Kako se postiže 3D (prostorni) efekat kod
slika i videa?
Pre svega moramo znati kako mi vidmo
dubinu tj. treću
dimenziju
prostora. Pojednostavljeno rečeno, svako oko vidi 2D sliku a
naš mozak
na osnovu ugla i razlika između slike od levog i
slike od desnog
oka otkriva kolika je udaljenost do pojedinih detalja na
slici.
Kada naš mozak protumači kolika je udaljenost do
pojedinih detalja na
slici mi tada imamo doživljaj prostora tj. sve tri dimenzija
sveta koji
gledamo.
Da bi se kod slika ili videa stvorio 3D efekat tj. iluzija o prikazu
dubine na slici, potrebno je postići da se posebna slika
prikaže desnom
a posebna levom oku. Pri gledanju takve slike dolazi do toga da se ugao
između očiju menja na sličan način
kao da gledamo detalje u
daljini. Naš mozak to što tada vidimo tumači
na isti način kao kada
gledamo prostor u priordi i zbog toga je praćeno i tim
doživljajem dubine.
Tehnike prikazivanja i gledanja 3D videa
Slede konkretne tehnike koje se danas koriste za prikazivanje
3D videa i filmova.
3D pomoću naočara/kacige sa posebnim
ekranima za svako oko
Najprostije
za shvatiti je zamisao 3D naočara/kacige sa dva ekrana. Ekran
koji
prikazuje
sliku za levo oko, nalazi se ispred levog oka. Ekran koji prikazuje
sliku za desno oko, nalazi se ispred desnog oka. To obezbeđuje
da svako
oko vidi posebnu sliku što naravno stvara osećaj
prostora tj. 3D slike.
Problem
kod ovih sistema je u tome što takve naočare moraju
biti složene,
teške (u poređenju sa običnim), skupe...
Većini gledaoca nije ugodno nositi na
glavi uređaj veće
mase. Možda najveći nedostatak je u tome što
video sa takvih 3D naočara
može gledati samo jedna osoba odjednom.
3D pomoću crveno-plavih naočara
 Crveni
celofan je filter koji propušta samo crvenu svetlost. Crvena
svetlost
se odbija samo od crvenih i belih površina. Tako da je
razlikovanje
crveen i bele kroz crveni filter skoro nemoguće. Dakle
crvena-bela
slika je kroz crveni filter
praktično nevidljiva.
Plava
svetlost se odbija samo od plavih i belih površina. Tako da je
razlikovanje plave i bele kroz plavi filter skoro nemoguće.
Dakle
plavo-bela slika je kroz plavi filter praktično
nevidiljiva.
Ispred jednog oka nalazi se crveni celofan kroz koji vidite samo plavu
boju.
Ispred drugog oka je plavi celofan kroz koji vidite samo
crvenu boju.
Slika se na platno projektuje pomocu dva projektora. Jedan projektor
prikazuje crveno-belu sliku namenjenu jednom oku. A drugi
projektor prikazuje plavo-belu sliku namenjenu drugom oku.
Ova metoda je jednostavna ali naravno najveći nedostatk je u
tome što slika mora biti praktično jednobojna.
Nedostatak je u samim bojama. Duže vreme gledanja crvene ili
plave slike nije prijatno za oči.
Treba reći i da nije svejedno sa koje strane je koja boja. I
projektori
i stakla na naočarima moraju imati razmeštaj kakav je
odredio autor
snimka.
3D pomoću naočara sa polarizovanim
staklima.
Linearna polarizacija - horizantalna i vertikalna
 Ovaj
princip je dosta dobar i odlično prihvaćen kod
gledaoca u
bioskopima. Da bi ovaj sistem funkcionisao, potrebna su dva
projektora. Jedan projektuje sliku sa vertikalnom polatizacijom a drugi
za horizontalnom. Svi gledaoci dobijaju naočare sa
polarizovanim
lećima. Dakle ispred jednog oka je staklo koje
propušta samo svetlost
vertikalne polarizacije koja dolazi s prvog projektora. Ispred drugog
oka je staklo koje propušta samo svetlost
horizontalne
polarizacije koja dolazi s drugog
projektora. Očigledna prednost
ovog sistema je što se bez problema mogu gledati filmovi u
boji. T akođe
naočare deluju potpuno obično i lako. "Stakla" su
providna
tako da ne izazivaju
neprijatnost koja se dešava kod drugih stereoskopskih
tehnika. Naočare su jeftine, obično
sačinjene od kartona i providne plastike
tako da ih gledaoci ne moraju vratiti nakon gledanja u bioskopima.
Kao i kod crveno-plavih naočara nije svejedno sa koje
strane je
koje. I projektori i stakla na naočarima moraju imati
razmeštaj kakav
je odredio autor snimka.
Nedostatak kod linerane polarizacije je u tome što je
previđeno da gledaoc drži glavu u vertikalnom
položaju. Pri nagibima glave i naočara i polarizovane
površine stakala se takodje naginju u odnosu na ekran pa se
dešava da polarizovana svetlost ne može da
prođe (slika na ekranu nestaje tj. postaje crna) ili uspeva da
prođe kroz oba stakla pa vidimo obe slike sa oba oka
(tzv. dupla slika).
Cirkularna polarizacija
Princip prikaza je isti kao kod linearne polarizaicije samo
što se umesto horizontalno i vertikalno polarizovanih stakala
koriste cirkularno polarizovana. Jedno staklo na naočarama
koristi cirkularnu polarizaciju u smeru kazaljke na satu (desnoruko) a
drugo u smeru suprotnom od kazaljke na satu (levoruko). Velika prednost
cirkularne polarizacije je u tome što svetlost prolazi bez
obzira na ugao naočara (kako smo nagnuli glavu, da li sedimo
ili ležimo) u odnosu na ekran. Takođe, pri
naginjanju, ne dolazi do neželjenih nuspojava kao
što su nestajanje ili poduplavanje slike.
Trenutno od svih kućnih uređaja,
tehnologiju 3D prikaza pomoću cirkularno
polarizovanih stakala, koristi samo LG na svojim najnovijim
televizorima sa "Cinema 3D" oznakom. Jednostavnost i efikasnost te
tehnologije, čine LG Cinema 3D najboljim izborom među
3D televizorima.
Active Shutter 3D tehnika - Aktivne naočare
posebno
sinhronizovane s ekranom
 Poznato je da su LCD ekrani u momentima kada
se
ne prikazuje slika
zapravo providni. Naočare za ovakva 3D sisteme umesto
običnih stakala, koriste LCD ekrane koji
naizmenično menjaju stanje
providno-zatamnjeno. Ovakve naočare se još
nazivaju "LCD Shutter".
Ekran televizora velikom brzinom naizmenično prikazuje sliku
za levo oko, pa za desno i tako u krug. Izmedju ekrana i
naočara mora biti ostvarena sinhronizacija. Naočare
moraju da primaju signal koji im govori kada treba da zamrače
sliku za koje oko.
U momentu kada ekran prikazje sliku za levo oko, tada je levi ekran
naočara providan a desni ekran postaje crn i ne
propušta nikakvu svetlost. I obrnuto, kada ekran
teelvizora prikazje sliku za desno oko, levi ekran se
zamračuje a desni postaje providan. Na
taj način sliku namenjenu za levo oko vidi samo levo
oko a sliku namenjeno za desno oko vidi samo desno oko.
Na video snimku ispod je usporeni snimak koji jasno
prikazuje princip rada Active shutter 3D tehnologije:
Složenost, zahtevnost i nedostaci Active
Shutter 3D
tehnologije
- Ekran televizora mora biti u stanju da velikom
brzinom smenjuje sliku za levo i desno oko. Samo najkvalitetniji ekrani
su dovoljno sposobni za to. Što naravno znači i da su
ovakvi ekrani značajno skuplji od običnih.
- LCD ekrani na naočarama moraju
takođe biti u stanju da velikom brzinom menjaju
stanje providno-neprovidno.
- Pošto je u svakom momentu jedno staklo
potpuno zatamnjeno to znači da do očiju gledaoca
stiže samo 50% svetlosti sa ekrana. To dalje znači da
će slika delovati 50% tamnije nego što izgleda bez
naočara. Da bi se to nadoknadilo ekran mora biti
podešen na dvostruko snažniju svetlinu ekrana. To
naravno uzrokuje veću potrošnju energije i
veće habanje ekrana.
- Ovakve
naočare
(Shutter Glasses) su dosta
složene i
skupe. Mnogi modeli ovakvih naočara koštaju preko 100
dolara. A pošto svi gledaci koji odjednom gledaju moraju imati
naočare da bi videli 3D sliku, čitava zabava
može biti poprilično skupa.
- Naočare zahtevaju baterije za rad. Zbog toga
su
ujedno i malo veće mase i većih dimenzija
nego naočare kod
pasivnih 3D tahnologija.
- Pošto ovakve naočare neprestano
trepere to izaizva naprezanje očiju. Nakon nekoliko sati
upotrebe kod nekih ljudi osećaju iritiranost očiju,
glavobolje i slične probleme. Ovo treperenje se ne
primećuje svesno jer se dešava brzinom od 60 promena
u sekundi ali očni nervi ipak registruju treperenje i
naprežu se više nego što je
uobičajeno.
- Ako gledaoc već mora nositi naočare
sa dioptrijom onda mora
Shutter naočare da stavi preko njih što je naravno
nezgodno i neprijatno.
Problem nekompatibilnosti i nedostatka standarda
S obzirom da su uređaji Active Shutter 3D tehnike,
"skupe
igračke", važno je da ukažemo na
još jedan veoma značajan nedostatak.
Ne postoji prihvaćeni standard za ovu tehnologiju. Svaki
proizvođač je
nezavisno doneo odluku o konkretnoj izvedbi. Na
primer, Active Shutter naočare namenjene za
Sony neće
funkcionisati na Panasonic televizorima i obrnuto. Danas se taj problem
nastoji rešiti tako što vodeći
proizvođači 3D televizora Sony,
panasonic i Expand 3D uvode novi standard "Full 3D" koji
će omogućiti
da novi telvizori od ova tri proizvođača koriste iste
Active Shutter
naočare.
3D bez naočara (glasses-free 3D) - 3D
pomoću specijalnih TV ekrana koji ne
zahtevaju nikakve naočare
 Stručno
se naziva autostereoskopija (autostereoscopy) a popularno
se naziva "glasses-free 3D" što u prevodu znači "3D
bez naočara". Naziv najbolje govori o glavnoj prednosti ove
tehnologije a to je da vam za 3D doživljaj nisu potrebne
naočare.
Princip rada ove tehnologije još nije sasvim jasan.
Neki uređaji ovog tipa ali sa malim ekranom su već u
prodaji. Veliki ekrani ovog tipa su prema procenama još uvek
daleko ali neki
proizvođači televizora su
najavili televizore sa uobičajeno velikim ekranima na kojima
ćete gledati 3D sliku bez bilo
kakvih
naočara. O čemu se tačno radi i koliko je to
efikasno, ostaje da vidimo
kada se pojavi u prodaji.
Za sada se otprilike zna da se takva 3D
slika može videti samo
ako gledate iz određenog ugla u odnosu na ekran.
Obično postoji 8
uglova, ispred ovakvih ekrana, u kojima mora da se nalazi gledaoc da bi
video sliku u 3D. Dovoljno je da se pomerite ili namestite glavu u
drugačiji položaj i 3D efekat nestaje.
I pored nekih ograničenja, ovakva vrsta 3D ekrana, za
korisnike je definitivno najprimamljivija i najpraktičnija.
 Prvi i verovatno
najinteresantniji uređaj sa ekranom
ovog tipa je nova, veoma popularna, prenosna konzola za video
igre Nintendo 3DS. 3DS koristi maleni autostereoskopski ekran
dijagonale 3.5" (9cm). Popularnost ove konzole pokazuje
da se potrošači na ovu
tehnologiju "3D bez naočara" lako navikavaju. Drugim
rečima, lako se odvikavaju od naočara.
3D kamere i snimanje 3D videa
 Snimanje
3D videa se mora obavljati posebnim kamerama sa dva objektiva.
Objektivi na tim kamerama su postavljeni jedan pored drugog
. Centri objektiva su razmaknuti jedan od drugoga
približno
jednako
koliko su razmaknute ljudske oči.
Takve kamere istovremno snimaju
dva videa. Levim objektivom snimaju video namenjen za gledanje
levim
okom a desnim objektivom snmaju video namenjen za gledanje desnim okom.
 Nedostaci 3D video kamera u odnosu na obične
U
poređenju sa običnim, 3D kamere su
složenije, krupnije, moraju biti
preciznije izrađene... i zbog svega toga su naravno skuplje.
Najveća
razlika koju će obični korisnici primetiti je u tome
što ove kamere
moraju imati razmaknute objetive tako pa nikada ne mogu biti malih
dimenzija.
Ovakve kamere su tek pre godinu-dve počele da se proizvode.
Treba
reći i da
su dosadašnj modeli poprilično skupi.
Da li postoji mogućnost kombinovanog gledanja
sa i bez 3D naočara u isto vreme na istom ekranu?
Kod svih 3D tehnologija koje zahtevaju naočare,
Gledaocima koji ne nose ove naočare,
slika će delovati poduplano
i zamućeno i
možda čak i treperuće. Tako da nije
preporučljivo "kombinovano"
gledanje. Treba ili svi gledaoci da stave odgovarajuće 3D
naočare ili da
se televizor prebaci na običan 2D prikaz.
Uticaj 3D videa na zdravlje
Poznato je da se tokom gledanja 3D filmova
nekim ljudima
dešavaju
glavobolje, mučnina i sl. simptomi. Ovde ćemo se
osvrnuti na razloge
zbog kojih dolazi do toga.
Problemi zbog treperenja
Kod
Active Shutter 3D tehnologija kod kojih
naočare
naizmenično svakom
oku prikazuju i zamračuju sliku, uvek dolazi do
određenog vrsta
naprezanja očiju jer naše oči jednostavno
nisu predviđene da gledaju
duže vreme u sliku koja treperi. Kod savremenih tehnologija to
treperenje se ne može svesno primetiti, jer se odvija velikom
brzinom,
ali ono ipak postoji i zamara oči. Zamaraju se i očni
nervi a i
pokretni delovi oka.
Problemi zbog nesavršenog kvaliteta slike na
ekranu
Zbog nesavršenosti ekrana dešava se
određena doza zamućenja ili
pretapanja slike. Ako ekran nema dovoljno velike brzine odziva i
osveženja slike, dešava se recimo da se kroz sliku za
desno oko pomalo
probija i ostatak slike koja je bila za levo oko i obrnuto. Naravno
ovaj problem je veći kod manje kvalitetnih ekrana nego kod
kvalitetnijih i skupljih. Ovaj problem će se s vremenom
smanjivati
poboljšavanjem ekranskih karakteristika.
Problemi geometrijske prirode
Iako 3D kamere imaju po dva objektiva približno razmaknuta kao
ljudske
oči, oni još uvek ne snimaju video na onaj
način na koji čovek svojim
očima gleda. Mi pri gledanju neprestano pomeramo oči,
pa se ugao i
razmak između pogleda desnog i levog oka neprestano
menja. Naš
mozak se od malena razvija i uvežbava da 3D prostor
doživljava
onako kako ga naše sopstvene oči vide. Pri
tumačenju mozak uzima u obzir ne samo
slike kako ih svako oko vidi već i uglove, napregnutost
leća i sl.
stvari na koje mi ni ne obraćamo pažnju.
Pošto 3D kamere nikada to ne
mogu u potpunosti izvesti na isti takav način, samim tim nam
ne mogu
ponuditi i vernu kopiju prirodnog 3D prostora. Zbog te razlike
naš
mozak mora da ulaže poseban napor da bi protumačio 3D
prostor koji je
snimila kamera. Nakon nekoliko sati gledanja, radi ovakvih napora,
često dolazi do pojave glavobolje a ponekad i
mučnine. Kod kraćeg
gledanja nema problema ali ipak nije preporučljivo
previše.
Što je pozicija gledaoca lošija to su
veći geometrijski problemi
3D slika na ekranu se prikazje iz onog ugla iz kojeg ga je snimila
kamera. Kamera je stajala u odnosu na snimak (koji je sada na ekranu)
ravno ispred, okomito (pod 90°) i u vertikalnom
položaju. Tačno u tom položaju, okomito
ispred ekrana sa glavom u vertikalnom položaju je idealna
pozicija za gledanje 3D videa. Ako se gledaoc pomera i/ili samo naginje
glavu, komponente 3D slike neće do njegovih očiju
dopirati pod onim uglovima do kojih su dopirali do kamere već
neprirodnije. Što je gledaoc dalje od te idelane pozicije i
što je pod većim uglom nagnuo glavu ili
položaj očiju, to mozak ima teži posao da
protumači 3D prostor. Drugim rečima, što je
položaj očiju u odnosu na ekran
lošiji to će i naprezanja biti veća i
učestalija pojava glavobolje.
|
