За то, как работают 3D-очки и почему окружающие предметы кажутся нам объемными, на самом деле «отвечает» наш мозг. Поскольку глаза расположены на небольшом расстоянии друг от друга, в головной мозг поступает два изображения — с правого глаза и с левого. И уже в мозге происходит объединение этих двух картинок в одну общую, объемную — это называется бинокулярное зрение.
Секреты трехмерного изображения: какие существуют виды 3D-очков и как они работают
С появлением 3D-очков кинематограф вышел на новый уровень. Теперь любой фильм в жанре экшен, ужасов или триллера можно сделать ещё более пугающим, реалистичным и увлекательным. Но в чем секрет этих очков с синим и красным стеклом и как именно работают 3D-очки?
GettyImages
А помните, раньше в кинотеатрах бесплатно раздавали 3D-очки?
Как человеческий глаз видит объем
Устройство 3D-очков
Тут в игру вступают 3D-очки. В основе эффекта 3D лежит принцип стереоскопии: небольшое различие между изображениями, попадающими на каждый глаз, позволяет нашему мозгу формировать восприятие глубины и объема. Вот как работают 3D-очки в кинотеатре: у них есть специальные линзы — фильтры, которые пропускают только определенные волны света.
В 3D-очках используются специальные линзы (или фильтры) — они и создают эффект глубины.
Как работают 3D-очки
Чтобы сделать фильм объемным, его монтируют таким образом, чтобы на экране одновременно было два изображения, будто бы криво наложенных друг на друга. И именно из-за этого эффекта у нас рябит в глазах, если смотреть фильм без специальных очков. Но когда мы надеваем 3D-очки, принцип работы следующий: наш правый глаз начинает видеть одно изображение, в то время как левый — другое. То есть, таким образом искусственно воссоздается бинокулярное зрение, и мы видим фильм в объеме.
Виды 3D-очков
При этом существует несколько видов 3D-очков, и вы, скорее всего, пользовались каждым из них. У одних одно стекло красное, другое — синее (это анаглифные 3D-очки), а другие имеют обычные черные стекла, но все равно обладают 3D-эффектом (это поляризованные очки).
Анаглифные 3D-очки
Анаглифные 3D-очки работают очень просто. Как упоминалось ранее, на экран кинотеатра проецируются два разных изображения (немного криво наложенных друг на друга). Чтобы очки-анаглифы сработали, эти изображения на экране должны иметь разные оттенки — одно будет синеватым, а другое красноватым.
Анаглифные 3D-очки работают по принципу небольшого наложения одной картинки на другую.
Соответственно, синяя часть очков пропускает только красный свет, в то время как красная часть очков пропускает только синий свет, и мозг видит две картинки, которые преобразует в одну объемную. К слову, именно так работают 3D-очки для телефона — не только для экрана в кинотеатре.
Поляризованные 3D-очки
3D-очки с поляризацией уже устроены чуть сложнее. Да, анаглифные очки прекрасно справляются со своей задачей, но при их использовании теряется качество изображения. И чтобы избавиться от этого недостатка, придумали технологию 3D-очков нового типа.
Современные 3D-очки работают по принципу поляризации света.
Можно сказать, что 3D-очки работают как очки виртуальной реальности. В основе лежит физическое явление — круговая поляризация. В результате картинка на экране выглядит как обычно, то есть не двоится, а при надевании очков мы все равно «погружаемся» в объемное изображение.
- 3D-очки с линейной поляризацией
Такие 3D-очки виртуальной реальности встречаются чуть реже. Все потому, что у них есть один большой недостаток: когда зритель наклоняет голову, фильтр перестает «ловить» поступающие волны света. Это приводит к ухудшению качества, и картинка снова становится мутной. Такой эффект связан с тем, что линзы очков содержат поляризационные фильтры, пропускающие свет с «фиксированной» оптической ориентацией. Как правило такие очки выдают при просмотре фильмов IMAX 3D.
- 3D-очки с круговой поляризацией
При «наведении» этих очков на экран с фильмом одно стекло пропускает свет с круговой поляризацией по часовой стрелке, в то время как другое — только свет с круговой поляризацией против часовой стрелки. Таким образом, наши глаза снова видят разные изображения, а мозг объединяет их в одно объемное. Принцип работы 3D-очков позволяет видеть объемное изображение при любом положении головы.
3D-очки с активным затвором
Такие 3D-очки передают изображение поочередно. В очках установлены жидкокристаллические линзы, которые открываются и закрываются синхронно с показом фильма. Благодаря высокой скорости переключения наш мозг соединяет последовательные кадры в цельное стереоскопическое изображение — так создается ощущение объема и глубины.
Такие 3D-очки работают через инфракрасный порт и синхронизируются с экраном телевизора или компьютера.
Зеркальные 3D-очки
Зеркальные линзы «сводят» изображение, перенаправляя свет таким образом, что наши глаза получают картинку с эффектом глубины. Однако эта технология используется не всегда. Так, мы никогда не встретим эти 3D-очки для телефона Android — для них нужно включить фильм в формате горизонтальной параллельной стереопары.
Форматы просмотра видео для 3D-очков
И вот тут возникают первые сложности. Не все 3D-очки работают с телевизором или экраном смартфона. Формат просмотра видео зависит от нескольких факторов:
- Оборудование. Телевизор или проектор должен поддерживать нужный тип кодирования изображения — только благодаря этому очки смогут «увидеть» объемную картинку.
- Тип 3D-очков. Например, анаглифные очки пропускают только определенные цветовые каналы, поэтому левый и правый глаз видят разные изображения, подготовленные для каждого из них. Такие очки не получится надеть в том случае, если в дисплее телевизора предусмотрены поляризационные фильтры.
Каждый формат отличается качеством изображения — степенью яркости, цветопередачей и детализацией. Всего существует 7 основных современных методов обработки стереопары, которые и определяют, какие 3D-очки будут работать в кинотеатре или дома.
- Анаглиф. Изображения для левого и правого глаза кодируются с помощью цветных фильтров, которые пропускают анаглифные очки. В красный канал транслируется картинка для левого глаза, а в синий — для правого глаза. Это один из самых популярных методов кодирования, однако зачастую сильно «страдает» цветопередача.
- Пассивная поляризация. Такая технология используется только в жидкокристаллических телевизорах и некоторых OLED-телевизорах.
- Чересстрочный метод. Изображение разделяется на четные и нечетные строки. Каждая группа предназначена для правого и левого глаз. При этом вертикальное разрешение заметно ухудшается.
- Горизонтальная стереопара. Два изображения (левое и правое) располагаются рядом. Это самый популярный метод обработки изображения для домашних телевизоров. Смотреть такое кино можно в поляризованных очках.
- Вертикальная стереопара. Изображения для левого и правого глаза расположены одно над другим. Для воспроизведения такого формата нужен специальный плеер — он есть не во всех медиасистемах.
- Раздельная стереопара. Изображение разделено на два видеопотока.
- Метод временного разделения, или Page flip. Здесь наконец можно доставать 3D-очки с активным затвором. Изображение будет передаваться в четных и нечетных кадрах для каждого из глаз.
Сегодня телевизоры с опцией 3D уже не являются экзотикой. Однако перед тем, как скачать понравившийся фильм, не забудьте узнать, какой тип 3D-очков работает с вашим гаджетом.
Как с помощью 3D-очков добиться желаемого эффекта при просмотре видео
Практически все современные мультимедийные системы позволяют переключиться на 3D-изображение. Вне зависимости от типа, все 3D-очки для телевизора работают по одному принципу. Делимся советами, как устроить кинопоказ не выходя из дома:
- Подберите подходящий контент. Видео должно быть снято в 3D или специально обработано для стереоскопического восприятия — то есть иметь два канала для левого и правого глаза.
- Используйте совместимые 3D-очки. Убедитесь, что способ кодирования подходит для просмотра именно в ваших 3D-очках. Проверьте, что очки не повреждены и корректно фильтруют световые волны.
- Настройте яркость, контрастность и глубину для 3D-воспроизведения. Некоторые телевизоры имеют отдельный параметр 3D, который можно найти в настройках.
- Выключите все источники света.
- Если изображение кажется слишком ярким или, наоборот, размытым, попробуйте немного изменить положение головы. И, конечно, дайте себе немного времени привыкнуть к очкам!