Tretja dimenzija

V zadnjem času smo priča vrnitvi 3D video tehnologije na trg ter pojavu komercialnih in cenovno dostopnih 3D LCD televizorjev, namenjenih domači uporabi. Vendar ideja o tridimenzionalnem zaslonu ni tako nova, kot bi si mislili. Prve poskuse beležimo v prvi polovici devetnajstega stoletja, vse skupaj pa je začel angleški znanstvenik in izumitelj sir Charles Wheatstone. Poleg številnih izumov na področju akustike in elektrotehnike je Wheatstone leta 1838 opisal stereopsijo, to je tridimenzionalni vid, kot proces, pri katerem mrežnici dveh oči pošiljata nekoliko različne slike, možgani pa jih pretvorijo v edinstveno tri -dimenzionalna slika. Glede na to, da rojstvo te teorije sovpada z začetki razvoja fotografije, je David Brewster že po 6 letih skonstruiral prvi stereoskop, napravo, ki je delala 3D fotografije. Ta izum je vzbudil veliko zanimanje številnih izumiteljev tistega časa, tako da je kmalu Francoz Louis Jules Duboscq predstavil izboljšano različico in ustvaril znamenito tridimenzionalno fotografijo kraljice Viktorije, ki je bila kasneje predstavljena na Veliki razstavi v Londonu leta 1851. Razvoj 3D naprav se je nadaljeval, tako da so že v štiridesetih letih prejšnjega stoletja postale komercialne 3D kamere nekaj povsem običajnega. Vzporedno z razvojem fototehnike je potekal tudi napredek znamenitih »gibljivih slik«, to je filmskega zapisa. Leta 1855 je bil predstavljen prvi kinematoskop, torej stereoskopska kamera, leta 1922 pa je bil javno prikazan prvi 3D film – "Moč ljubezni". Nato gre razvojna pot tridimenzionalnega videa v korak s sodobnimi dosežki, tako je bil leta 1935 posnet prvi barvni 3D film, v petdesetih letih dvajsetega stoletja pa so 3D filmi pridobili veliko popularnost. Za popularizacijo filma nasploh in tudi 3D filma sta v veliki meri zaslužna razvoj in razmah televizije, na bogatem severnoameriškem trgu pa 3D filmi doživljajo pravi razcvet. Iz tistega časa se spominjamo "House of Wax" (1953), ki je imel tudi 2D zvok, klasika Alfreda Hitchcocka "Dial M for Murder" (1954) pa je bila prvotno posneta v 3D, vendar je bila zaradi čim večje komercializacije na koncu predstavljeno v običajni 2D obliki. Na drugi strani "železne zavese" je rivalstvo ohranila sovjetska tridimenzionalna ekranizacija novele "Robinson Crusoe" (1947). Priljubljenost tridimenzionalnih filmov je trajala vse do osemdesetih let prejšnjega stoletja, glavni razlogi, zaradi katerih 3D ni prevzel prednosti, pa so bili pomanjkanje standardizacije, visoki stroški snemanja in draga oprema za reprodukcijo. Vokseli – tridimenzionalni piksli. Tehnike statičnega 3D-prikazovanja Glavne vrste tridimenzionalnih zaslonov vključujejo stereoskopske, avtostereoskopske, računalniško ustvarjene holograme (računalniško ustvarjena holografija – CGH) in volumetrične prikaze. Stereoskop je najstarejši sistem, ki smo ga opisali že v prejšnjem odstavku, z njegovim razvojem pa je nastal avtostereoskopski sistem. Za ta sistem je značilno, da ustvarja 3D učinke na samem zaslonu namesto v možganih gledalca, kar omogoča uživanje brez uporabe očal ali drugih pripomočkov. Osnova avtostereoskopije je oddajanje pikslov, ki imajo različno barvo in intenzivnost pod različnimi koti gledanja, kar omogoča postavitev več različnih verzij iste slike na en zaslon. Računalniški hologram predstavlja dosežek s konca dvajsetega stoletja in temelji na ustvarjanju polj, ki odbijajo svetlobo različnih jakosti in pod različnimi koti. Čeprav CGH predstavlja trenutno najučinkovitejšo 3D tehniko, je izdelava detajlnega holograma povezana s številnimi izračuni in testi, ki niso poceni, zato je njena uporaba izven laboratorija še zelo redka. Zadnji v vrsti je volumetrični pogled, ki ustvari 3D sliko s pomočjo volumetričnih (tridimenzionalnih) slikovnih pik ali vokslov. Volumetrični prikaz je sestavljen iz večploskovnih in ploščatih prikazov, ki s svojim pozicioniranjem v prostoru ustvarjajo svetlobne točke v prostoru in tako tvorijo tridimenzionalno obliko. Iz teh kratkih opisov je razvidno, da ima vsaka tehnika različne omejitve, med katerimi se največje odražajo v obsežni in občutljivi opremi ter v zelo visokih stroških opreme. Anaglifna črno-bela fotografija 3D Hollywood Po dvajsetletnem zatišju, ko so vsi filmofili in ljubitelji te atraktivne tehnologije mislili, da ne bo vrnitve, se 3D, predvsem po zaslugi računalnikov in LCD zaslonov, vrača. K oživitvi 3D filma so največ prispevali sodobni formati visoke ločljivosti, pa tudi tehnika računalniško generirane slike (Computer-Generated Imagery – CGI), večina studiev pa je kot optimalno rešitev sprejela polarizacijske 3D sisteme. Najprej je treba povedati, da je polarizacija trenutno najbolj razvita in razširjena 3D tehnika, za katero je značilna uporaba posebnih očal za doseganje tridimenzionalnih učinkov. V stereoskopiji ločimo dve obliki polarizacijskih filtrov: linearne in krožne. Linearna polarizacija je sistem, ki doseže 3D učinek s projiciranjem dveh zapisov na isti zaslon s pomočjo ortogonalnih polarizacijskih filtrov, ki so postavljeni pod kotom 90 stopinj. Ploščo je treba projicirati na posebno platno, tako imenovani "silver screen", ki je izdelano iz odsevnih materialov, ki ohranjajo polarizacijo in kompenzirajo izgubo svetlobe, ki nastane zaradi prehajanja skozi filtre. Po projiciranju na platno levo in desno steklo 3D očal prepuščata svetlobo različnih polarizacij, zaradi česar naš center za zaznavanje sprejema dve različni sliki hkrati, ki ju možgani sčasoma združijo v tridimenzionalno obliko. Med gledanjem polarizacijskega 3D posnetka je potrebno držati glavo v konstantnem položaju, saj gibi vodijo do motenj zaznavanja in učinkov »prelivanja«. V primeru krožne polarizacije se skozi nasproti postavljena filtra projicirata dve sliki. Stekla na očalih prepuščajo svetlobi, ki se oddaja skozi levi in ​​desni filter, in tako v možgane pošljejo dve različni sliki, ki se združita v tridimenzionalno sliko. Prednost krožnega sistema se kaže v možnosti gledalca, da dobi ustrezen 3D pogled tudi ob premikanju glave, uporaba samo enega projektorja, ki izmenično prikazuje »levo« in »desno« sekvenco, pa zmanjša stroške opreme, slabosti pa so: pogostejše popačenje slike in pojav tako imenovanih "duhov" (dvojne slike). Plastična 3D očala Glede na to, da so hollywoodski studii glavni dejavnik vseh tehnoloških novosti na področju snemanja, lahko rečemo, da je novo dobo tridimenzionalnih filmov začel režiser James Cameron. Njegov dokumentarni film "Ghosts of the Abyss", predstavljen leta 2003, je bil prvi film, posnet s sistemom Reality Camera, ki namesto filmskih kamer uporablja video kamere visoke ločljivosti. Po tem so isti sistem uporabili za snemanje uspešnic, kot sta "Spy Kids 3D: Game Over" (2003) in Aliens of the Deep (2005). Aktualna Cameronova uspešnica, ki se v času pisanja vrti v beograjskih kinematografih, je film "Avatar". Tudi omenjeni dosežek je bil posnet v 3D tehniki, vendar z uporabo digitalnega 3D sistema Fusion Camera, s katerim bodo posneli tudi naslednji Cameronov film Battle Angel (napovedan za leto 2011). Med drugimi filmi, posnetimi v tridimenzionalni tehnologiji, izstopa "Polar Express" (2006) kot prvi animirani 3D film, "Potovanje v središče Zemlje" (2008), "Bolt" (2009) in številni drugi. vojska oboževalcev pa nestrpno pričakuje 3D različico sage "Vojna zvezd", ki jo napovedujeta George Lucas in podjetje In-Three. 3D televizija Televizijski prikaz v treh dimenzijah predstavlja poenotenje nekaterih že opisanih sistemov z dodatkom specifičnih tehnologij, najpogosteje uporabljeni pa so anaglifni, polarizacijski, avtostereoskopski in sistemi izmeničnega sekvenciranja. Anaglifni 3D prikaz je v osnovi variacija že opisane linearne polarizacije, učinek pa dosežemo z uporabo kromatskih filtrov v steklih 3D očal. Avtostereoskopski zasloni temeljijo na uporabi posebnih leč in drugih dodatkov, ki omogočajo 3D efekte na LCD plošči, za katere je značilno, da ne zahtevajo nobene dodatne opreme (očal ipd.). Omejitve te tehnike se odražajo v ozkem polju, ki zagotavlja popolno 3D atmosfero (v avdiofilmskem smislu – mala sladica), dolgotrajno gledanje pa lahko povzroči utrujenost oči in glavobole. Sistemi z zamenljivimi sekvencami, včasih imenovani AI (Alternate Image), predstavljajo najnaprednejšo tehnologijo. Kot večina 3D-posnetkov zahteva AI pri snemanju uporabo dveh kamer, nato pa se dva filma združita v enega, kjer se izmenično nizajo sekvence enega in drugega. Preprosto povedano, najprej se predvaja sekvenca, namenjena levemu očesu, nato pa sekvenca, namenjena desnemu očesu. Logično je, da ta nastavitev podvoji vrednost sekvenc na sekundo, tako da je namesto običajnih 24 zdaj polnih 48 sličic. Del nujne opreme so sofisticirana očala, opremljena z zelo hitrimi zaslonkami, ki se odprejo le, ko je slika na zaslonu namenjena »njihovemu« očesu – leva so odprta, ko je na zaslonu zaporedje, namenjeno levemu očesu, zaprta pa ko je na zaslonu "pravo" zaporedje. Sinhronizacija očal s sliko poteka brezžično. Čeprav sistemi umetne inteligence praktično ne obstajajo v kinodvoranah, uživajo veliko priljubljenost v domačih 3D sistemih, pa tudi v 3D igranju. Video in računalniške igre s tridimenzionalnimi učinki obstajajo že od časov sistemov Sega in Nintendo Famicon, vendar je šele tehnološka raven sodobne računalniške strojne opreme omogočila popularizacijo 3D iger, vse več grafičnih adapterjev pa podpira tridimenzionalni prikaz. Seveda uporaba AI sistemov na računalnikih poleg ustreznih aplikacij (filmi ali igre) pomeni tudi uporabo očal z lečo. Standardizacija barvne anaglifne fotografije Težave s standardizacijo so stare toliko kot industrija in so občasno povzročile stagnacijo in celo upad ali opustitev nekaterih tehnologij, vendar so 3D sistemi tukaj izjema. Namreč, po vrnitvi tridimenzionalnih videov na svetovno sceno, v začetku tega desetletja, so velike korporacije, kot so Disney, DreamWorks in Philips, videle potencial in se obrnile na mednarodno organizacijo SMTPE (Society of Motion Picture and Television Engineers – Združenje filmskih in televizijskih inženirjev), ki so si prizadevali za vzpostavitev globalnih standardov za razvoj 3D televizije. Očitno je bila ta zahteva posledica številnih "formatnih vojn" v preteklosti, ki se jim je sodobna zabavna industrija tokrat želela izogniti. Posledica omenjene zahteve je, da danes obstaja več standardiziranih tehnik 3D kodiranja in oblikovanja, ki so prilagojene različnim aplikacijam, pa tudi končni kakovosti reprodukcije. Avgusta 2008 je SMTPE začel raziskavo, ki bo omogočila določitev parametrov za prikaz 3D vsebin na vseh zaslonih, ne glede na to, ali gre za televizorje, računalniške monitorje ali druge prikazovalnike, pa tudi ne glede na vrsto povezave (kabel, satelit). , Internet …). Filmski studii vsak dan napovedujejo več 3D naslovov, industrija 3D tehnologije pa postaja vse večja in vplivnejša. Nekateri rezultati so že vidni, na primer novi standard HDMI v1.4, ki je opremljen za prenos številnih 3D-formatov, pa tudi prva serija 3D LED-televizorjev pogonov LG ali Panasonic, medtem ko Sony dela na prilagajanju Vaio in Izdelkov Playstation v 3D vsebino. Namesto zaključka bomo rekli, da nas veseli, da se industrijski velikani ne borijo slepo za dobiček z negotovim izidom, ampak s sodelovanjem televizijski program približujejo novi revoluciji, morda večji od uvajanja barv tehnologija. Prepričani smo, da bo ta razvoj prinesel hitrejšo in učinkovitejšo širitev 3D naprav na globalni ravni, v zadovoljstvo velikih korporacij, pa tudi nas – končnih uporabnikov.