Стереоизображение
Стереоизображения отличаются от обычных тем, что создают иллюзию объема, это всего лишь иллюзия и ничто другое. Основана она на особенности нашего зрения — бинокулярности: левым и правым глазом мы видим немного различающиеся картинки. Если создать такие приспособления, чтобы в левый и правый глаз попадали различные изображения, мы сможем увидеть стереоскопический эффект. Особенности бинокулярного зрения человека были описаны еще Леонардо да Винчи, но без какого-либо практического применения.
21 июня 1833 года Чарльз Уэтстон на собрании Королевского общества в Лондоне прочитал лекцию о своих исследованиях в области стереоскопии. Он продемонстрировал свои работы, используя особое зеркальное приспособление, которое направляло в левый и правый глаз различные картинки. Это были зарисовки пейзажей с двух точек зрения — правого и левого глаз. Благодаря работе нашего мозга две различные, но созданные по особым правилам картинки соединяются в объемное изображение. 21 июля 1833 года можно считать официальным днем рождения индустрии стереоизображений. Появление стереоскопии опередило появление фотографии на 6 лет.
1839 год считается годом появления фотографии. Конечно, такие изобретения не делаются в один день. Появлению фотографии предшествовали исследования Ньепса, Талбота, Гершеля и многих малоизвестных изобретателей. 19 августа 1839 года Дагерр запатентовал свое изобретение. С этого дня началось развитие не только фотографии, но и стереофотографии.
Очки со встроенными дисплеями
Простейший способ создания трёхмерной картинки — использовать очки со встроенными дисплеями, каждый для своего глаза. Применяется, в частности, в шлемах «виртуальной реальности », которые, кажется, уже вышли из моды. Очевидные недостатки — громоздкость, дороговизна и сильная нагрузка на глаза. Неочевидная проблема — низкое по нынешним меркам разрешение и отсутствие программной поддержки в современных ОС.
Анаглифические стерео очки
Следующий по простоте способ увидеть 3D-видео — анаглифные или анаглифические очки (анаглифические стерео очки). Это те самые картонные очки с разноцветными плёнками, которые иногда вкладывают в коробки с играми или журналы. Формирование разных картинок для двух глаз осуществляется за счёт разницы волнового диапазона цветов. Грубо говоря, выводимое на экран изображение состоит из двух слоёв: «красного» и «синего», так что глаз, смотрящий на него через «красный» светофильтр, видит «синюю» картинку, а через «синий» — «красную».
Единственное достоинство технологии — крайняя дешевизна. На программном уровне она поддерживается любыми современными видеокартами (у NVIDIA — даже через «родные» драйверы). Главный недостаток — низкая яркость и чудовищнейшая цветопередача, если вообще есть смысл говорить о цветопередаче, когда весь мир предстаёт в оттенках... кхгм... серых будней.
Тем поразительнее изобретательность людей, придумавших, как использовать весь этот анаглифический кошмар в кинотеатрах. В технологии Dolby 3D, которая, кстати, действует в двух третях «трёхмерных» кинозалов на территории России, применяется колесо со светофильтрами, делящее каждый кадр на шесть — два «красных», два «синих» и два «зелёных» для левого и правого глаза, они отличаются оттенками. Зритель надевает очки с чуть более сложными светофильтрами и получает «объёмное» кино, уже немножко похожее на цветное. Единственный плюс тот же — предельная дешевизна проекционного оборудования и пассивные очки, которые не могут сломаться. Опять же, «пипл хавает».
Поляризационные стерео очки
Заметно веселее дела обстоят с поляризационной технологией. Собственно, принцип здесь почти такой же, только световые волны разделяются поляризационным фильтром. В двухпроекторных системах IMAX, например, используется линейная поляризация: на одном проекторе установлен фильтр, поляризующий свет вертикально, на другом — горизонтально. Пассивные очки с аналогичными фильтрами выдают каждому глазу свою картинку. Достоинства: дешёвые очки, приличная цветопередача. Недостатки: нужны два проектора, специальный экран с серебряным покрытием для сохранения поляризации, пониженная яркость изображения и «раздвоение» картинки при наклоне головы.
В системах RealD и MasterImage 3D устранены два из перечисленных недостатка: для демонстрации фильма нужен один проектор, а благодаря круговой поляризации, даже если вы свернёте себе шею, картинка будет оставаться чёткой. Разница в том, что в RealD для получения стереопары служит электронный фильтр, а в MasterImage 3D — поляризационное колесо. Низкая яркость и серебряный экран — в комплекте.
Затворные стерео очки
Затворная технология — затворные стерео очки (в кино представлена под брендом XpanD, почти треть российских 3D-кинотеатров) заключается в том, что проектор с высокой частотой выдаёт кадры для обоих глаз, а синхронизированные с ним очки, оснащённые затворами на основе жидких кристаллов, выделяют нужные кадры. Преимущества: для реализации требуется лишь проектор с высокой частотой кадров, хорошая цветопередача. Недостатки: дорогостоящие очки со сложной начинкой, требующей питания и связи с проектором, невысокая яркость.
Чтобы получить эффект объёмного изображения, во всех описанных технологиях требуется надеть очки, а это такой аксессуар, который часто не выносят даже люди с испорченным зрением — не случайно же так популярны контактные линзы. К тому же очки, выдаваемые в кино, могут просто не подойти вам по форме, и вместо того чтобы наслаждаться фильмом, вы будете маяться из-за неудобной каракатицы на лице.
Лентикулярная
Существует единственная «безочковая » 3D-технология, которую можно более-менее воспринимать всерьёз — это лентикулярная, но она «заточена» не столько под кинотеатры, сколько на просмотры в небольших помещениях. Помните «стереоскопические » открытки с рифлёным пластиковым покрытием? Здесь принцип тот же: изображение делится на узкие вертикальные полоски, на которые накладывается линзовый растр из цилиндрических выпуклых линз, благодаря которым левый глаз видит своё изображение, а правый — своё. Подобные системы в «большом кино» строились ещё в советское время, но их главным недостатком оставалась физическая невозможность обеспечить стереоэффект в любом месте большого кинозала. Сейчас серийно выпускаются 3D-мониторы для домашнего использования, но они пока весьма дороги: например, 42-дюймовый Philips 42-3D6W01/01 с 2D-разрешением Full HD стоит порядка 11 тысяч долларов и способен работать с программным пакетом для трёхмерного моделирования 3dsMax. Что и говорить, компьютерная графика на таком мониторе выглядит действительно впечатляюще, а вот фильмов в подходящем формате попросту нет. То, что выдают специальные плееры вроде 3DS Media Player, конечно, никакое не 3D, да и реальное разрешение они снижают вдвое.
Существенным недостатком является то, что он формирует не одну условную плоскость, а несколько.
В разделяемых ими областях наблюдения чередуются L и R ракурсы, так, что при смещении наблюдателя на некоторый угол от главной плоскости возникает неприятный эффект, называемый «псевдоскопическим», когда правый глаз видит левую картинку и наоборот.