3D очки для стереоскопического просмотра фильмов

 

Природа одарила нас двумя глазами. Благодаря этому мы имеем бинокулярное (стереоскопическое) зрение, позволяющее различать, какие предметы расположены ближе, а какие дальше, а также довольно точно оценивать расстояния до объектов.

Эта способность объясняется тем, что наши глаза расположены на некотором расстоянии друг от друга (около 6 см), и в них формируются 2 несколько различающихся изображения одного и того же объекта (как 2 картинки, полученные в двух расположенных в разных местах видеокамерах). Наш мозг, анализируя эти изображения, и создает общую стереоскопическую (часто говорят 3D) картину окружающего нас мира.

До недавнего времени в кино и по телевизору мы могли видеть только плоское изображение, отснятое одной камерой. Такая плоская картинка не передает глубины пространства, показывает мир на экране искаженным – всего лишь как проекцию 3-х мерной картины на плоскость.

В последние годы интенсивно развивается 3D кино, стремящееся показать нам на экране мир во всей его полноте, т.е. 3-х мерным. Как это делается?

 

Принцип получения 3D-изображения в кино

Во-первых, для 3D картин необходимо снимать сцены не одной, а двумя камерами (у нас же 2 глаза, а одним глазом и в жизни не увидишь 3-х мерной картины).

Во-вторых, надо сделать так, чтобы каждый глаз видел ту картинку, которую получила только одна камера, и не видел изображение от другой камеры. Для этого и применяются 3D очки. Их задача состоит в том, чтобы разделить зрение наших глаз – сделать так, чтобы каждый глаз видел только свою картинку. Тогда наш мозг объединит эти различающиеся изображения в одно 3-х мерное.

Существует несколько типов 3D очков, действие которых основано на различных физических эффектах.

 

Основные типы 3D очков

Анаглифи́ческие 3D очки

Самые простые 3D очки – очки с красно-синими или красно-зелеными фильтрами. Анаглифические очки в интернете часто неправильно называют "анаглифными 3D очками". В таких "анаглифных" очках в один световой проем устанавливается синий (зеленый) фильтр, а в другой красный. Анаглифические 3D очки обычно представляют собой дешевые цветные пластиковые пленки, вставленные в картонную оправу. Красный фильтр пропускает только красные лучи (лучи других цветов проходят через фильтр сильно ослабленными), а зеленый – только зеленые (голубой – голубые). Это позволяет разделить изображения для двух глаз, если на экран одно изображение (снятое одной камерой) будет проецироваться через красный, а другое (полученное второй камерой) – через зеленый (или синий) фильтр. Глядя на экран через очки соответствующих цветов, мы увидим объемное 3D изображение. Правда, цветопередача в таких очках будет искажена из-за подавления тех цветов, которые не используются в 3D очках, и видимое нами 3D изображение будет не слишком похоже на реальное. Последняя новинка – голубые/желтые 3D очки – обеспечивают достаточно хорошее качество 3D изображения.

Устройство анаглифических 3D очков настолько простое, что их легко можно сделать своими руками в домашних условиях. Для этого потребуется красная и синяя прозрачные пленки, картон и клей.

Посмотрите на эти фотографии через красно-синие очки.

 

Поляризационные 3D очки

Более качественное 3D изображение в настоящее время получают с помощью поляризационных очков. О поляризационных линзах на нашем сайте имеется подробная статья. Здесь же отметим, что в поляризационные очки установлены поляризационные линзы, которые пропускают только те световые лучи, которые имеют направление поляризации, параллельное направлению поляризации очковой линзы. Лучи, направление которых перпендикулярно направлению к оси поляризации линзы, через нее не проходят. Эффект поляризации используется в 3D поляризационных очках.

 

Для того, чтобы такие 3D очки «работали» направления поляризации линз в очках должны быть взаимно перпендикулярными. Кроме того, на экран должны проецироваться два изображения, полученные с двух разных камер и проецируемые на экран через поляризационные фильтры с соответствующими направлениями поляризации. Тогда, если мы посмотрим на экран через поляризационные очки с правильно установленными направлениями поляризации, то мы увидим объемную картину.

Недостатком описанных выше поляризационных 3D очков является необходимость смотреть на экран, держа голову строго вертикально. При наклоне головы вбок оси поляризации очков и изображений на экране не будут совпадать и качество 3D изображения станет значительно хуже.

Более качественное изображение получают с помощью технологии циркулярной поляризации. В настоящее время циркулярная поляризация используется для показа 3D фильмов по технологии RealD Cinema. При просмотре 3D фильмов, показываемых по технологии RealD Cinema зритель может наклонять голову без ухудшения качества изображения.

 

 

Первый 3D фильм, снятый по этой технологии, «Аватар» при первом просмотре в кинотеатре с хорошей аппаратурой (как, например, в IMAX в Москве) производит потрясающее впечатление 3D эффектами. Достоинством технологии IMAX 3D является способность обеспечить достаточное яркое изображение на большом экране. Проблема просмотра фильмов в 3D режиме состоит в том, что поляризационный фильтр пропускает не более 50% падающего на него света. Это означает, что наших глаз достигает менее 50% светового потока, проецируемого на экран. Т.е. яркость 3D фильмов для нормального просмотра должна быть выше яркости, с которой показывают обычнее «плоские» фильмы. Эта задача успешно решена для самого крупного в России киноэкрана IMAX .

 

 

Следует также отметить, что, к сожалению, некоторые зрители в 3D кинотеатрах могут испытывать зрительный дискомфорт и головную боль. Это происходит чаще всего при быстрой смене сцен с очень большой разницей глубины изображения. При съемке 3D фильмов обычно стараются избежать таких эффектов.

 

3D очки с активным затвором

Выпускаются также 3D очки с так называемым активным затвором. Такие 3D очки снабжены электронным устройством (электромеханическим или жидкокристаллическим переключателем) для попеременного пропускания/блокирования световых лучей через левый/правый световой проем этих очков синхронизировано с поочередным показом двух раздельных изображений на экране монитора. 3D очки с активным затвором, в основном, используются для просмотра 3D кино на экране 3D телевизоров. Для 3D просмотра в 3D ЖК телевизорах установлены быстро реагирующие ЖК-панели. Кроме 3D очков для просмотра может потребоваться специальный инфракрасный передатчик, обеспечивающий взаимодействие очков с 3D-телевизором. В некоторых моделях передатчик встроен в оправу 3D очков. Выпускаются 3D очки, которые можно надевать поверх обычных корригирующих очков. Стоят 3D очки с активным затвором довольно дорого (порядка 100 долларов и выше).

 

3D очки NVIDIA 3D Vision

Примером 3D очков с активным затвором являются 3D очки, входящие в комплект NVIDIA 3D Vision для 3D просмотра изображения на экране монитора ПК. Для получения 3D изображения необходим монитор, поддерживающий частоту 120 Гц, ПК с графическим процессором NVIDIA GeForce и 3D очки NVIDIA 3D Vision. На экране показывается 2 изображения с частотой 60 Гц, каждое предназначенное для просмотра одним глазом. Разделение изображений для глаз осуществляется с помощью 3D очков NVIDIA, в которые установлены специальные линзы с ЖК слоем. Под действием электрического напряжения эти линзы становятся непрозрачными, после снятия напряжения очки снова пропускают свет. Специальное устройство синхронизирует частоту просветеления/затемнения каждой линзы таким образом, чтобы каждый глаз видел только предназначенное для него изображение. У этих очков много преимуществ перед другими: очень четкое 3D изображение, полная свобода в принятии позы при просмотре, отличная цветопередача.

 

 

3D очки для детей

Компания Samsung летом этого года представила на российском рынке новую модель 3D-очков SSG-2200KR, разработанную специально для детей. Детские 3D очки, внешне немного напоминающие очки Гарри Поттера, поставляются с двумя сменными панелями: розовой для девочек и синей для мальчиков. С разрешением 1920 x 1080 3D очки SSG-2200KR создают в домашних условиях полное ощущение просмотра фильма в лучшем 3D кинотеатре.

Детские 3D очки SSG-2200KR совместимы с 3D-телевизорами Samsung LED 7000 (и выше), ЖК 750 и Plasma 7000 (и выше).

Как и другие 3D очки Samsung, новая модель работает по принципу активного затвора. Затемнение каждой линзы 3D очков синхронизировано с частотой развертки телевизора.

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время 3D технологии показа стереоизображения бурно развиваются, исследуются возможности демонстрации 3D фильмов без использования 3D очков. Так что в ближайшем будущем нас ждут новые удивительные 3D премьеры.