризаційними фільтри в окулярах «поділяють» єдине зображення на дві компоненти стереопари: кожне око бачить тільки те, що йому призначається, друга компонента фільтрується повністю.

У кругової поляризації є певні переваги перед лінійної: при використанні лінійної поляризації, якщо глядач в лінійно-поляризованих окулярах нахиляє голову, ефект стерео може пропадати. При циркулярної поляризації такого не відбувається.

Головна складність з поляризаційними 3D окулярами - це необхідність використання спеціального «срібного» екрана, який має високу відбивну здатність і, головне, зберігає поляризацію світла, що виходить від проектора. Багато кінотеатрів економлять на правильних екранах, що робить картинку темної і нудною.

Варто зазначити, що в системі кінотеатрів RealD використовується своя окрема різновид поляризационной системи: проектор поперемінно проектує кадри для кожного ока, причому ці кадри проектуються в циркулярному поляризованому світлі - за годинниковою стрілкою для правого ока, проти годинникової - для лівого. Перед об`єктивом проектора встановлюється активний поляризаційний фільтр, в якому попеременная циркулярна поляризація відбувається завдяки комбінації поляризационного і рідкокристалічного фільтрів.

Щоб уникнути відчутного мерехтіння, частота проектування становить 72 кадру в секунду для кожного ока, при цьому кожен кадр проектується три рази, що відповідає стандартним 24 кадрів в секунду.

Infitec - інтерференційні фільтри

Метод стереопоказа в кінотеатрах Dolby 3D. що використовує технологію інтерференційних фільтрів (Interference Filters Technology). При цьому методі для кожного ока формуються зображення з різними довжинами хвиль червоного, зеленого і синього кольорів. Спеціальні окуляри відфільтровують певні довжини хвиль, так що глядач бачить стереозображення. У порівнянні з поляризаційним даний метод дозволяє заощадити на вартості екрану (не потрібно посріблений або алюмінійовані екран), але вартість самих очок виявляється набагато вище.

Затворні 3D окуляри

Як уже сказано вище, в такі окуляри вбудовуються рідкокристалічні затвори (shutter - по аналогії з затвором фотоапарата), які по черзі, з частотою близько 60 Гц, закривають праве і ліве око, в той час як проектор або дисплей, з якими вони синхронізовані, по черзі демонструє кадри для правого і лівого ока (також з частотою 60 Гц, так що сукупна частота розгортки становить 120 Гц).

У кожен момент часу людина, відповідно, бачить тільки одним оком одну половину стереозображення, однак оскільки кадри змінюються дуже швидко, в силу інерційності зору виникає відчуття цілісності картинки.

У такі окуляри також вбудований бездротової приймач (зазвичай інфрачервоний), який отримує сигнал від передавального пристрою і тим самим синхронізує роботу затворів зі зміною кадрів на екрані.

На жаль, такі окуляри найдорожче у виробництві і експлуатації, вимагають власних джерел живлення (батарейок), але при цьому вони досить надійні і з ними немає тих проблем, які виникають з поляризаційними окулярами, коли ефект стерео може зникати через «неправильного» положення голови глядача. Саме на затворні 3D окуляри роблять ставки практично всі виробники 3D електроніки для будинку - 3D телевізорів, кінотеатрів і персональних комп`ютерів.

Головна проблема - та ж, що і у інших типів очок (крім анагліфічних): втрата сприймається глядачем яскравості. Для комфортного перегляду фільмів в 3D кінотеатрах потрібні більш потужні проектори, виробникам сучасних 3D телевізорів і моніторів також доводиться враховувати цю обставину.

Варто відзначити, що затворний метод по суті дуже старий: перша реалізація в кінематографі доводиться на 1935, але тоді це були, природно, не очки, а вбудовані в підлокітники візори з механічними затворами. Візори не відрізнялися надійністю, легко втрачали синхронізацію з проектором, що викликало весь спектр неприємних відчуттів у глядачів. У наш час високих технологій більшість проблем, які асоціювалися у скептиків з активними 3D окулярами, зникли.

Власне, фінансове питання багато в чому і визначає для кожного конкретного кінозалу, яка саме технологія буде використовуватися. Активні окуляри дорожче самі по собі і в експлуатації, але зате вони не вимагають установки дорогого екрану, в той час як «в комплекті» з дешевими і надійними поляризаційними окулярами неминуче йде спеціальний посріблений екран. У кожного кінопідприємця своя математика і стратегічні міркування, тому різні системи кінопоказу і раніше успішно конкурують один з одним. В підсумку, який формат 3D краще - вирішуєте саме ви, глядачі. // Георгій Вампілов