Technologia 3D najprzyjemniejsze oszustwo 2010

ZLLL
28.06.2010 13:06
A A A
Avatar

Avatar

Dźwięk przestrzenny w kinie domowym. Obraz w jakości HD na telewizorze. Wszystko to już było.

Pora na coś więcej. Pora na 3D!

 

Skąd w tytule "oszustwo"? A jak inaczej określić sytuację, w której siedzisz przed płaskim ekranem, oglądasz film, a twój mózg jest przekonany, że patrzy na trójwymiarową rzeczywistość? Rozum wie, że widzi dwa wymiary.

Ale zmysły się plączą. I to jak przyjemnie.

 

 

Cyklop nie doceniłby "Avatara"

 

Jak to się dzieje, że postrzegamy rzeczywistość w trzech wymiarach? Po pierwsze, jedno oko widzi obrazy pod nieco innym kątem niż drugie. To jednak nie wystarczy do stworzenia trójwymiarowego obrazu.

Potrzeba jeszcze potężnego procesora graficznego z odpowiednim oprogramowaniem, który będzie w stanie te dwa strumienie danych zinterpretować jako obraz przestrzenny. Tym procesorem jest ludzki mózg, a dokładniej kora mózgowa. Ona wie, jaki jest rozstaw naszych oczu, i na tej podstawie, dysponując obrazem dostarczonym przez parę oczu, jest w stanie stworzyć w umyśle świat składający się z trzech wymiarów.

Zrób prosty eksperyment. Wybierz punkt oddalony na wyciągnięcie ręki od twojej twarzy, np. stojący na stoliku kubek. Nie zasłaniając oczu, zacznij zbliżać do niego palec. Doskonale wiesz, kiedy dotkniesz kubka. Teraz zasłoń jedno oko i powtórz to samo ćwiczenie. Prawda, że ocena odległości kuleje? Dzieje się tak dlatego, że używając do obserwacji świata tylko jednego oka, tracisz efekt 3D.

Aby stworzyć w mózgu wrażenie trójwymiarowości, mając do dyspozycji płaski ekran kinowy, telewizora czy monitora, trzeba dostarczyć każdemu oku nieco inny obraz.

Na tym od zawsze skupiają się wszystkie technologie 3D.

 

Jak to działa?

 

Dzięki zastosowaniu filtra krążkowego przesuwa się długość fali światła rzucanego przez projektor cyfrowy, przeznaczonej dla danego oka. Wielofiltrowe szkła w superokularach przepuszczają do danego oka wybrane odcienie barw podstawowych.

W kinach wyposażonych w tę technologię filtr polaryzuje światło kołowo. Podobnie jak w przypadku IMAX-a każde szkło w okularach przepuszcza światło o określonej polaryzacji. Klatki wyświetlane są naprzemiennie dla każdego oczu.

 

W kinie IMAX korzysta się z dwóch projektorów (lub jednego z dwoma obiektywami). Światło każdego z nich jest polaryzowane liniowo, prostopadle do drugiego. Szkła w okularach przepuszczają do oczu światło o określonej polaryzacji. Każde oko widzi jakby inny film.

 

 

Pięć dróg do 3D

 

Każdy z opisanych sposobów oszukiwania umysłu ma plusy i minusy. Nic nie wskazuje na to, by jeden miał w najbliższym czasie stać się standardem i wyprzeć pozostałe.

 

 

Dolby 3D: okulary 50-warstwowe

 

Dominująca w naszych kinach technologia opracowana została przez firmę Dolby Laboratories - tę samą, której patenty od niemal 40 lat odpowiadają za dźwięk przestrzenny. Złudzenie 3D uzyskujemy dzięki nałożeniu na siebie (pod odpowiednim kątem) obrazów o różnych odcieniach barw podstawowych, tak by - patrząc na całość w okularach - każde oko widziało tylko kolor przeznaczony właśnie dla niego.

Technologia ta wymaga zastosowania projektorów cyfrowych i niezwykle precyzyjnych filtrów w okularach - pięćdziesięciowarstwowe szkło odpowiada za uzyskanie wrażenia trójwymiarowości i wierne odzwierciedlenie barw. Każdy, kto obejrzał "Avatara" w kinie Dolby 3D, wie, że efekty kolorystyczne są oszałamiające. Choć na to nie wyglądają i nie zawierają elektroniki (są "pasywne"), okulary to urządzenia zaawansowane optycznie. Koszt ich produkcji nie jest mały, dlatego pracownicy kin pilnują, aby po zakończonym seansie wszystkie pary wróciły do pudła. Dolby 3D może być łatwo zaimplementowane w kinach cyfrowych. Wymaga zastosowania filtra krążkowego, który zostaje umieszczony między lampą a projektorem. Filtr obraca się z dużą prędkością, dzieląc strumień światła na części. Obraz może być wyświetlany na zwykłym ekranie kinowym.

 

 

RealD/IMAX: okulary polaryzacyjne

 

Okulary polaryzacyjne

3D Gunnar Optiks

RealD to technologia rozpowszechniona w kinach w USA. W Polsce - nieobecna. Stosowana będzie także w niektórych urządzeniach domowych. Jej podstawowa zaleta to możliwość wykorzystania niedrogich i lekkich okularów pasywnych. Potrafią one absorbować spolaryowaną wcześniej wiązkę światła tak, by nie trafiła ona do oka, do którego trafić nie powinna. Ciężar tworzenia osobnych strumieni obrazu leży po stronie źródła światła. Cyfrowy projektor współpracuje z polaryzatorem kołowym. Podobny patent stosuje się w kinach IMAX.

W tym wypadku korzysta się z projektorów na taśmę filmową (cyfrowe kina tego typu to rzadkość - jedno znajduje się w Łodzi. Film wyświetlany jest przez dwa projektory (lub jeden z dwoma obiektywami), a światło pierwszego zostaje spolaryzowane prostopadle względem drugiego. W obu przypadkach (RealD i IMAX) potrzebny jest specjalny ekran, by odbijające się światło nie zmieniało polaryzacji.

 

 

XpanD: okulary migawkowe

 

Rozwiązanie przystosowane do telewizorów 3D, które wkrótce zaleją rynek. Za wpuszczenie do danego oka odpowiedniego strumienia obrazów odpowiadają tu okulary LCD, które drogą radiową otrzymują zsynchronizowany sygnał ze źródła obrazu. Jeśli na ekranie wyświetlana jest klatka dla lewego oka, prawe musi zostać zasłonięte. I na odwrót. Wydaje się to dość proste. Operacja powtarza się jednak 120 razy na sekundę (po 60 razy dla oka) - to robi wrażenie. Sprzęt jest ciężkawy i wymaga ładowania akumulatorów. W kinach technologia nosi nazwę XpanD i jest bardzo popularna w Europie Zachodniej i Azji. W Polsce wykorzystuje ją dziewięć kin.

Okulary migawkowe

XpanD X102

 

 

Okulary anaglifowe

 

Najstarszy sposób wywołania wrażenia głębi. To w tej technologii Tomasz Bagiński zrealizował krótkometrażowo-reklamowy film "Bieg", który można obejrzeć na stronie www.lech.pl. Prosta i skuteczna, umożliwia uzyskanie efektu 3D na ekranie "normalnego" telewizora czy monitora. Proste w swej konstrukcji okulary składają się z dwóch szkiełek (częściej kawałków folii lub akrylu) o różnych kolorach, najczęściej czerwonym i niebieskim. Złudzenie uzyskujemy dzięki nałożeniu na siebie (pod odpowiednim kątem) obrazów, których barwy dobrano w taki sposób, by - patrząc na całość w okularach - każde oko widziało tylko jeden, przeznaczony właśnie dla niego. Trochę jak przy Dolby 3D.

 

Okulary migawkowe

Panasonic TY-EW3D10U

 

 

Matryca 3D: bez okularów

 

W trójwymiarowości "autostereoskopowej" to ekran serwuje każdemu oku inny obraz. Takie telewizory mogą być wyposażone np. w dwie matryce LCD, które wyświetlają obrazy przesunięte względem siebie. O to, by trafiły do właściwego oka, dbają soczewki zintegrowane z matrycą.

Drugim rozwiązaniem jest zastosowanie paneli, w których połowa pikseli wyświetla obraz dla jednego, a połowa dla drugiego oka. Takie ekrany potrafią wyświetlać zarówno obraz dwu-, jak i trójwymiarowy.

Technologie autostereoskopowe są skomplikowane i kosztowne, a producenci do pokonania mają istotne problemy: niewielki kąt widzenia i małą odległość dzielącą widza od ekranu. Jednak to z nimi wiążą największe nadzieje. Na razie matryce LCD, które do uzyskania efektu 3D nie potrzebują okularów, znajdują zastosowanie głównie w reklamie, np. w wyświetlaczu prezentacyjnym Tridelity MV2700 (27 cali - 24 tys. zł). Taką technologię zastosowano też w aparacie Fuji FinePix Real 3D, o którym więcej w dalszej części artykułu.

 

 

 

Ostateczne starcie przed telewizorem

 

Tak naprawdę losy technologii rozstrzygną się na kanapie. Człowiek od dawna wiele wysiłku wkłada w to, by leżąc z pilotem w ręku, odbierał ekranową "rzeczywistość" wszystkimi zmysłami. Możemy się cieszyć dźwiękiem przestrzennym i obrazem doskonałej jakości. Teraz producenci wzięli się ostro do pracy nad wizją 3D.

Trudno przypomnieć sobie równie zmasowaną ofensywę marketingową w ostatnich latach. Najważniejsze wydarzenie technologiczne roku - targi CES w Las Vegas - upłynęły właśnie pod znakiem 3D. Branża ma za sobą trudny okres i pilnie potrzebuje wynalazku, który znowu popchnie miliony klientów do sklepów i skłoni ich do wymiany dotychczasowych odbiorników na nowe. Szkoda, że pokazując produkty, które pojawią się na rynku w ciągu najbliższych miesięcy, potentaci niechętnie mówili o cenach...

Panasonic jako jedyny pochwalił się linią trójwymiarowych telewizorów plazmowych.

Inne firmy wolą ekrany LCD, najchętniej podświetlane diodami LED. Popisywali się Sony, Samsung (seria LED 9000 - grubość poniżej 1 cm) i LG. Ten ostatni wytwarza ekrany w fabryce pod Wrocławiem. Urządzenia mają się pojawić w Polsce już w tym miesiącu!

Wyjątkowo dobrze wyposażony telewizor przygotowała Toshiba. Cell TV, oprócz tego, że jest gotowy na 3D, ma na pokładzie dysk 1 TB oraz odtwarzacz Blu-ray. I umie konwertować programy z dwóch do trzech wymiarów (dzięki zastosowanemu wcześniej w konsoli Sony PlayStation 3 wydajnemu procesorowi Cell). Czy zadziała w praktyce - zobaczymy.

Taką sztuczkę znają na pewno specjaliści. Założona przez Jamesa Camerona firma Lightstorm Entertainment niedługo przywróci do kin m.in. "Titanica" oraz "Terminatora 2: Dzień sądu" - w wersjach trójwymiarowych, oczywiście.

Jako jedna z niewielu firm wykorzystanie technologii polaryzacyjnej i okularów pasywnych zapowiedziała JVC. W modelu GD-463D10 obraz rozdzielany jest na dwie wiązki przez filtr znajdujący się na ekranie (a dokładnie - przez macierz, na którą składają się mikropolaryzatory). Podobne rozwiązanie zastosował Hyundai w pierwszym na świecie telewizorze 3D (E465S - 5,5 tys. dol.). Ten model sprzedawany jest w Japonii od kwietnia 2008 r. - to pokazuje, jak daleko z przodu znajduje się tamtejszy rynek elektroniki.

Technikę polaryzacyjną zastosowane także w pierwszym projektorze 3D (LG CF3D, cena ok. 10 tys. dol.). Sharp wybrał później bardziej uczęszczaną drogę, tworząc rzutnik działający z okularami migawkowymi (PG-D45X3D, 2800 dol.).

 

 

Trzeci wymiar płyty

 

O telewizory 3D nie trzeba się więc martwić. Z urządzeniami Blu-ray 3D (bo tylko na płycie BR możemy zapisać pełnometrażowy film trójwymiarowy) też nie jest źle. Producenci porozumieli się w sprawie nowego standardu. Urządzenia już są lub będą lada moment. W ofercie ma je więk-szość potentatów, m.in. Panasonic (DMP-BDT350 z łącznością z internetem i dostępem do serwisów YouTube czy Picasa), Samsung (BD-C6900 z półprzezroczystą obudową, zdobywca 2010 CES Best of Innovations Award, 400 dol.), Toshiba (DX3000 z Wi-Fi) i Sony (BDP-S770 gotowe do pracy w sieciach DLNA, cena nieznana).

 

 

Hity z satelity

 

W niedzielę 7 lutego na boisko w Twickenham pod Londynem wybiegli rugbyści Anglii i Walii. Rozgrywkę można było śledzić w 3D w 40 kinach Wielkiej Brytanii. Nadawca - satelitarny kanał BSkyB - przeprowadził już wcześniej podobny test podczas meczu Manchesteru z Arsenalem. Transmisja odbyła się w dziewięciu pubach.

Regularne nadawanie w 3D ma się rozpocząć wkrótce, być może w kwietniu. Jeśli chodzi o Europę, trudno jednak liczyć na wysyp kanałów tego typu. Większość nadawców jeszcze nie poradziła sobie ze standardem Full HD. Jak zawsze prowadzi Daleki Wschód. W Japonii telewizja Sky Perfect planuje w tym roku uruchomić trzy kanały 3D (transmisje krótkich filmów w trójwymiarze odbywają się tam od 2008 r.). Po piętach depczą im Amerykanie - DirecTV w czerwcu rozpocznie transmisje trzech kanałów. W tym samym miesiącu kanał 3D uruchomi ESPN. Pierwszą imprezą pokazaną w tej technologii będą mistrzostwa świata w piłce nożnej (25 spotkań). Później Summer X Games i mecze NBA - w pierw-szym roku ESPN ma pokazać w 3D 85 wydarzeń sportowych.

W wytwarzanie filmów i programów zaangażowali się także producenci sprzętu. Sony zamierza stworzyć w 2011 r. własny kanał we współpracy z Discovery i IMAX-em. Samsung połączy siły z DreamWorks Animation oraz Technicolorem. DirecTV kooperuje zaś z Panasonikiem.

 

 

Twoje własne 3D

 

Czy można samemu nagrywać 3D? Są pierwsze jaskółki, takie jak kamera firmy DXG. Parametry na razie nie szokują (640x480 pikseli), ale za to cena ma być przyzwoita - 400 dol. Jedną z pierwszych kamer 3D zdolnych zapisywać filmy w rozdzielczości Full HD pokaże prawdopodobnie w drugiej połowie roku Panasonic. Niestety, cena (20 tys. dol.) lokuje to urządzenie na półce rozwiązań profesjonalnych.

Niecierpliwie czekamy na aparaty fotograficzne. Pierwszym sprzętem tego typu jest dwuobiektywowy kompakt FujiFilm FinePix Real 3D (2000 zł), który można kupić w pakiecie z cyfrową ramką (V1 Real 3D - 1300 zł), wyświetlającą obraz w trybie dwu- lub trójwymiarowym.

 

 

Prawie jak w realu

 

Technologia 3D powinna się sprawdzić w grach. Pod koniec ubiegłego roku jeden z najwięk-szych producentów procesorów graficznych - nVidia - pokazał system 3D Vision. Umożliwia on przekształcenie zwykłego (dość mocnego) peceta w maszynę, która obsłuży grafikę 3D. Dokupić należy zestaw składający się z bezprzewodowych okularów aktywnych i urządzenia, które za pomocą podczerwieni zsynchronizuje ich pracę z obrazem. Do pełni szczęścia wymagane są jeszcze odpowiedni procesor graficzny oraz współpracujący z systemem monitor, np. Acer GD245HQ, ViewSonic FuHzion VX2265wm (245 dol.) lub Samsung SyncMaster 2233RZ. Zestaw nVidii (w pakiecie ostatni z monitorów) kosztuje 1900 zł. System zadziała też na ekranach CRT o częstotliwości odświeżania obrazu minimum 100 Hz.

Trójwymiarową grafiką można się cieszyć już w ponad 400 grach - napisanych w 2D, ale przetwarzanych "w locie" mocą procesora. Ich tytuły, pełną listę procesorów graficznych i urządzeń wyświetlających współpracujących z system znajdziemy na stronie producenta.

Największe emocje związane z trójwymiarowymi grami na PC jeszcze przed nami - nVidia udostępniła zestawy narzędzi dla programistów, którzy chcą w pełni wykorzystać możliwości, jakie dają sterowniki 3D. Pierwsza taka produkcja to - a jakże! - "Avatar".

Jeśli chodzi o konsole - użytkownicy PS3 otrzymają zapewne aktualizację oprogramowania, która sprawi, że gry dotychczas wyświetlane w dwóch wymiarach staną się 3D. Oczywiście, aby to odczuć, potrzebne będą specjalne telewizor i okulary. Niepokoić może fakt, że do obsługi strumienia 3D w najwyższej rozdzielczości potrzebne jest złącze HDMI 1.4 (uwaga: kable to jeszcze jeden element systemu kina domowego do wymiany!), tymczasem PS3 ma HDMI 1.3. Czy to oznacza, że efekt 3D pojawi się na telewizorach kosztem niższej rozdzielczości? Odpowiedzi na to pytanie nie znamy.

 

 

Monitory i notebooki

 

Obok monitorów 120 Hz, które potrafią współpracować z systemem nVidii, można też kupić ekrany przystosowane do prezentacji obrazów 3D dzięki zastosowaniu filtrów polaryzacyjnych. Takie urządzenie mają w ofercie m.in. Hyundai (W220S - 22 cale, 1680x1050 pikseli, 650 dol.) i LG (W2363D - 23 cale, Full HD).

Monitory 3D stworzyły też Asus, ViewSonic i Acer. A skoro są monitory i karty graficzne obsługujące grafikę trójwymiarową - są też pierwsze notebooki z matrycami 3D, m.in. Acer 5738 DZG (890 dol.) i współpracujący z nVidią Asus G51J (1490 dol.).

W historii swojego rozwoju technologia 3D miała momenty wzlotów i długie okresy stagnacji. Czy dzisiaj jesteśmy świadkami zjawiska, które za kilka lat będzie czymś oczywistym? A może to tylko kolejny zryw, który za chwilę się skończy? Mówi się o rewolucji na miarę kolorowej telewizji lub udźwiękowienia kina. Ale tak mówiło się za każdym razem, gdy fala zainteresowania technologią trójwymiarową przybierała na sile... Jak będzie, pokażą najbliższe miesiące.        

Od Euklidesa do "Avatara"

 

 

 300 lat p.n.e

Euklides: prawa optyki.

 

 

 

 XVI w.

Giambattista della Porta: widzenie przestrzenne.

 

 

   

 XIX w.

Charles Wheatstone:

stereoskop.

 

 

 

 1890

Ducos du Hauron:

technika anaglifowa.

 

 

  

 27 września 1922 

premiera filmu 3D

"The Power of Love".

 

 

 

 1929

Edwin H. Land:

filtr polaryzacyjny.

 

 

 

 lata 50.

B-klasowe filmy 3D.

 

 

 

1986 

3D w IMAX-ach.

 

 

  

2009

"Avatar"

 

 

   

Tekst: Jarek Michalski

Zdjęcia: Shutterstock, Wikipedia, Flickr, materiały prasowe (montaż)

Infografika: Wawrzyniec Święcicki (montaż

 

 

Zobacz też na Logo24:

 

 

Gry wideo to biznes. Ich twórcom znacznie bliżej do armii z fabryki snów niż do garażowych zapaleńców.

 
Panasonic pracuje nad kamerą skonstruowaną specjalnie w celu kręcenia filmów 3D Full HD (dotychczas obrazy trójwymiarowe powstawały dzięki nałożeniu obrazu ze "zwykłych" kamer).
Koreańska firma Hyundai IT wprowadziła na nasz rynek monitor wyświetlający obraz trójwymiarowy.

Acer 5738DZG to pierwszy laptop z ekranem trójwymiarowym.

Zobacz więcej na temat:

ZOBACZ WIDEO

Komentarze (1)
Zaloguj się lub komentuj jako gość
  • avatar

    Gość: dyletanctwo

    Oceniono 1 raz 1

    czy wam się przypadkiem słowo "technologia" z "techniką/systemem" nie myli?

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX