Об’ємний погляд на 3D

3D-телебачення: трюк чи важливий крок до створення унікального глядацького досвіду? Щоб відповісти на це питання, слід пам'ятати, що 3D – це сукупність десятка технологій з різними сферами застосування, перевагами та недоліками.

Принцип роботи 3D

Усі методи створення об'ємних зображень базуються на особливостях нашого зору. Люди бачать світ одночасно у двох ракурсах: очі знаходяться на відстані 60–70 мм одне від одного і сприймають зображення тих самих об'єктів під різним кутом.

Такі зображення називають стереопарою. Порівнюючи їх, мозок передбачає, наскільки далеко розташований об'єкт спостереження.

Для формування 3D-ефекту в кіно використовують роздільний перегляд — кожне око отримує зображення, призначене спеціально для нього.

Поділ відбувається декількома способами, у кожного є переваги та недоліки.

Анагліф

Відомий глядачам як класичний 3D і з'явився понад сто років тому. Основою методу стала біологічна будова ока. На сітківці розташовані три типи світлочутливих рецепторів (колб). Кожен із них сприймає один із базових кольорів: синій, зелений або червоний.

Щоб створити ілюзію глибини, зображення ділять на два канали. Наведемо приклад: бірюзовий та червоний – суміш зеленого та синього. На наступному етапі відбувається накладання шарів зі зміщенням. Надягнувши окуляри з лінзами тих самих кольорів, глядач отримує індивідуальне монохромне зображення для кожного ока.

Неповна передача кольору — головний недолік анагліфа. Зображення здається ахроматичним чи однотонним, глядачі швидко звикають до ефекту. Тому повернення у кольоровий реальний світ буває болючим.

Класичний анагліф вже практично не використовують. Його наступник — «суперанагліф» — застосовується в технології Dolby 3D. Там монохромні лінзи замінюють інтерференційні фільтри, що не спотворюють передачу кольору.

Черезрядковий метод

У парні рядки розгортки записується зображення одного ока, в непарні — іншого. В результаті виходить повнокольорове зображення з ефектом «гребінки». Деінтерлейсинг поєднує зображення та імітує тривимірність — з двох напівкадрів черезрядкового формату утворюється один кадр для виведення на екрани з рядковою розгорткою.

Незважаючи на двократне зменшення вертикальної роздільної здатності зображення, зберігається повна передача кольору.

Технологія використовується рідко. Раніше за її допомогою створювали тривимірні 3D-диски, зараз черезрядковий метод використовують у 3D-моніторах із пасивним поділом ракурсів. Непарні рядки проходять через один вид поляризації, парні – через інший. Для перегляду потрібні звичайні поляроїдні окуляри.

Затворний метод

На екрані демонструються зображення, призначені для правого та лівого ока. Скельця окулярів почергово затемнюються, і кожне око отримує індивідуальну картинку.

Кадри змінюються із частотою понад 120 Гц. Ефект персистенції дає змогу мозку об'єднувати статичні кадри, що змінюються, — і глядач бачить рухоме тривимірне зображення.

Метод вперше використовували у системі «Телев’ю» у 1922 році. Глядачі кінотеатру дивилися фільми через механічну заслінку.

Рідкокристалічні окуляри замінили заслінку, але принцип роботи залишився тим самим. Метод використовується в технологіях nVidia 3D Vision та XpanD.

Поляризаційні системи

Основа методу — накладання знімків з різною поляризацією світла: у «правого» кадру горизонтальна поляризація, у «лівого» — вертикальна. Окуляри працюють за принципом фільтрів та пропускають картинки потрібної поляризації. Кожне око отримує потрібне зображення.

На зручність перегляду впливає тип поляризаційних окулярів:

	Окуляри з лінійною поляризацією змушують глядача тримати голову на одному рівні. При нахилах і поворотах фільтри не пропускають світло, і 3D-ефект втрачається. Метод використовують у технології IMAX 3D.
	В окулярах із круговою поляризацією глядач бачить цілісне об'ємне зображення в будь-якому зручному положенні. Принцип кругової поляризації використовують у технологіях Volfoni Smart Crystal, RealD Cinema та MasterImage 3D.

Головна перевага поляризаційного методу — повнокольорове зображення з максимальною роздільною здатністю. Однак такі системи набагато дорожчі за звичайні. Для відображення поляризованої картинки потрібен екран із срібним покриттям. Поляризаційні фільтри поглинають до 70% світла, тому вимоги до яскравості зображення також підвищуються.

Об’єм без окулярів

3D не завжди використовує окуляри. Глядачі можуть насолоджуватись об'ємним зображенням і без спеціальних аксесуарів. Растровий метод – одна з найвідоміших технологій.

Зображення поділяється на вузькі вертикальні смуги та чергується для правого та лівого ока. Перед екраном мають растр з таким же кроком, пристрій приховує від кожного ока картинки, йому не призначені. Якщо розташувати екран на достатній відстані, смуги зливаються в напівтонове цілісне зображення.

Існує два типи растрів:

• Оптичний — це непрозорі вертикальні смуги з тонкими прорізами між ними.
• Лінзовий складається з плоско-опуклих циліндричних лінз. Кожне око отримує свою частину картинки, оскільки лінза спеціальним чином заломлює світло.

Растровий метод рідко використовують у кіно, але його застосовують в ігрових приставках та смартфонах.

Технології відтворення 3D-відео розвиваються. Старі вирішення вдосконалюються, водночас з'являються нові. Яка технологія стане лідером ринку? Чи збережеться інтерес користувачів до об'ємних зображень? Що думаєте ви?

Recommended

Хмарні або локальні вирішення для IPTV: що краще для операторів

Яке вирішення краще підійде для розгортання IPTV-сервісу — одне з ключових питань, що хвилюють провайдерів IPTV.

Гібридні рішення для IPTV: поєднання ефірного та OTT мовлення для максимального охоплення

Перехід від класичного телемовлення до цифрових платформ триває повним ходом, і все більше провайдерів прагнуть об'єднати ефірне та OTT-напрямки, щоб запропонувати глядачам справді всеосяжний сервіс.

Вимоги до пропускної здатності та оптимізація мережі для IPTV

Сучасні IPTV-сервіси висувають високі вимоги до якості передачі контенту, стабільності мережі та мінімальної затримки. Зі зростаючою популярністю високоякісного відеоконтенту, включаючи трансляції у форматах HD, 4K і навіть 8K, забезпечення достатньої пропускної здатності та правильна оптимізація мережі стають критичними факторами для провайдерів та операторів. Пропускна здатність мережі безпосередньо впливає на якість зображення, швидкість завантаження контенту та плавність відтворення. У цій статті розглянуто основні вимоги до мережі для IPTV та методи її оптимізації для підвищення ефективності сервісу.