Каталог материалов
3D-телевидение: что это такое? 3D без очков
12.04.2011

3D-телевидение: что это такое? 3D без очков

3D без очков

Отличительной особенностью «безочкового» способа разделения изображений является отказ от применения каких-либо вспомогательных устройств непосредственно перед глазами зрителя. Такая система носит название автостереоскопической. Раздельное наблюдение изображений стереопары в такой системе происходит благодаря применению специальной растровой конструкции, состоящей из экрана и оптического растра (рис. 4)

Рис.4

Оптический растр представляет собой совокупность вертикально расположенных цилиндрических линз, каждая из которых прикрывает два столбца экрана: один — для «левого» кадра изображения, другой — для «правого». Для получения качественного стереоизображения необходимо, чтобы размер и шаг столбцов изображения на экране были строго согласованы с размером и местом установки линз.

Рисунок 5 поясняет работу стереоскопического дисплея растровой конструкции. На нем показаны два столбца, принадлежащие разным кадрам изображения. При отсутствии линзы (рис. 5, а) свет от каждого столбца распространяется во всех направлениях, попадая, и в левый, и в правый глаз.

Рис.5

Установка линзы перед каждой парой столбцов (рис. 5, б) приводит к собиранию расходящихся от каждой точки лучей света и фокусированию их в точку на плоскости изображения. Если рассмотреть прохождение света от всех точек обоих столбцов, то можно заметить, что в плоскости наблюдения формируется увеличенное и перевернутое изображение пары столбцов — зона стереовидения, состоящая из зон видения левого и правого глаза (рис. 5, в). Положение линзы и ее размеры рассчитаны так, чтобы ширина зоны стереовидения была вдвое больше глазного базиса (расстояния между хрусталиками глаз). Тогда зритель, перемещаясь в пределах зоны стереовидения, будет видеть левым глазом «левый» кадр стереопары, а правым — «правый».

Из сказанного понятно, что автостереоскопические технологии весьма сложны, особенно тогда, когда насладиться трехмерной картинкой на одном экране желают несколько человек. В этом случае для каждого зрителя требуется формировать отдельную пару кадров. Учитывая, что кадры для левого и правого глаз формируются одновременно, разрешение дисплея уменьшается в два раза. Все это и предполагает использование дисплеев высокого разрешения, так как зрители «делят» его между собой.

Совсем новое

В самых «продвинутых» телевизорах используется сложное разделение картинки для левого и правого глаз с помощью так называемого лентикулярного покрытия. Для того, чтобы эта технология эффективно работала независимо от точки размещения зрителя перед экраном, в них встроена видеокамера системы слежения (Eye Tracking — «подстройка для глаз»), которая определяет положение его глаз (удаленность и угол зрения) и всякий раз смещает находящийся перед изображением линзовый оптический растр таким образом, что при просмотре возникает 3D-эффект.

Разновидностью таких телевизоров являются многоракурсные 3D-системы (Multivawe), разделяющие изображения для левого и правого глаз с помощью системы линз. Обычно в таких телевизорах имеется две видеокамеры (они чем-то напоминают web-камеры) и находятся они вверху над дисплеем. Эти камеры отслеживают положение обоих глаз, а «умная» электроника направляет линзы таким образом, чтобы каждый глаз видел картинку, предназначенную только для него.

Еще одна новейшая 3D-технология — конвергенция, которая запускается нажатием специальной кнопки ПДУ. Для этой технологии в схеме телевизора используется очень мощный процессор, например, 3D Hyper Real Engine, который производит целую серию преобразований, превращающих двумерное изображение в трехмерное.

Их суть заключается в следующем. Сначала опознаются и обосабливаются все отдельные крупные и мелкие объекты изображения: деревья, люди, здания и т.п. Затем система определяет, на каком расстоянии от камеры находится каждый из них. Для этого разработан сложный алгоритм, основанный на анализе размера, четкости и скорости перемещения объекта. После чего рассчитывается бинокулярное смещение для каждого из объектов. На основе всех этих данных и формируется конечный видеосигнал, создающий трехмерный эффект.

От редакции

Придет ли 3D-телевидение на смену обычному так же, как цветное ТВ в свое время сменило черно-белое? С большой степенью уверенности можно утверждать, что так и случится, но каким оно будет? Использование очков не слишком удобно и многие находят его утомительным, а «безочковые» технологии пока еще несовершенны. В любом случае на наших глазах происходят захватывающие изменения телевизионной «картинки», без которой уже немыслим быт современного человека. Надеемся, что предложенный материал поможет вам разобраться в сути этой «трехмерной ТВ-революции».

Текст: Александр Пескин,
доцент МГТУ им. Н.Э.Баумана

<

Смотрите также


Если вам понравилась данная статья, поделитесь ей в социальных сетях:



Каталог материалов