Imagini 3D: un pic de mecanică a ochilor

3D. Un subiect la modă, deși nu este deloc unul nou pe piață. Mulți dintre noi au văzut cel puțin un film 3D la cinema și poate s-au întrebat care e rolul celebrilor ochelari pe care trebuie să-i purtăm în timpul vizionării filmului.

Să vedem întâi cum se formează imaginea tridimensională în creierul nostru. Ochii văd lumea în trei dimensiuni deoarece fiecare ochi vede lucrurile dintr-un unghi propriu, ușor diferit de unghiul de vedere al celuilalt ochi. Diferența între imaginea văzută de cei doi ochi este ușor decalată pe orizontală, iar obiectele apropiate sunt decalate mai mult decât cele îndepărtate: un deget plasat chiar în fața nasului îl vedem cu ochiul stâng în partea dreaptă și cu ochiul drept în partea stângă, în timp ce un obiect aflat pe linia orizontului se vede la fel cu ambii ochi. În imaginea alăturată se observă cum turnul din imaginea stângă e puţin mai distanţat de margine decât cel din imaginea dreaptă.

Creierul analizează în mod automat cele două imagini și pe baza diferențelor dintre ele creează acea senzație de spațialitate, de profunzime. De fapt , în afară de diferențele între imaginea văzută de cei doi ochi, creierul mai ia în calcul și alte aspecte când generează senzația de spațialitate, cum ar fi: acoperirea parțială a unui obiect de către un alt obiect situat mai aproape de noi, modul cum vedem un obiect a cărui dimensiune o cunoaștem deja, unghiul de convergență a două linii pe care le știm dinainte ca fiind paralele, poziția obiectelor pe verticală (obiectele aflate “mai sus” în câmpul vizual tind să fie percepute ca fiind mai îndepărtate), nuanțele modificate ale obiectelor aflate la mare distanță. Sunt aspecte de care țin cont și pictorii când pictează peisaje. O dovadă a faptului că creierul ține cont și de aceste lucruri este faptul că persoanele care au avut un accident și nu mai văd decât cu un singur ochi au totuși o anumită senzație de spațialitate, chiar dacă e mult redusă comparativ cu cineva care vede normal.

După ce am văzut cum se formează imaginile 3D în creier, nu este surprinzător faptul că scenele sunt filmate  3D folosind două camere video aflate una de cealaltă la o distanță comparabilă cu distanța dintre ochii umani. Toate sistemele 3D înregistrează separat (sub forma a două canale de imagine distincte) imaginile văzute de fiecare din cei doi ochi şi apoi le redau combinat, dar există un procedeu specific prin care fiecare din cele două canale de imagine este “codat” într-un anumit mod, pentru ca ulterior, în cursul vizionării filmului, să poată fi realizată o separare care să asigure faptul că fiecare ochi ajunge să vadă numai canalul de imagine care îi este destinat, nu şi pe celălalt.

Spuneam mai devreme că ideea imaginilor 3D nu este una nouă. Poate unii își amintesc benzile desenate 3D cu Batman apărute cu decenii în urmă, gândite să fie urmărite prin deja foarte îmbătrâniţii ochelari bicolori 3D. Subiectul a redevenit de actualitate odată cu progresele tehnologice care au permis ca vizionarea filmelor în 3D să devină accesibilă pe scară largă.

În varianta cu ochelari 3D bicolori, codarea dinainte de suprapunerea imaginilor se face filtrând imaginile prin filtre colorate: astfel una din imagini primește o tentă roșiatică iar cealaltă – o tentă albăstruie sau verzuie. În cinema primim o pereche de ochelari care au o lentilă roșie iar cealaltă de o culoare care de obicei albastră. Cu ochiul liber ambele imagini, atât cea pentru ochiul stâng cât și cea pentru cel drept, sunt văzute pe ecran simultan cu ambii ochi, iar rezultatul este că imaginea văzută e defocalizată: o combinație de imagini și culori fără niciun sens. Cu ochelarii pe ochi, însă, lentilele colorate fac ca fiecare ochi să vadă cu preponderență imaginea destinată lui, din cele două care sunt afișate simultan. Ochelarii 3D bicolori nu sunt grozavi – filtrarea folosind cele două culori, este alterată percepția cromatică a imaginii, culorile nemaifiind cele naturale. Şi, după un timp mai lung sau mai scurt apar binecunoscutele senzaţie de durere de cap. Totuşi, tehnologia fiind foarte simplă şi ieftină, încă sunt folosiţi pe scară largă.

O variantă mai modernă tot din categoria ochelarilor ieftini, destinaţi păturilor populare de oameni ai muncii, sunt ochelarii 3D polarizaţi. Dacă ai fost la 3D IMAX te-ai întâlnit acolo cu astfel de ochelari. Marele avantaj faţă de ochelarii cu lentile colorate este faptul că ei nu alterează culorile. Lumina folosită pentru proiecţia imaginilor pentru cei doi ochi este polarizată diferit, astfel că prin ochelarii polarizaţi trece doar lumina polarizată pentru unul din cei doi ochi.

Ochelarii ChromaDepth, patentaţi de compania Chromatek, sunt o invenţie mai nouă şi oferă printre cele mai plăcute experienţe 3D de pe piaţă. Tehnologia ChromaDepth este mai complicată. Foloseşte microprisme, efectul stereoscopic fiind bazat pe diferenţele în modul cum are loc difracţia luminii colorate prin prisme. ChromaDepth oferă iluzia că diferite culori ocupă diverse poziţii în spaţiu, roşu în prim plan, albastru în fundal. Ideea funcţionează deosebit de bine cu cerul, marea sau un gazon cu iarbă pe post de fundal şi obiecte mai roşiatice în prim-plan. Deci orice secvenţă media poate primi un efect 3D cât timp culorile sunt aşa cum spuneam mai devreme. Dezavantajul este că dacă la un moment dat este modificată culoarea se modifică şi senzaţia de spaţialitate.

În jocurile video 3D (și nu numai) sunt întâlniți ochelarii 3D activi (cu shutter – sistem de obturare a razei vizuale) – prin comparație, cei cu lentile colorate şi cei polarizaţi fiind numiți pasivi. Ei sunt conectați la sistemul care comandă imaginea afișată pe ecran iar în loc de lentile au niște mici ecrane LCD transparente care sunt capabile să devină temporar opace obturând raza vizuală dacă primesc o astfel de comandă. Principiul de funcționare este următorul: unitatea care controlează afișarea imaginii 3D afișează pe ecran în mod alternativ imaginile pentru ochiul stâng respectiv pentru ochiul drept, ele alternând foarte rapid. În același timp, unitatea comandă lentilele ochelarilor așa încât imaginea afișată în momentul respectiv pe ecran să poată fi văzută numai de ochiul căreia îi este destinată, celălalt ochi fiind obturat de o lentilă temporar opacizată. Este bine ca viteza cu care alternează imaginile să fie cât mai ridicată, în caz contrar efectul perceput fiind unul neplăcut (senzație de jenă vizuală și dureri de cap). Prețul unei perechi de ochelari activi este sensibil mai mare decât al ochelarilor pe care îi știm din cinema-uri.

Tot în sfera 3D aș aminti un fenomen interesant: este vorba despre stereograme (cum e cea din imaginea atașată). O stereogramă arată ca o imagine plină cu modele colorate care se repetă, fiind uşor modificate în anumite zone. Când te uiți la ea cu o privire superficială nu vezi nimic neobişnuit, însă dacă îţi modifici focalizarea ochilor şi te uiţi cumva “prin” ea, ca şi cum ai vrea să vezi ceva aflat în spatele ei, la un moment dat o să îţi apară ca prin minune unul sau mai multe obiecte tridimensionale  care au pe ele aceeași textură cu modele colorate ca şi fundalul şi pe care le percepi ca aflându-se între tine şi fundal. Pe stereogramă se află atât imaginea pentru ochiul stâng cât şi cea pentru ochiul drept, numai că nu se foloseşte un mijloc extern (cum ar fi ochelarii 3D) pentru a face ca fiecare din imagini să ajungă la ochiul căreia îi este destinată, ci separarea imaginilor se face prin modul în care imaginea este privită.

Dacă n-ai mai văzut stereograme şi vrei să faci o încercare, fă clic pe imagine ca să-ţi apară mărită, stai la vreo 50 cm de ecran şi uită-te “prin” imagine, focalizându-ți privirea pe un punct imaginar aflat undeva (mult) în spate (astfel încât modelele să se vadă neclar). Mișcând acel punct imaginar mai în față sau mai în spate (prin schimbarea focalizării ochilor), la un moment dat, dacă ai noroc și ești perseverent, o să vezi extrem de clar un avion tridimensional apărând în fața fundalului. Poți încerca cu diverse nivele de zoom ale imaginii, poate nimerești unul în care îți este mai ușor să vezi imaginea 3D. Dacă nu reușești și încep să te doară ochii, asta e, nu toată lumea poate. Dar măcar ai încercat. Iar dacă te roade faptul că n-ai reușit, mai caută stereograme pe Google Images și încearcă pe mai multe. Important e să schimbi mereu focalizarea ochilor ca să găsești acel punct în care apare imaginea. Pentru mine cel puţin a meritat efortul, satisfacția când am văzut prima oară obiectele din stereogramă fiind maximă :) De atunci mi-a fost mult mai ușor să văd următoarele stereograme, îmi ia maxim 15 secunde să găsesc focalizarea corectă a ochilor pentru o stereogramă.

Revenind la ochelarii 3D, în prezent se depun eforturi pentru perfecționarea soluțiilor de vizionare a filmelor 3D fără ochelari (cine i-ar purta dacă s-ar putea și fără, nu?), însă tehnologiile curente nu au atins încă un nivel satisfăcător. Într-un articol separat voi trece în revistă pe scurt principalele abordări în direcția asta.

Share on Facebook
Share on LinkedIn

Publicat în: Glosar

Etichete:

Despre autor: Este fetiţa trupei, cea guralivă şi amuzantă; ne place s-o buzărim de câte ori avem ocazia ca s-o ofticăm, dar nu ne iese întotdeauna pentru că din nefericire ține la glumă. Atenție, deși e fată nu trebuie subestimată pentru că este deţinătoarea unor cunoştinţe solide de IT pe care ştie să le pună în ecuație ca să obțină ce vrea.

RSSComentarii

Comentează | URL trackback

  1. bety spune:

    foarte interesant! :*

  2. CaliVita spune:

    Un articol foarte bine documentat, felicitari
    Eu am fost si am vazut un cateva filme cu tehnoilogie imax si un film cu alta tehnologie, nu ii stiu numele, in ambele cazuri am avut o senzatie de ameteala si dezorientare, am vazut dupa film ca erau unii care mergeau cam impleticit, si nu cred ca era de la bautura sau droguri

  3. Imagini 3D spune:

    Foarte interesant articolul, mersi!

  4. Eu spune:

    Ce tare nu am citit nimic (am 8 ani) dar am văzut imaginea 3D din imaginea normala.

  5. Scurtu Sorin Izvoraş spune:

    Consider prin prezenta, că este nevoie de o cercetare
    interdisciplinară, pentru înţelegerea şi verificarea celor spuse de
    mine, existând toate premisele unui salt calitativ ,logic,natural,mult
    mai ieftin şi eficient,cel actual fiind scump, greoi, periculos,
    inestetic. Există şi urmări benefice pentru vederea 3D naturală.
    Pot afirma faptul că pornirea cercetarilor în domeniul 3D este gresita.
    Tridimensionalitatea este intrinseca, naturala si indiferenta la
    stereoscopie, aceasta din urma adaugând doar o componenta umana şi nu
    numai, folositoare mai mult în actiune, în viata de zi cu zi,
    accentuând efectul de volum şi mişcare . Este adevarat ca actualmente,
    prin mijloace sofisticate şi prin folosirea ochelarilor speciali se
    obtine un efect tridimensional, însa acesta este ne natural, obtinut
    cu mijloace relativ sofisticate, si relativ periculoase pentru
    sistemul vizual. Înca din 1995, fara falsa modestie, pot spune ca am
    gasit calea naturala,
    fenomenologica, pentru a obtine imagini 3D, de pe un televizor normal.
    Am pornit de la o întrebare simplă: unde este informaţia necesară
    redării tridimensionale a imaginilor tridimensionale preluate de către
    un aparat cu film sau electronic. Nu a fost pierdută pentru că nu este
    posibil conform legilor logic acceptate, deci este acolo şi vă invit
    să luaţi un film , o peliculă şi să o descompuneţi fizic, în grosime.
    Veţi descoperi straturi succesive de emulsie sau de culori aşezate
    într-o anumită ordine. De aceea printre altele am reuşit să vizionez
    3d inclusiv filme preluate de pe asemenea suporturi.
    -De ce nu a fost descoperită şi implementată metoda de către companii
    şi puteri în domeniu?. Răspunsul
    este acesta, edificator. În toate prezentările realizării 3d actuale,
    se pornea de la expresia “după cum se ştie (de unde!?),
    tridimensionalitatea este intrinsecă vederii binoculare,
    stereoscopice”. Cu aceasta tot ce s-ar fi putut descoperi mai departe
    a fost stopat. Este o concluzie ce m-a frapat de prima dată, putând
    stopa şi pe mai departe dezvoltarea corectă în cercetare şi în alte
    domenii. O constatare din propria experienţă , mi-a format
    părerea că studiile aprofundate, universitare,pot crea “ochelarii de
    cal” ce nu mai permit cu uşurinţă pasul către nou. De aceea , în
    facultate, am încercat să ocolesc acele capcane ale lucrului
    “imuabil”, de necontestat, stabilit o dată pentru totdeauna. Mai
    aduc un mic exemplu în favoarea realizărilor mele, respectiv
    rugămintea ca dvs să faceţi un mic experiment.
    Închideţi un ochi şi vedeţi rezultatul. Nu mai vedeţi
    tridimensional, adică nu mai vedeţi în perspectivă, în adâncime, nu
    mai vedeţi care obiect este mai aproape şi care mai departe?.
    Dacă ar fi fost aşa, nu ar mai fi existat persone care să poată
    circula liber sau conduce vehicule având un singur ochi valid. Dar ele
    există, iar dvs, prin micul experiment mai sus prezentat,o puteţi
    dovedi cu siguranţă.

    Vă mulţumesc pentru răbdarea de a mă fi ascultat.
    Cu stimă şi respect,

    Trimit acest mail de la o cunoştinţă, unde, dacă aveţi bunăvoinţa,
    puteţi răspunde în acelaşi mod, sau cum consideraţi că este mai bine.

  6. gigi_ambreiaj spune:

    poti sa faci cancer de la ochelari


Trackbacks

  1. bagamare.ro spune:

    Imagini 3D: un pic de mecanică a ochilor | IT4Fans – te ajută să te miști în IT!…

    3D. Un subiect la modă, deși nu este deloc unul nou pe piață. Mulți dintre noi au văzut cel puțin un film 3D la cinema și poate s-au întrebat care e rolul celebrilor ochelarilor pe care trebuie să-i purtăm în timpul vizionării filmului….

Comentează




Dacă vrei să apară o poză la comentariul tău, fă-ți rost de un Gravatar.