Объемный взгляд на 3D

3D-телевидение: трюк или важный шаг к созданию уникального зрительского опыта? Чтобы ответить на этот вопрос, следует помнить, что 3D – это совокупность десятка технологий с разными областями применения, преимуществами и недостатками.

Принцип работы 3D

Все методы создания объемных изображений базируются на особенностях нашего зрения. Люди видят мир одновременно в двух ракурсах: глаза находятся на расстоянии 60–70 мм друг от друга и воспринимают изображения одних и тех же объектов под разным углом.

Такие изображения называют стереопарой. Сравнивая их, мозг предполагает, как далеко расположен наблюдаемый объект.

Для формирования 3D-эффекта в кино используют раздельный просмотр — каждый глаз получает изображение, предназначенное специально для него.

Разделение происходит несколькими способами, у каждого из них есть преимущества и недостатки.

Анаглиф

Известен зрителям как классический 3D и появился больше 100 лет назад. Основой метода стало биологическое строение глаза. На сетчатке расположены три типа светочувствительных рецепторов (колбочек). Каждый из них воспринимает один из базовых цветов: синий, зеленый или красный.

Чтобы создать иллюзию глубины, изображение делят на два канала. Приведем пример: бирюзовый и красный — смесь зеленого и синего. На следующем этапе происходит наложение слоев со смещением. Надев очки с линзами тех же цветов, зритель получает индивидуальное монохромное изображение для каждого глаза.

Неполная цветопередача — главный недостаток анаглифа. Изображение кажется ахроматическим или однотонным, зрители быстро привыкают к эффекту. Поэтому возвращение в цветной реальный мир бывает болезненным.

Классический анаглиф уже практически не используют. Его преемник — «супер-анаглиф» — применяется в технологии Dolby 3D. Там монохромные линзы заменяют интерференционные фильтры, не искажающие цветопередачу.

Чересстрочный метод

В четные строки развертки записывается изображение для одного глаза, в нечетные — для другого. В результате получается полноцветное изображение с эффектом «гребенки». Деинтерлейсинг объединяет изображения и имитирует трехмерность — из двух полукадров чересстрочного формата образуется один кадр для вывода на экраны с построчной разверткой.

Несмотря на двукратное уменьшение вертикального разрешения изображения, сохраняется полная цветопередача.

Технология используется редко. Ранее с её помощью создавали трехмерные 3D-диски, сейчас чересстрочный метод используют в 3D-мониторах с пассивным разделением ракурсов. Нечетные строки проходят через один вид поляризации, четные – через другой. Для просмотра нужны обычные поляроидные очки.

Затворный метод

На экране демонстрируются изображения, предназначенные для правого и левого глаза. Стекла очков поочередно затемняются, и каждый глаз получает индивидуальную картинку.

Кадры меняются с частотой выше 120 Гц. Эффект персистенции позволяет мозгу объединять сменяющиеся статичные кадры, и зритель видит подвижное трёхмерное изображение.

Метод впервые использовали в системе «Телевью» в 1922 году. Зрители кинотеатра смотрели фильмы через механическую заслонку.

Жидкокристаллические затворные очки заменили заслонку, но принцип работы остался тем же. Метод используется в технологиях nVidia 3D Vision и XpanD.

Поляризационные системы

Основа метода — наложение снимков с разной поляризацией света: у «правого» кадра горизонтальная поляризация, «левого» — вертикальная.

Очки работают по принципу фильтров и пропускают картинки нужной поляризации. Каждый глаз получает нужное изображение.

На удобство просмотра влияет тип поляризационных очков:

	Очки с линейной поляризацией вынуждают зрителя держать голову на одном уровне. При наклонах и поворотах фильтры не пропускают свет, и 3D-эффект теряется. Метод используют в технологии IMAX 3D.
	В очках с круговой поляризацией зритель видит целостное объемное изображение в любом удобном положении. Принцип круговой поляризации используют в технологиях Volfoni Smart Crystal, RealD Cinema и MasterImage 3D.

Главное достоинство поляризационного метода — полноцветное изображение с максимальным разрешением. Однако такие системы гораздо дороже обычных. Для отображения поляризованной картинки требуется экран с серебряным покрытием. Поляризационные фильтры поглощают до 70% света, поэтому требования к яркости изображения также повышаются.

Объем без очков

3D не всегда использует очки. Зрители могут наслаждаться объемным изображением и без специальных аксессуаров. Растровый метод — одна из самых известных технологий.

Изображение делится на узкие вертикальные полосы и чередуется для правого и левого глаза. Перед экраном располагают растр с таким же шагом, устройство скрывает от каждого глаза картинки, ему не предназначенные. Если расположить экран на достаточном расстоянии, полосы сливаются в цельное полутоновое изображение.

Существует два типа растров:

• Оптический — это непрозрачные вертикальные полосы с тонкими прорезями между ними.
• Линзовый состоит из плоско-выпуклых цилиндрических линз. Каждый глаз получает свою часть картинки, так как линза специальным образом преломляет свет.

Растровый метод редко используют в кино, но его применяют в игровых приставках и смартфонах.

Технологии воспроизведения 3D-видео развиваются. Старые решения совершенствуются, одновременно появляются новые. Какая технология станет лидером рынка? Сохранится ли интерес пользователей к объемным изображениям? Что думаете вы?

Recommended

Гибридные решения для IPTV: объединение эфирного и OTT-вещания для максимального охвата

Облачные или локальные решения для IPTV: что лучше для операторов

Какое решение лучше подойдет для развертывания IPTV-сервиса — один из ключевых вопросов, волнующих провайдеров IPTV.

Требования к пропускной способности и оптимизация сети для IPTV

Современные IPTV-сервисы предъявляют высокие требования к качеству передачи контента, стабильности сети и минимальной задержке. В условиях растущей популярности высококачественного видеоконтента, включая трансляции в формате HD, 4K и даже 8K, обеспечение достаточной пропускной способности и грамотная оптимизация сети становятся ключевыми факторами для провайдеров и операторов.
Пропускная способность сети напрямую влияет на качество изображения, время загрузки контента и плавность воспроизведения. В этой статье рассмотрим основные требования к сети для IPTV и методы ее оптимизации для повышения эффективности работы сервиса.