2017. november 24., péntek

3D képalkotás

  • (p)
Írta: elefant | Utoljára frissítve: 2013-02-08 12:17

Hi​rdet​é​s

2010-óta a 3D lett a szórakoztatóelektronikai iparág egyik legfontosabb hívószava, hiszen ma már rengeteg, háromdimenziós tartalmak megjelenítését, kezelését biztosító televízió, projektor, Blu-ray lejátszó, médialejátszó és házimozirendszer érhető el.

3D az agyban

A háromdimenziós képalkotási eljárások célja, hogy a hagyományos kétdimenziós képhez hozzáadják a mélységérzetet. Amíg viszont fel nem találják az olcsó, jó minőséget biztosító és könnyen előállítható hologramot, addig ez csak úgy működhet, ha valahogy sikerül átverni az emberi agyat. Ehhez "csupán" annyit kell tenni, hogy a képernyőn megjelenő képi információk egy részét csak a bal, a másik részét pedig csak a jobb szembe juttassák, ugyanis ez az elmében térhatású képpé áll össze. Ennek hátterében az áll, hogy a binokuláris emberi látás a mélységet, azaz egyes objektumok, tárgyak és  a háttér egymáshoz viszonyított távolságát a két szem által érzékelt és feldolgozott képek közötti eltérések alapján teremti meg.

Az iparági szereplők számos eljárást dolgoztak ki annak a feladatnak a megoldására, hogy hogyan juttassanak eltérő képi információkat a jobb-, illetve bal szembe. Az első ilyen jellegű kísérletek már az 1800-as évek közepén megkezdődtek, de mára kevés, azaz kettő megoldás maradt csak versenyben: az aktív shutteres és a passzív polarizációs technológia.

Ezeken kívül még két 3D technológia érdemel említést. A tévéknél, kijelzőknél nem használják, de például magazinokban lehet találkozni az anaglyph 3D technológiával, ami piros-kék szemüveget igényel, illetve dolgoznak már a szemüveg nélküli 3D eljáráson, amelynél a képernyő felülete olyan, hogy egy meghatározott helyről nézve különböző kép kerül a két szembe, de ez a technológia egyelőre még nem terjedt el, többnyire csak prototípusokkal lehet találkozni.

Hogy működik az aktív shutter?

A működési elv rendkívül egyszerű, hiszen csak annyi a teendő, hogy a képernyőn egymást váltogatva jelenjenek meg a jobb-, illetve a bal szembe szánt képek. Ezzel párhuzamosan arra is szükség van, hogy a másik szem le legyen takarva, és ne jusson bele a másik szemnek szánt képi információ. A helyzetet nehezíti, hogy a folyamatosnak tűnő mozgás illúziójának érdekében másodpercenként legalább hatvan képkockának kell eljutnia egy-egy szemhez, azaz szükség van olyan kijelzőre, amely biztosítja a másodpercenkénti 120 képkocka megjelenítését. És persze kell egy olyan szerkezet is, amely képes ennyi idő alatt hatvanszor kitakarni a jobb- és bal szem látómezejét.

Aktív szemüveg
Aktív szemüveg

Pont ennek a két feltételnek a hiánya volt az, amiért ennyit kellett várni a 3D elterjedésére. A megjelenítő eszköz épülhet LCD, plazma vagy OLED technológiára, sőt már vannak kompatibilis projektorok is. Ezen eszközök fejlődése egyébként nem állt meg, hiszen akadnak olyan darabok, amelyek másodpercenként akár kétszáz képkocka megjelenítését (200 hertzes valós képfrissítés) teszik lehetővé.

A szem kitakaráshoz szintén az LCD technológiát használják, mégpedig úgy, hogy egy szemüveg lencséit átlátszó folyadékkristályos panelekkel helyettesítik. Ezek a kis "monitorok" a képváltással szinkronban sötétülnek el, azaz töltik ki feketével a látóteret. Tehát amikor a bal szemnek szánt kép látható a képernyőn, akkor a jobb szem előtti lencse sötét, és fordítva. Mivel ehhez energia szükséges, ezért az ilyen típusú kiegészítőkbe tölthető vagy cserélhető akkumulátort építenek.

Passzív polarizációs eljárás

Ennél a megoldásnál két külön képet hoznak létre egy időben, egy felületen projektorok vagy speciális képernyő segítségével, melyek közül az egyik függőlegesen, a másik pedig vízszintesen polarizált. Ez azt jelenti, hogy ha az emberi szem elé vízszintesen vagy függőlegesen polarizált lencsét helyezünk, akkor az egyiket meg fogja szűrni, így az nem jut el a szembe. Tehát a lencsék eltérő polaritású fényt engednek át, és így kerül a szemeken át az emberi agyba a térhatáshoz szükséges két különböző kép. Ezt úgy valósítják meg, hogy a képernyőre felváltva kerülnek az egyik és a másik képnek a sorai. A technológia élharcosa az az LG; saját fejlesztésű FPR szűrővel ellátott passzív paneljeit jó pár más gyártónak (pl. Philips, JVC, Panasonic) eladja, akik beépítik ezeket televízióikba.

Passzív szemüvegekk
Passzív szemüvegek

Előnyök és hátrányok

A technológia jellegéből fakadóan a passzív 3D esetén egy 2D-ben Full HD-t produkáló kijelző használatakor a maximális felbontás 1920x540 képpont, hiszen a szűrés miatt vízszintes sorokból csak minden második jut el egy-egy szembe. Az aktív shutteres ezzel szemben képes a Full HD megjelenítésre háromdimenziós módban is, hiszen ott a képet frissítik sűrűbben. Többek között ez az oka annak, hogy miért is favorizálja a Samsung és a Panasonic továbbra is inkább az utóbbi eljárást.

Viszont mivel a polarizált szemüvegekbe szükségtelen LCD "monitort" és akkumulátort építeni, ezért azok könnyebbek, kényelmesebbek és olcsóbbak is, mint aktív rokonaik, ráadásul a zavaró villódzással sem kell számolni. Emellett itt az úgynevezett crosstalk, vagyis áthallás effektet is el lehet felejteni. Ez akkor jelentkezik, ha az egyik szembe a másikba szánt információ kerül, aminek következtében szellemképes lesz a végeredmény.A vertikális betekintési szög a passzív technológia esetében jóval kisebb, hiszen gyakorlatilag csak a tévé síkjából lehet nézni a képet, mert az egyébként atomjaira hullik..Viszont cserébe horizontálisan egy picit jobban teljesít, mint az aktív shutteres, de mivel általában egy tévét, projektort szemből vagy közel szemből néz az ember, és nem igazán oldalról, főleg 3D tartalmak esetén, ez utóbbinak annyira azért nincs jelentősége.

A bemenő 3D jelek szabványai

Side by side: a bal és jobb szemnek szánt képek egymás mellé helyezve kerülnek a megjelenítő eszközhöz, ami szétválasztja azokat és teljes képernyőre nyújtja. Ezt a jelet dolgozza fel a 3D tévé vagy projektor. Ez esetben a maximális felbontás: 960x1080 képpont.

Top and bottom: Az elv ugyanaz, mint a Side by side esetében, ám itt nem egymás mellé, hanem egymás fölé kerültek a képkockák, így a maximális felbontás: 1920x540 képpont.

Frame packing / Frame by frame: A Blu-ray lemezeknél terjedt el elsősorban, hiszen a lemez tárolókapacitása biztosítja a szükséges, nagy adatmennyiség eltárolását. Ennél a szabványnál két teljes értékű Full HD kép jelenik meg egymáson. A kezelése speciális hardvert igényel, a legnagyobb felbontás 1920x1080 képpont.

Ha pontatlanságot találsz a cikkben, kérjük, írd meg a szerzőnek!
A bejegyzés utolsó frissítésének időpontja: 2013-02-08 12:17

H​irde​té​s

Copyright © 2000-2017 PROHARDVER Informatikai Kft.