Немного о 3D изображении

Во всем мире технологии, которые позволяют видеть 3D объемные изображения на плоском экране, называются стереоскопическими (stereoscopic) или 3D стереоскопическими технологиями.

Основным принципом всех современных 3D стерео технологий является разнесение изображения отдельно для каждого глаза. В жизни мы видим каждым глазом чуть различную картинку, которая отличается на небольшой угол зрения. Соответственно, мы получаем две слегка различающиеся картинки, которые наш мозг восстанавливает в одну объемную стереоскопическую картинку. Таким образом, 3D стерео изображение формируется именно мозгом. Когда мы смотрим обычный телевизор или экран, то каждому глазу показывается одинаковая картинка и не возникает объемного стереоэффекта. Для решения этой задачи был открыт принцип стереоскопии, который заключается в том, что при показе каждому глазу специально подготовленной отдельной картинки человек начинает видеть объемное 3D стереоизображение.

Этот принцип известен уже давно, еще в конце 19-го века были популярны стерео фотографии, а в 70-е годы в СССР активно развивали сеть стереокинотеатров. Тогда почему до сих пор мы не используем всех преимуществ 3D стереоскопических технологий? Простого способа разнесения изображения для каждого глаза (напр., стереоскопы) оказалось недостаточно (так как качество такой 3D стерео технологии невысоко и просматривать стерео неудобно).

Создание качественного 3D стерео изображения требует специального высокотехнологичного оборудования (3D очков, компьютера, 3D монитора или проектора, драйверов, 3D фильмов или игр). Еще несколько лет назад 3D оборудование было доступно только крупным организациям и стоило сотни тысяч долларов. Однако за последние годы производительность и характеристики техники растут так быстро, что теперь Вы можете поставить себе на стол последние достижения и новинки 3D технологий! В настоящий момент наибольшее развитие получили две 3D стерео технологии: активные (затворные) 3D очки и поляризационные технологии.

В первую очередь это вызвано их стоимостью, удобством установки и настройки, а также направлениями применения.

Активные (затворные) очки (напр., 3D VISION NVIDIA) – это наилучшее решение для дома и для бизнеса, когда 3D смотрит один или несколько человек. Преимуществом активных очков является совместимость с большим количеством устройств (3D мониторов, телевизоров и проекторов), легкость установки, применение обычных экранов и др.

Поляризационные системы – это наилучшее решение для массовых показов, мероприятий и выставок. Преимуществом данной технологии является низкая стоимость поляризационных очков и возможность использовать проекторы с любыми техническими параметрами (яркостью, разрешением и т.д.)

Что позволило сделать качественный скачек в развитии стереоскопических технологий:

• Развитие производительности видеокарт
• Резкое увеличение производительности процессоров
• Переход на HD-формат
• Удешевление 3D мониторов, телевизоров и проекторов
• Появление доступных для домашнего использования технологий (поляризация, shutter glasses (затворные очки)
• Развитие стереомониторов, переход на LCD-технологии
• Внедрение новейших стереосистем для создания реалистичной 3D-графики (стереографики)
• Создание новых технических решений по стереоскопическим технологиям
• Появление необходимых 3D программ и аппаратных стерео решений
• Признание стереоскопических технологий как профессиональным 3D-сообществом, так и пользователями, которые ищут новых впечатлений и ощущений от 3D!

Теперь дело за Вами! Какую стереоскопическую технологию Вы выберете и как Вы захотите использовать эту 3D стерео технологию! В настоящее время в мире развивается несколько 3D стерео технологий. Каждая 3D технология имеет свои недостатки и преимущества.

Анаглиф технология (сине-красные очки). 3D технология с цветовым разделением.

В 3D анаглиф технологии цветового разделения изображения для левого и правого глаза используют разные цвета для каждого кадра (аниграфическое разделение).
Традиционно в стереоскопических технологиях левое изображение преимущественно красного цвета, а правое – синего.

Стерео очки для наблюдения тоже имеют соответствующие светофильтры (красный и синий).

Преимущества: низкая стоимость технологии, простота использования стереоскопии, не требуется специального монитора или проектора.
Недостатки: искажения в отображении цветов, плохое качество стереоскопии, быстрая утомляемость глаз.

Стереоскопическая технология — цветовое разделение внутри спектра цветов (Infitec)

В 3D технологии цветового разделения внутри спектра цветов (Infitec) изображения для левого и правого глаза используют разные цвета (анаглифическое разделение), но в данной 3D технологии разделение происходит не на красный и синий, а на отдельные полоски внутри спектра этих цветов. Данная особенность стереоскопической технологии позволяет повысить качество стереоизображения, избежать искажения цветов. 3D очки, применяемые в данной стереотехнологии, тоже имеют соответствующие светофильтры однако эти фильтры очень сложны, так как должны разделять спектр цветов.

Преимущества: высокое качество стереоскопии, не требуется специальный 3D экран.
Недостатки: небольшое искажение в отображении цветов, дороговизна 3D очков,  специализированного 3D обеспечения от производителя, дополнительное место для размещения оборудования.

Основное применение данная технология нашла место в 3D кинотеатрах.

3D поляризационная технология — поляризационное разделение

В 3D технологии поляризационного разделения два изображения разделяются с помощью поляризации света (линейная поляризация или круговая поляризация). Они проецируются на специальный экран (3D серебряный экран), не меняющий поляризации падающего света. Направления поляризации фильтров подобраны таким образом, что каждый глаз видит только предназначенное для него изображение. 3D технология поляризационного разделения применяется в проекционных 3D EVENT системах, специальных мониторах, 3D кинотеатрах.

Преимущества: высокое качество 3D эффекта, возможность использовать проекционные системы для большого числа зрителей, наиболее комфортное решение для длительного просмотра 3D стерео.

Недостатки: незначительные несовершенства при разделении изображений из-за рассеивающих свойств экрана, дополнительное  места для размещения, сложность установки и настройки оборудования, специальный 3D экран.

Применение: в 3D кинотеатрах, для массовых 3D показов, шоу, выставок и мероприятий, для науки, образования и сложных проектов.

Затворная (shutterglasses) технология, которая использует жидкокристаллические очки.

В настоящий момент это наиболее распространенная 3D технология для дома и для бизнеса. Основными производителями 3D очков для данной технологии являются NVidia (очки 3D VISION), Xpand (очки Xpand), скоро появятся очки от других крупнейших компаний.

В 3D технологии затворного разделения изображения для левого и правого глаза проецируются на экран по очереди и для наблюдения используются 3D очки, стекла которых затемняются синхронно с подаваемым изображением.

3D технология затворного разделения применяется для домашних и бизнес решений, для выставок и презентаций и в других направлениях. Для данной технологии требуется специальные 3D мониторы или 3D проекторы, поддерживающие 120 Гц.

Преимущества: высокое качество изображения 3D, простота установки и настройки, поддержка многих производителей, доступность, лучшее решение для дома, возможность интеграции сложных 3D систем.

Недостатки: специальные требования к 3D оборудованию (высокая частота 3D монитора/3D проектора — 120 Гц), дорогие 3D очки, неудобна для массовых мероприятий.