Всем известно, что телевизор способен отображать только двухмерные изображения, но тогда как работает 3D-телевизор, как он создаёт иллюзию трёх измерений? Принцип построения иллюзии трехмерного пространства в технологии 3D-телевизоров целиком основывается на том простом факте, что наши глаза расположены на определённом расстоянии друг от друга.
Если каждому глазу показывать изображение одного и того же кадра, но снятого слегка под разными углами, то, когда мозг скомбинирует изображение в итоговое, оно будет казаться трёхмерным. По этому же принципу строится работа всех 3D-эффектов, начиная со старого прибора-игрушки «Стереоскоп» (он же — «3D-диорама», а на Западе такой аппарат ещё называют «Вью-Мастер»), и заканчивая фильмом «Аватар», который крутили в кинотеатрах IMAX.
Стереоскоп выдавал для каждого глаза своё отдельное изображение, тогда как 3D-фильмы и телевизоры опираются на два других отличающихся от этого метода. В первом из них два изображения, необходимых для создания эффекта 3D, объединяются в одно. Каждое из изображений подвергается видоизменению при помощи цветового либо поляризационного фильтра.
3D-телевидение. Принцип работы
В случае с цветовым фильтром, на зрителе будут надеты 3D-очки с линзами двух разных цветов; очки блокируют одно из двух составных изображений так, чтобы каждый глаз видел различный угол одного и того же кадра, что приводит к образованию эффекта объёмного изображения. Изначально данный метод, называемый анаглифом, применялся для имитации 3D в чёрно-белом кино, однако современные достижения науки и техники позволяют воссоздать 3D в цвете с использованием анаглифа, хотя качество цвета при этом всё же страдает.
В поляризации задействован тот же принцип, но вместо преобразования цветов в изображении, изменению подвергаются волны света, который видит зритель. Очки имеют по-разному поляризованные линзы, которые позволяют каждому глазу видеть лишь одно изображение. В этом случае качество картинки выглядит лучше, и именно данный метод используется в большинстве 3D-кинотеатров.
Второй метод предполагает наличие 3D-очков с ЖК-экранами в качестве линз — такие очки требуют электропитания. Они синхронизируются с дисплеем по инфракрасному порту или иным другим способом, и зрителю последовательно показывается кадр под двумя разными углами.
Линзы попеременно открываются и закрываются так, что каждый глаз имеет возможность видеть полную картину того, что происходит на экране. На самом деле это напоминает ранее уже упоминавшийся старый стереоскоп, только в том случае каждому глазу одновременно подавалось своё изображение, а здесь изображения видны в высокоскоростной последовательности.
Метод очень эффективен, но он ополовинивает частоту кадров 3D-контента. К примеру, обычное видео может идти в частоте 30 кадров в секунду (29.97, если быть более точным), тогда в режиме 3D на один глаз будет приходиться по 15 кадров в секунду, при этом снижается плавность изображения.
Как устроено 3D в кинотеатре?
Кроме вышеперечисленных способов, существует ещё один, появившийся совсем недавно и только начавший покорять рынок. В нём фильтры и линзы устанавливаются прямо перед экраном, что позволяет направлять отдельные изображения в каждый глаз.
Ранние версии этой технологии требовали, чтобы зритель находился на строго определённом расстоянии и положении относительно экрана, и даже малейшие отклонения могли нарушить 3D-эффект. Сегодня фильтры и/или линзы в сочетании с камерой и программным обеспечением по распознаванию лиц делает возможным подстройку экрана в реальном времени, проецируя разделённые изображения в текущее положение глаз зрителя. Nintendo в своём 3DS КПК применяет версию этой технологии, в которой необходимо, чтобы голова пользователя оставалась в фиксированной области, а Microsoft даже удалось создать экран, в котором используется технология распознавание лиц, что позволяет проецировать 3D сразу для четырёх человек в реальном режиме времени. Даже несмотря на то, что в той или иной форме 3D-изображение присутствовало в нашей жизни уже более века, оно всё ещё находится в стадии младенчества. В ближайшие годы стоит ожидать настоящего прорыва в области технологий трёхмерного изображения, поскольку его популярность снова на подъёме. 
Существующие проблемы 3D-телевизоров Основные аспекты эксплуатации 3D-телевизоров, к которым нужно быть готовым. 
Рекомендуемое расстояние от 3D-телевизора до глаз Наши рекомендации по дистанции от зрителя до телевизора, в зависимости от размера экрана. 
Стоит ли покупать 3Д телевизор Целесообразность покупки 3Д телевизора в наши дни.
Источник: 3dtv-obzor.ru
Принцип работы 3D телевизора и технологии SMART
Несмотря на то, что производителями было предпринято немало попыток к продвижению новых технологий, в последние годы в массовом производстве телевизоров революционных новинок увидеть так, и не удается.
Но прогресс не стоит на месте и эту нишу начинает заполнять современная технология 3D, которую стремятся реализовать производители современных телевизоров, активизируя, таким образом, рынок. Безусловно, как и многие другие технологии, прежде чем попасть в массовое производство, 3D технология прошла ряд серьезных и профессиональных исследований. На ряду с 3d телевидением компании производители зачастую пытаются нам продать в дополнение и технологию СМАРТ, как неотъемлемую часть телевизора. Но переплата за данную надстройку может превышать более 20 процентов от стоимости телевизора, хотя с помощью андроид приставочки — tv-box.in.ua/android-tv-box вы получаете полный доступ ко всем сервисам онлайн видеосервисам и подходит данная приставка по к любому телевизору. Так что выбирая себе телевизор нужно помнить, что 3d и Smart – это отдельные надстройки абсолютно не пересекающиеся.
Рассмотрим принципы устройства 3D технологии, а также её использование в телевидении.
3D изображение основано на совокупности плоских кадров определенного вида, отображаемых при воспроизведении картинки. Стереовидео – так можно назвать процесс изображения трехмерного образа, который формируется непосредственно в человеческом мозгу и связан с разноракурсностью восприятия глаз человека.
Не случайно, данный способ «обмана» зрения вызывает у некоторых людей быструю усталость при просмотре 3D картинки, многим это вообще противопоказано.
К недостаткам трехмерного изображения в части влияния на организм человека, можно отнести разность понимания происходящего глазами и мозгом, в результате чего могут возникнуть не только утомление глаз, но и расстройства в работе головного мозга.
В этой ситуации можно выйти двумя способами –созданием телевизора, который сможет транслировать реальное трехмерное изображение или ждать пока организм адаптируется к внешним условиям.
Современные 3D системы условно делятся на те, которые используются совместно со специальными стереоочками и без них. В быту, наиболее распространенными является система, в которой применяются очки.
Наиболее дешевый способ воспроизведения 3d видео является анаглиф суть, которого сводится к спектральному разделению изображения для левого и правого глаза. Но данный способ настолько паршивого качесвто, то разбирать его подробно – не имеет смысла.
Стерео очки с активным затвором используют принцип временного разделения стереопар, когда шторка очков открывается в момент показа кадра на экране телевизора. Данный способ используется производителями 3D телевизоров — Samsung.
В поляризационных очках применяется принцип разделения световых потоков посредством поляризации. Экран телевизора имеет специальное напыление, а его просмотр происходит с использованием поляризационных очков, также имеющих соответствующее напыление. Данный способ используется компанией LG и другими, которые покупают у них матрицы.
Современные разработки направлены на создание телевизоров 3D, просмотр которых будет возможен без очков.
Источник: specialcom.net
Как получается 3D-изображение в кино
Футуристический вертолет проходит низко над головами зрителей, закованные в экзоброню роботизованные морпехи сметают все на своем пути, здоровенный космический шаттл сотрясает воздух ревом двигателей – так близко и устрашающе реально, что непроизвольно вжимаешь голову в плечи. «Аватар» Джеймса Камерона или трехмерная компьютерная игра заставляют зрителя, сидящего в кресле перед экраном, чувствовать себя участником фантастического действа… Но каким же образом плоский экран способен показывать объемную картинку?
Человек в трехмерном пространстве
Один и тот же объект левым и правым глазом мы видим под разными углами, таким образом формируются два изображения – стереопара. Мозг соединяет обе картинки в одну, которая интерпретируется сознанием как объемная. Различия в перспективе позволяют мозгу определить размер объекта и расстояние до него. На основании всей этой информации человек получает пространственное представление с правильными пропорциями.
Для того чтобы картинка на экране казалась объемной, каждый глаз зрителя, как в жизни, должен видеть несколько отличающееся изображение, из которых мозг сложит единую трехмерную картину.
Первые фильмы в формате 3D, созданные с учетом этого принципа, появились на экранах кинотеатров еще в 50-е годы. Поскольку набирающее популярность телевидение уже тогда составляло серьезную конкуренцию киноиндустрии, дельцы от кинематографа хотели заставить людей оторваться от диванов и направиться в кино, прельщая их визуальными эффектами, которые в то время не мог обеспечить ни один телевизор: цветным изображением, широким экраном, многоканальным звуком и, разумеется, трехмерностью. Эффект объема при этом создавался несколькими разными способами.
Анаглифический метод
Анаглиф – по-гречески «рельефный». На ранних этапах 3D-кинематографа в прокат выпускались только черно-белые 3D-фильмы. В каждом соответствующим образом оснащенном кинотеатре для их показа использовались два кинопроектора.
Один проецировал фильм через красный фильтр, другой выводил на экран слегка смещенные по горизонтали кинокадры, пропуская их через зеленый фильтр. Посетители надевали легкие картонные очки, в которые вместо стекол были уcтановлены кусочки красной и зеленой прозрачной пленки, благодаря чему каждый глаз видел только нужную часть изображения, а зрители воспринимали «объемную» картинку. Однако оба кинопроектора при этом должны быть направлены строго на экран и работать абсолютно синхронно. В противном случае неизбежно раздвоение изображения и, как следствие, головные боли вместо удовольствия от просмотра – у зрителей.
Подобные очки хорошо подходят и для современных цветных 3D-фильмов, в частности, записанных методом Dolby 3D. В этом случае достаточно одного проектора с установленными перед объективом световыми фильтрами. Каждый из фильтров пропускает для левого и правого глаза красный и синий свет. Одно изображение имеет синеватый, другое – красноватый оттенок.
Световые фильтры в очках пропускают только соответствующие, предназначенные для определенного глаза кадры. Однако данная технология позволяет добиться лишь незначительного 3D-эффекта, с малой глубиной.
Затворный метод
Оптимален для просмотра цветных фильмов. В отличие от анаглифического этот метод предусматривает попеременную демонстрацию проектором изображений, предназначенных для левого и правого глаза. Благодаря тому, что чередование изображений осуществляется с высокой частотой – от 30 до 100 раз в секунду – мозг выстраивает целостную пространственную картину и зритель видит на экране цельное трехмерное изображение. Ранее данный метод назывался NuVision, в настоящее время он чаще именуется XpanD.
Для просмотра 3D-фильмов по этому методу используются затворные очки, в которые вместо стекол или фильтров установлены два оптических затвора. Эти небольшие светопропускающие ЖК-матрицы способны по команде от контроллера менять прозрачность – то затемняясь, то просветляясь в зависимости от того, на какой глаз в данный момент не¬обходимо подать изображение.
Затворный метод используется не только в кинотеатрах: применяется он и в телевизорах, и в компьютерных мониторах. В кинотеатре подача команд осуществляется с помощью ИК-передатчика. Некоторые модели затворных очков 90-х годов, предназначенных для ПК, подключались к компьютеру с помощью кабеля (современные модели имеют беспроводной интерфейс).
Недостаток данного метода в том, что затворные очки являются сложным электронным устройством, потребляющим электроэнергию. Следовательно, они имеют достаточно высокую (особенно по сравнению с картонными очками) стоимость и значительный вес.
Поляризационный метод
В сфере кино данное решение носит название RealD. Его суть в том, что проектор попеременно демонстрирует кинокадры, в которых световые волны имеют разное направление поляризации светового потока. В необходимых для просмотра специальных очках установлены фильтры, пропускающие только световые волны, поляризованные определенным образом. Так оба глаза получают изображения с различной информацией, на основании которой мозг формирует объемную картинку.
Поляризационные очки несколько тяжелее картонных, но поскольку они работают без источника электроэнергии, то весят и стоят значительно меньше, чем затворные. Однако наряду с поляризационными фильтрами, устанавливаемыми на кинопроекторы и в очки, для показа 3D-фильмов по этому методу требуется дорогой экран со специальным покрытием.
На данный момент предпочтение окончательно не отдано ни одному из названных методов. Стоит, однако, отметить, что с двумя проекторами (по анаглифическому методу) работает все меньшее количество кинотеатров.
Как создаются 3D-фильмы
Использование сложных технических приемов требуется уже на этапе съемки, а не только в процессе просмотра 3D-фильмов. Для создания иллюзии трехмерности каждую сцену необходимо снимать одновременно двумя камерами, с разных ракурсов. Как и глаза человека, обе камеры размещают близко друг к другу, на одинаковой высоте.
3D-технологии для домашнего применения
Для просмотра 3D-фильмов на DVD до сих пор используются простые картонные очки, наследие далеких 50-х. Этим объясняется и скромный результат – плохая цветопередача и недостаточная глубина изображения.
Однако даже современные 3D-технологии привязаны к специальным очкам, и такое положение вещей, по всей видимости, изменится не скоро. Хотя в 2008 году компания Philips и представила прототип 42-дюймового жидкокристаллического 3D-телевизора, не требующего использования очков, данная технология достигнет своей рыночной зрелости минимум через 3–4 года.
А вот о выпуске 3D-телевизоров, работающих в тандеме с очками, на международной выставке IFA 2009 объявили сразу несколько производителей. К примеру, Panasonic намерен уже к середине 2010 года выпустить модели телевизоров с поддержкой 3D, так же, как Sony и Loewe, делая ставку на затворный метод. Компании JVC, Philips и Toshiba также стремятся взойти на «3D-подиум», однако они отдают предпочтение поляризационному методу. LG и Samsung разрабатывают свои устройства на основе обеих технологий.
Контент для 3D
Основным источником трехмерного видеоконтента являются Blu-ray-диски. Контент передается на источник изображения через интерфейс HDMI. Для этого телевизор и проигрыватель должны поддерживать соответствующие технологии, а также недавно принятый стандарт HDMI 1.4 – одновременную передачу двух потоков данных формата 1080p обеспечивает только он. Пока что устройства с поддержкой HDMI 1.4 можно пересчитать по пальцам.
3D-технологии на ПК
Первоначально просмотр трехмерного изображения на компьютере был доступен только с помощью очков или специальных шлемов виртуальной реальности. И те и другие были оснащены двумя цветными ЖК-дисплеями – для каждого из глаз. Качество результирующего изображения при использовании данной технологии зависело от качества применяемых ЖК-экранов.
Также по теме читайте статью
3D-кино в СССР появилось в конце 40-х годов прошлого века
Однако данные устройства обладали целым рядом недостатков, которые отпугивали большинство покупателей. Кибершлем фирмы Forte, появившийся в середине 90-х, был громоздким, неэффективным и напоминал средневековое орудие пытки. Скромного разрешения в 640х480 точек для компьютерных программ и игр было явно недостаточно. И хотя позднее были выпущены более совершенные очки, к примеру модель LDI-D 100 фирмы Sony, но даже они были достаточно тяжелыми и вызывали сильный дискомфорт.
Выдержав почти десятилетнюю паузу, технологии формирования стереоизображения на экране монитора вышли на новый этап своего развития. Не может не радовать то обстоятельство, что по крайней мере один из двух крупных производителей графических адаптеров, фирма NVIDIA, разработал нечто инновационное.
Комплекс 3D Vision стоимостью около 6 тыс. руб. включает в себя затворные очки и ИК-передатчик. Однако для создания пространственной картинки при помощи этих очков требуется соответствующее аппаратное обеспечение: ПК должен быть оснащен мощной видеоплатой NVIDIA. А для того чтобы псевдотрехмерная картинка не мерцала, монитор с разрешением в 1280х1024 точки должен обеспечивать частоту обновления экрана минимум в 120 Гц (по 60 Гц на каждый глаз). Первым ноутбуком, оснащенным данной технологией, стал ASUS G51J 3D.
В настоящее время доступны также так называемые 3D-профили более чем для 350 игр, которые можно скачать с веб-сайта NVIDIA (www.nvidia.ru). В их число входят как современные игры жанра экшн, к примеру Borderlands, так и выпущенные ранее.
В продолжение темы компьютерных игр, альтернативой затворному 3D является поляризационный метод. Для его реализации нужен монитор с поляризационным экраном, например Hyundai W220S. Объемное изображение становится доступно при наличии любой мощной видеокарты ATI или NVIDIA. Однако при этом разрешение снижается с 1680×1050 до 1680×525 точек, поскольку используется чересстрочный вывод кадров.
3D-фотоаппарат
Уже сегодня есть возможность получать трехмерные фотографии: фотокамера Fujifilm Finepix Real 3D W1 с помощью двух объективов и двух матриц способна фиксировать фотографии и даже короткие видеоролики с трехмерным пространственным эффектом. В качестве аксессуара для камеры предлагается цифровая фоторамка, демонстрирующая фото в формате 3D. Тот, кто захочет распечатать свои трехмерные снимки, может обратиться в онлайновый фотосервис Fuji. Стоимость одного отпечатка составляет около 5 евро, а срок доставки заказа из Великобритании, где печатаются фотографии, – почти две недели.
3D-сканер
3D-сканеры умеют сканировать по крайней мере сейчас небольшие предметы и сохранять их «объемные» изображения в виде файлов на жестком диске. При этом съемка объекта, как правило, производится двумя камерами. В зависимости от своей величины объект съемки либо вращается на специальной платформе, либо камеры движутся вокруг него. Цена и дата появления 3D-сканеров на массовом рынке еще не определены.
Источник: sneg5.com