Технология 3D без стекол – Как это работает?

Революция в 3D серьезно потрясла наше восприятие технологий. У нас теперь есть *3D телевизоры, 3D смартфоны, 3D ноутбуки, камеры, игровые консоли, и мы вскоре должны ожидать появления на полках 3D планшетов, так как эти устройства, похоже, находятся на пике технологий в наши дни. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как, черт возьми, работает 3D? Ладно, это может быть не так сложно ответить, но *технология 3D без стекол? Является ли 3D началом совершенно новой технологической эпохи?

Технология 3D: От начала до периода без очков

История технологии 3D

Вы думаете, что 3D – это недавнее открытие? На самом деле это не так. Люди начали говорить и анализировать технологию 3D еще в 19 веке, когда сэр Чарльз Уитстон описал процесс стереопсии: “ум воспринимает объект трехмерности с помощью двух различных изображений, проецируемых на две сетчатки”. На простом английском это в основном означает, что два похожих наложенных изображения проецируют еще одно, более реалистичное для вашего восприятия.

Почему у первых, “старых” 3D очков были синие и красные цвета? Ну, потому что каждому глазу было легко идентифицировать эти два различных изображения и затем наложить их. Каждый глаз получал свою “точку зрения”, а красный и синий цвета использовались для разделения изображений, чтобы в конечном итоге вы могли получить 3D окружение. Но, если вы помните, качество было не таким уж хорошим; у меня даже были головные боли, и это имело “призрачный” аспект.

Еще одним решением для качественного 3D было использование поляризованных очков, которые могли ориентировать свет в вертикальном или горизонтальном направлениях. Изображение для одного глаза могло проецироваться на вертикальной основе, а для другого – на горизонтальной, но оно становилось действительно размытым, если вы решали повернуть голову. Вот почему их пришлось улучшить, сделав 3D работающим на вращательной полярности, вместо вертикальной она была по часовой стрелке в одном глазу и против часовой стрелки в другом глазу. Так что теперь вы можете смотреть свой любимый фильм в 3D и двигаться в своем собственном комфорте.

3D Телевидение, Камера и Компьютерная Графика

Если вы можете себе это позволить, у вас, вероятно, уже есть хороший 3D телевизор дома и пара очков, чтобы помочь вам смотреть потрясающие 3D фильмы и даже телеканалы. Вы когда-нибудь задумывались, как это работает? Mashable объясняет это просто и на понятном языке:

Очки синхронизированы с вашим телевизором и активно открывают и закрывают затворы перед вашими глазами, позволяя только одному глазу видеть экран в одно время. Это звучит как рецепт для инсульта, но затворы движутся так быстро, что их едва заметно. Эти затворные линзы возможны благодаря частоте обновления на телевизорах. 3D-телевизоры имеют высокие частоты обновления изображения, что означает, что фактическое изображение на экране быстро загружается и перезагружается. Через очки вы получаете одно постоянное изображение вместо мерцания.

Но как они снимают 3D фильмы? Кинематографистам нужно очень хорошо синхронизировать момент, расстояние, высоту и угол, чтобы казалось, что фильм был снят с использованием реального человеческого зрения, с двух позиций. Насколько я понимаю, это похоже на то, как если бы у вас было две камеры: одна могла бы представлять левый глаз, когда вы закрываете правый глаз, а другая могла бы представлять правый глаз, когда вы закрываете левый. В конечном итоге 3D – это все о воссоздании нашего естественного зрения и попытке воспроизвести то, что природа уже сделала для нас.

Когда дело доходит до компьютерной графики, используемой для создания таких фильмов, как “История игрушек 3” или любой другой 3D анимации, создатели должны делать две разные версии каждого кадра; с конкретной перспективой для левого и правого глаза. Преимущество в том, что синхронизировать изображения проще, но это занимает больше времени, чтобы их отшлифовать.

Следующий шаг: Без очков для 3D

Nintendo 3DS – Первая 3D игровая консоль без очков

Мы ранее также писали о знаменитом CEO Nintedo и о том, насколько на самом деле богата история этой компании. Игровая консоль Nintendo 3DS – это устройство, которое хочет быть предшественником того, каким может быть следующий шаг в технологии 3D: без очков. Игровое устройство без очков 3D было выпущено в конце февраля в Японии.

Существует несколько способов просмотра 3D без необходимости в очках. Tom’s Guide обнаружил, что Nintendo 3DS использует параллаксный LCD барьер, созданный Sharp. Как указывает Википедия:

параллакс – это кажущееся смещение или разница в кажущемся положении объекта, рассматриваемого вдоль двух различных линий зрения, и измеряется углом или полууглом наклона между этими двумя линиями.

Изображение ниже должно иметь больше смысла.

Если начало 3D было отмечено концепцией стереоскопии, то 3D технология без очков научно называется автос stereоскопия. Приведенный выше пример с параллаксным барьером, используемым в Nintendo 3DS, также иллюстрирует, как работает автос stereоскопия. Тем не менее, технология 3D без очков не является чем-то новым и на самом деле существует уже 26 лет, будучи изобретенной в 1985 году Рейнхардом Бёрнером в Институте Генриха Герца в Берлине.

Лентикулярная Технология

Хотя параллаксный барьер кажется наиболее эффективным способом создания 3D без очков (если бы это не так, Nintendo не продала бы более 4 миллионов единиц), существуют и другие способы просмотра 3D без очков. Габриэль Липпманн – изобретатель, которому приписывается принцип интегральной фотографии; процесс, который сочетает 2 массива линз для захвата 3-D сцены. Изображение ниже должно рассказать вам тысячу слов…

Вы замечаете разницу? Вместо параллаксного барьера здесь есть несколько вогнутых линз. Линзы были наклонены так, чтобы они могли быть в “гармонии” с подлежащей пиксельной сеткой. Лентикулярная технология имеет повышенный уровень яркости по сравнению с параллаксным барьером и также имеет более широкие углы обзора.

Интегральная Фотография и Изображение

Интегральная фотография в основном представляет собой улучшение лентикулярной технологии, но процессы, которые ей необходимо пройти, чтобы предоставить опыт 3D без очков, довольно дороги, и это, до сих пор, единственная причина, почему она не была широко принята. Первый полный метод интегральной фотографии был интегральной фотографией:

массив линз используется как для записи, так и для воспроизведения составного трехмерного изображения. Когда лист с интегральным массивом линз помещается в контакт с фотохимической эмульсией на его фокусной плоскости, и производится экспозиция освещенного объекта, который помещается близко к линзовой стороне листа, каждая отдельная линза (или отверстие) запишет свое уникальное микроизображение объекта.

Это основные способы сделать 3D опыт свободным от очков. Однако существуют и другие методы, не такие эффективные, но все еще в тестировании:

• голография
• объемный дисплей
• эффект Пульфриха
• технология 3D с отслеживанием головы
• 3D с мастер-изображением

Будущее 3D

Свежий отчет говорит, что вскоре мы сможем радоваться даже прямой трансляции, скажем, важных спортивных событий, без необходимости в 3D очках и не бояться снова шума. Инженеры разработали систему из четырех камер, которая могла бы предоставить нам невероятный опыт, и это не так далеко, как вы могли бы подумать. И похоже, что безочковая 3D лихорадка только начинается, так как HTC обновила свою EVO 3D до модели без очков. Что дальше, ребята?

Смотря на все эти названия, можно сказать – эй, почему технология 3D не была внедрена намного раньше и почему мы все еще используем эти очки? Ответ прост – изобретение не обязательно означает массовое производство или принятие. Вот почему период с 1985 по 2003 год называется “возрождением 3D”, а с 2003 года до настоящего времени – “массовым возрождением”.

Кстати, сегодня Toshiba объявила, что их 3D телевизор без очков будет запущен в Европе в декабре этого года по цене 8000 евро.

Это означает, что Toshiba ломает лед, и мы должны ожидать, что вскоре на рынок поступит гораздо больше моделей по более низким ценам. Более скептические голоса, с другой стороны, предполагают, что телевизоры 3D без очков не будут готовы к коммерческому использованию до 2015 года. Посмотрите видео ниже, что Toshiba обещает с их телевизорами 3D без очков.

Еще одна интересная идея приходит от кого, как не от Sony.

Находясь в состоянии возрождения, потребители готовы к новым продуктам, так как “воды были протестированы”. Вот почему, на мой скромный взгляд, я думаю, что будущее действительно за 3D без очков, так как мы действительно не хотим, чтобы нас что-то отвлекало, пока мы тихо входим в очаровательный мир 3D.

Рекомендуемое видео: CEBIT: 3D без очков?