technika
Autor: Mirosław Karpierz, Michał Makowski | dodano: 2012-08-09
Czy powstaną telewizory wyświetlające programy 3D?

(Fot. Wikipedia)

Czy powstaną telewizory wyświetlające programy 3D, które będzie można oglądać bez okularów?

Odpowiadają prof. dr hab. inż. Mirosław Karpierz i dr inż. Michał Makowski z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej.

Takie urządzenia pojawiają się już na targach elektronicznych. Chociaż ich konstrukcja jest tajemnicą, to, znając dotychczasowe metody otrzymywania obrazu 3D, można się domyślać, na jakich zasadach działają.

Ludzka siatkówka podobnie jak klisza fotograficzna rejestruje obrazy płaskie – dwuwymiarowe. Jednak do każdego oka światło od oglądanych obiektów dochodzi pod trochę innym kątem. Powoduje to, że obrazy odbierane przez półkule mózgowe różnią się, a im bliżej znajduje się obiekt, tym rozbieżności te są większe (jest to zjawisko paralaksy). To właśnie dzięki temu widzimy obrazy w trzech wymiarach, choć wpływ mają też inne efekty (m.in. akomodacja oka). Gdybyśmy oglądali niezależnie każdym okiem dwie fotografie zrobione z tych miejsc, w których znajdowały się gałki oczne, to mielibyśmy wrażenie widzenia przestrzennego. Tę metodę wykorzystuje się już od XIX wieku w stereoskopach (np. fotoplastykonie) wyglądających jak lornetki, w których każdy z okularów skierowany jest na odpowiedni dla niego płaski obraz.

Podobną zasadę stosuje się obecnie podczas wyświetlania trójwymiarowych filmów. Widz zakłada okulary przepuszczające różne składowe wyświetlanego obrazu po to, aby każde oko odbierało przeznaczony dla niego obraz. Mogą być one wyposażone w dopełniające filtry barwne (oba obrazy mają różne składowe barw), filtry polaryzacyjne lub migawki zasłaniające i odsłaniające na przemian lewe i prawe oko w sposób zsynchronizowany z wyświetlanym obrazem.

Jednak w metodzie stereoskopowej nie zawsze potrzebne są okulary. Nałożenie dwóch obrazów mających postać wąskich pasków i umieszczenie ich pod przezroczystą folią z odpowiednio wytłoczonymi soczewkami cylindrycznymi powoduje, że do oczu dociera widok tylko z co drugiego paska. Technika ta stosowana jest od lat sześćdziesiątych na pocztówkach i drukach reklamowych, a ostatnio również w aparacie cyfrowym jednej z firm. Być może zastosowano ją także w prototypowych monitorach i telewizorach. Wadą metod stereoskopowych jest m.in. to, że dobrze widać jedynie wtedy, gdy patrzy się poziomo, w pewnych zakresach kątów i odpowiednich odległościach od ekranu. Innym pomysłem jest użycie kamery, która śledzi położenie głowy widza, a program komputerowy dostosowuje wyświetlany obraz.

Metoda ta nie wymaga ekranu o specjalnej konstrukcji. Wrażenie przestrzenności jest bardzo dobre, lecz w danym momencie może go doznawać tylko jeden widz. Prawdziwy obraz trójwymiarowy ogląda się, patrząc na hologram, który można traktować jako złożenie wielu siatek dyfrakcyjnych uginających światło w takich kierunkach, w jakich rozchodziło się od rzeczywistego obiektu. Jednak na razie potrafimy robić tylko pojedyncze dobre hologramy statyczne.

Wytwarzanie wysokiej jakości filmów oraz monitorów holograficznych jest kwestią przyszłości. Natomiast istnieją już prototypy monitorów, w których wykorzystuje się programowalne elementy uginające światło, w których można zmieniać nie tylko jasność, lecz także kierunek świecenia każdego piksela. Odpowiednie sterowanie takimi źródłami światła daje efekt podobny jak w obrazie holograficznym. Wówczas wielu widzów znajdujących się w różnych miejscach może naraz widzieć przestrzennie bez okularów. Możemy się spodziewać opracowania również innych metod. Wszystko wskazuje na to, że telewizja trójwymiarowa bez okularów wkrótce się upowszechni, tak jak wcześniej film dźwiękowy i telewizja kolorowa.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 05/2010 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
12/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
24
W 1859 r. Karol Darwin opublikował dzieło O powstaniu gatunków na drodze doboru naturalnego.
Warto przeczytać
Odkrycia Svante Pääbo zrewolucjonizowały antropologię i doprowadziły do naniesienia poprawek w naszym drzewie genealogicznym. Stały się fundamentem, na którym jeszcze przez długie lata budować będą inni badacze

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Mirosław Karpierz, Michał Makowski | dodano: 2012-08-09
Czy powstaną telewizory wyświetlające programy 3D?

(Fot. Wikipedia)

Czy powstaną telewizory wyświetlające programy 3D, które będzie można oglądać bez okularów?

Odpowiadają prof. dr hab. inż. Mirosław Karpierz i dr inż. Michał Makowski z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej.

Takie urządzenia pojawiają się już na targach elektronicznych. Chociaż ich konstrukcja jest tajemnicą, to, znając dotychczasowe metody otrzymywania obrazu 3D, można się domyślać, na jakich zasadach działają.

Ludzka siatkówka podobnie jak klisza fotograficzna rejestruje obrazy płaskie – dwuwymiarowe. Jednak do każdego oka światło od oglądanych obiektów dochodzi pod trochę innym kątem. Powoduje to, że obrazy odbierane przez półkule mózgowe różnią się, a im bliżej znajduje się obiekt, tym rozbieżności te są większe (jest to zjawisko paralaksy). To właśnie dzięki temu widzimy obrazy w trzech wymiarach, choć wpływ mają też inne efekty (m.in. akomodacja oka). Gdybyśmy oglądali niezależnie każdym okiem dwie fotografie zrobione z tych miejsc, w których znajdowały się gałki oczne, to mielibyśmy wrażenie widzenia przestrzennego. Tę metodę wykorzystuje się już od XIX wieku w stereoskopach (np. fotoplastykonie) wyglądających jak lornetki, w których każdy z okularów skierowany jest na odpowiedni dla niego płaski obraz.

Podobną zasadę stosuje się obecnie podczas wyświetlania trójwymiarowych filmów. Widz zakłada okulary przepuszczające różne składowe wyświetlanego obrazu po to, aby każde oko odbierało przeznaczony dla niego obraz. Mogą być one wyposażone w dopełniające filtry barwne (oba obrazy mają różne składowe barw), filtry polaryzacyjne lub migawki zasłaniające i odsłaniające na przemian lewe i prawe oko w sposób zsynchronizowany z wyświetlanym obrazem.

Jednak w metodzie stereoskopowej nie zawsze potrzebne są okulary. Nałożenie dwóch obrazów mających postać wąskich pasków i umieszczenie ich pod przezroczystą folią z odpowiednio wytłoczonymi soczewkami cylindrycznymi powoduje, że do oczu dociera widok tylko z co drugiego paska. Technika ta stosowana jest od lat sześćdziesiątych na pocztówkach i drukach reklamowych, a ostatnio również w aparacie cyfrowym jednej z firm. Być może zastosowano ją także w prototypowych monitorach i telewizorach. Wadą metod stereoskopowych jest m.in. to, że dobrze widać jedynie wtedy, gdy patrzy się poziomo, w pewnych zakresach kątów i odpowiednich odległościach od ekranu. Innym pomysłem jest użycie kamery, która śledzi położenie głowy widza, a program komputerowy dostosowuje wyświetlany obraz.

Metoda ta nie wymaga ekranu o specjalnej konstrukcji. Wrażenie przestrzenności jest bardzo dobre, lecz w danym momencie może go doznawać tylko jeden widz. Prawdziwy obraz trójwymiarowy ogląda się, patrząc na hologram, który można traktować jako złożenie wielu siatek dyfrakcyjnych uginających światło w takich kierunkach, w jakich rozchodziło się od rzeczywistego obiektu. Jednak na razie potrafimy robić tylko pojedyncze dobre hologramy statyczne.

Wytwarzanie wysokiej jakości filmów oraz monitorów holograficznych jest kwestią przyszłości. Natomiast istnieją już prototypy monitorów, w których wykorzystuje się programowalne elementy uginające światło, w których można zmieniać nie tylko jasność, lecz także kierunek świecenia każdego piksela. Odpowiednie sterowanie takimi źródłami światła daje efekt podobny jak w obrazie holograficznym. Wówczas wielu widzów znajdujących się w różnych miejscach może naraz widzieć przestrzennie bez okularów. Możemy się spodziewać opracowania również innych metod. Wszystko wskazuje na to, że telewizja trójwymiarowa bez okularów wkrótce się upowszechni, tak jak wcześniej film dźwiękowy i telewizja kolorowa.