Прежде всего, напомним, чтобы мы увидели трехмерную картинку, нам нужно показать одновременно два изображения — для левого и правого глаза соответственно. Вопрос в том, как используя один экран, сделать так, чтобы каждый глаз видел только свое изображение, и не отвлекался на картинку, ему не предназначенную.
Игры света
Стереоизображение в кинотеатре чаще всего создается с помощью поляризации света. Когда картинка для каждого глаза, проецируемая на экран отдельным проектором, предварительно проходит через специальные фильтры. Аналогичные фильтры в очках кинозрителя отделяют изображение для правого глаза от изображения для левого. В кинотеатрах IMAX 3D используется так называемая линейная поляризация. Она позволяет воспроизвести трехмерную картинку на большом экране и в высоком разрешении, однако имеет существенный недостаток — при отклонении головы зрителя влево или вправо стереоэффект теряется.
Альтернативная технология от компании Sony — RealD использует круговую поляризацию. Для получения изображения достаточно всего одного проектора, перед которым устанавливается так называемый Z screen — поляризационный фильтр на основе жидких кристаллов. Фильтр синхронизируется с проектором и обрабатывает 144 кадра в секунду, таким образом, на экране отображаются две картинки с частотой 72 кадра в секунду. Изображение для правого глаза поляризуется по часовой стрелке, для левого — против. Подобная технология позволяет избежать основного недостатка линейной поляризации — стереоэффект не разрушается даже при значительных поворотах головы зрителя.
Впрочем, технология RealD не лишена и собственных недостатков. Главный из них — значительная потеря яркости изображения, как по причине того, что яркость лампы используется для формирования сразу двух картинок, так и потому, что много света задерживается на поляризационном фильтре. В результате, зритель видит только около 35% излучаемого проектором света.
Поляризационные технологии используют легкие и относительно недорогие очки, но дорогое проекционное оборудование и специальный посеребренный экран, отражаемый свет от которого не меняет свою поляризацию, что очень важно для достижения стереоэффекта.
Возвращение к истокам
Для получения объемной картинки по технологии Dolby 3D происходит смешивание изображений с различной длинной волн. В основу технологии положен старый как свет способ получения объемной картинки с помощь так называемых анаглифических очков, где один окуляр имеет красный цветофильтр, другой — синий. Проблема данного способа заключается в том, что цветные фильтры искажают цветопередачу, требуют достаточно длительного привыкания (порядка 30 минут), а впоследствии от них еще какое-то время нужно отвыкать.
Впрочем, как выяснилось позже, для фильтрации изображения совсем не обязательно использовать абсолютно разные цвета (читай — волны очень разной длинны, в случае с красным и синим это 629 и 446 нм соответственно). Отделить одно изображение от другого можно одновременно в любом из трех основных диапазонов цветом (красном, синем и зеленом). Поскольку каждый цвет воспринимается человеческим глазом в достаточно широком диапазоне длинны волн, тогда как разница в длине волн параллельно передаваемых изображениях может быть всего 50 нм.
Говоря проще, для разделения изображений для правого и левого глаза не обязательно чтобы одно было полностью красным, а другое — синим. Картинка может быть цветной, только кадры предназначенные для правого глаза — слегка окрашенными в красный, для левого — слегка в синий. На практике для такой раскраски служит вращающийся полупрозрачный диск, половинки которого имеют разные цвета. Вся прелесть технологии в том, что она не требует специального экрана или покупки нового проекционного оборудования. Вращающийся диск можно установить на любой совместимый проектор, способный выдавать 144 кадра в секунду (аналогично RealD 3D частота изображения для каждого глаза — 72 кадра в секунду). Диск синхронизируется с проектором с помощью специального устройства.
Для просмотра картинки используются очки с аналогичными светофильтрами. Очки Dolby 3D делают, как правило, достаточно тяжелыми и вандалоустойчивыми, посему пользоваться ими будет удобно далеко не всем.
На стыке телевидения и кино
Кроме технологий, основанных на использовании пассивных очков, также существуют технологии с активными очками. Фильтрация изображения для правого и левого глаза происходит за счет попеременного открытия и закрытия окуляров (на практике это два миниатюрных прозрачных ЖК-экрана, которые затемняются, а потом снова становятся прозрачными). Технология активных очков может использоваться как с киноэкранами (в кинотеатрах — XpanD, или с домашними проекторами), так и с телевизорами и мониторами.
Главное, чтобы изображение имело частоту вертикальной развертки не менее 100—120 Гц (50—60 ГЦ для каждого глаза), иначе мерцание и усталость глаз вам попросту обеспечена. Кроме того, что активные очки достаточно универсальны, они также обладают хорошей цветопередачей (в виду отсутствия светофильтров). Эта технология применяемая, например, в трехмерных очках NVIDIA, активно берется на вооружение не только пользователями настольных компьютеров, но и ноутбуков. В том числе и потому, что поляризационные пассивные очки должного стереоскопического эффекта на портативных компьютерах не доставляют, и это понимают не только пользователи, но и производители.
Впрочем, при всех своих достоинствах активные очки не лишены и недостатков. Во-первых, это достаточно сложная и дорогая конструкция самих очков. Если пассивные очки стоят порядка $40—50, то стоимость очков с активными шторками может достигать $120. Во-вторых, активные очки требуют специального синхронизирующего устройства, что может стать неудобством для пользователей ноутбуков, если только синхронизация не происходит через Bluetooth. В-третьих, весу очкам добавляет встроенная батарея, которую также необходимо периодически заряжать. В-четвертых, неприятный сюрприз ждет любителей трехмерных игр. Дело в том, изображение для трехмерных очков вдвое увеличивает нагрузку на видеокарту. И если ваш 3D-акселлератор не достаточно производительный, вам придется уменьшить детализацию и разрешение картинки или же быть готовым к постоянному притормаживанию.
