Stereoskopie

Stereoskopie je technologie, která umožňuje prostorový vjem vyvolaný dvourozměrnou předlohou.Pro správné vnímání efektu lidskýma očima je potřeba je oklamat a pro každé oko dodat obraz odlišný.Stereoskopie se využívá pro zobrazování 3D filmů, vědeckých dat (chemie, geologie) nebo v robotické chirurgii.

Srovnávací techniky

Brýle
Obr. 1: Brýle

Metody stereoskopické projekce

Oblafnout lidské oko a mozek není nijak těžký úkol a díky tomu vzniklo hned několik technologií, pomocí kterých můžeme vnímat hloubku obrazu na dvourozměrné ploše. Všechny metody jsou si dosti podobné a pracují na stejném principu. Každému oku je promítán jiný obraz a výsledný dojem skládá až náš mozek. Oba obrazy jsou v praxi snímány pomocí dvou kamer (nebo jedné se zrcadlem), které jsou od sebe vzdáleny asi jako lidské oči. Jak ale promítnout každému oku jiný obraz? Právě tento problém řeší každá metoda stereoskopie trochu jinak. Pojďme se tedy podívat, jakými technologiemi můžeme vnímat 3D obraz a jaké jsou jejich hlavní výhody a nevýhody.

Anaglyf

Nejméně náročnou a bohužel i nejméně kvalitní metodou stereoskopie je anaglyf. Její výhoda spočívá v jednoduchosti. Principem této technologie jsou brýle, u kterých je jedna očnice červená a druhá modrá (někdy zelená). Snímek, který sledujeme, je tvořen oběma obrazy, které jsou však tvořeny pouze základní dvojicí barev. Každé oko, tak díky brýlím vidí pouze jeden obraz. Ve výsledku mozek složí získané obrazy dohromady a my máme pocit vjemu hloubky obrazu. Nevýhodou tohoto principu je ztráta barevné informace, která je bohužel dost citelnou vadou. Na druhou stranu jsou brýle snadno vyrobitelné a obraz může být tištěn, promítán na počítači či přehráván v televizi.

Pasivní 3D projekce

Mnohem kvalitnější a věrohodnější vjem poskytuje metoda pasivní projekce. Je vhodná pro velký počet účastníků, nepatří mezi nejdražší a je určena právě pro promítání ve 3D kinech, jako je například IMAX v Praze na Flóře. Základem jsou opět brýle, ovšem tentokrát úplně jiné. Očnice nejsou vybaveny barevnými filtry, ale polarizačními. Jedna očnice je vybavena filtrem, který propouští pouze horizontálně kmitající světlo, druhá vertikálně.

Obraz je promítán 2 projektory. Každý z nich vysílá obraz určený pro jedno oko. Avšak před každým projektorem je upevněn příslušný polarizační filtr. Obrazy se promítají na jedno plátno. Každé oko díky filtrům v brýlích vidí jen ten obraz, který má a v lidském mozku poté vzniká dokonalá 3D iluze.

Jedinou nevýhodou tohoto systému je nutnost 2 projektorů a speciálního plátna, které nesmí měnit polarizaci světla.

Aktivní 3D projekce

Jiným způsobem, jak poskytnout odlišný obraz každému oku, je aktivní 3D projekce. Základem je tentokrát už jen jeden projektor či monitor, jsou na něj ale kladeny mnohem vyšší nároky. Střídavě jsou promítány obrazy pro levé a pravé oko. Frekvence střídání obrazů by měla dosahovat hodnoty 120Hz. Během 1 sekundy se tak promítne 60 obrazů pro každé oko. Jeden snímek je tedy zobrazen pouze 1/120 sekundy. Jak ovšem zaručit, aby každé oko vidělo jen ten snímek, který je pro něj určen? Klíčem jsou opět speciální brýle. Ty jsou v synchronizaci se zobrazovacím zařízením a střídavě zatmívají levé a pravé oko ve stejné frekvenci. Důsledkem je, že každé oko vždy uvidí jen obraz pro něj určený.

Projektor
Obr. 2: Stereoskopický projektor

Autostereoskopické displeje

Tyto displeje jako jediné nevyžadují použití stereoskopických brýli. Obraz zobrazuje typický LCD monitor. Na jeho povrchu je speciální fólie, která má hlavní úlohu. Láme totiž směr obrazu. Liché sloupce pixelů jsou lámány jedním směrem, sudé pak druhým směrem. Jedno oko zachytí liché sloupce obrazu, druhé oko sudé. Každé oko přijme jinou část obrazu a mozek pak zařídí prostorové vidění.

Tyto displeje však mají i svou nevýhodu. Nereagují totiž na polohu uživatele a tudíž dojem 3D obrazu je možný jen v určité pozici vůči displeji. Tím se také omezuje počet diváků. Nadějí by mohly být aktivní displeje, které umí sledovat oči pozorovatele a upraví tak vlastnosti fólie, které pak reagují na změnu pozice diváka.

Srovnávací techniky

Následující tabulka zobrazuje vhodnost projektorů pro různé stereoskopické techniky.

Metoda Počet projektorů Normální 120Hz
Aktivní 1 0 3
Pasivní 2 3 2
Anaglyf 1 3 3
Infitec 2 3 2
Infitec+ 1 0 3


Odkaz na vyhledaná témata

Autor semestrální práce

Výpočet

...

Ověřit XHTML 1.0 Strict
Ověřit CSS