В тази публикация в блога ще се съсредоточим върху „Крайната еволюция на 3D: Принципи, ограничения и перспективи за комерсиализация на 3D без очила“.

Предисторията на 3D без очила

През декември 2009 г. филмът „Аватар“ смая света, пленявайки публиката не само с историята и актьорската си игра, но и с впечатляващите си 3D визуализации. Публиката с готовност закупи билети за 3D кино, които струваха около два пъти повече от обикновените билети, и резултатът беше най-касовият филм за всички времена в световен мащаб (2.8 милиарда долара, приблизително 3.1 трилиона вона). Много хора обаче бяха разочаровани, че трябваше да носят неудобни специални поляризирани очила, за да гледат 3D филми.
Поради дискомфорта от носенето на очила, използвани преди това от други хора, или неудобството за хора, които обикновено не носят очила, подобряването на този проблем би могло значително да подобри достъпността на 3D съдържание. Всъщност, тъй като повечето телевизионни реклами и демонстрации използват специални очила, широката публика е склонна да свързва 3D с носенето на очила.

Защо хората възприемат 2D като 3D

Преди да разберем принципа на 3D без очила, първо трябва да разгледаме как хората възприемат 2D изображенията като триизмерни. Причините за това възприятие могат да бъдат категоризирани най-общо в психологически и физиологични фактори.
Психологическите фактори включват перспектива, представяне на текстурата и сенки; дори в картини или фотографии, тези елементи могат да създадат определено усещане за дълбочина. От друга страна, физиологичните фактори включват различните изображения, които реално виждаме от двете си очи – тоест, бинокулярното несъответствие.
Бинокулярната диспаратност е феноменът, при който изображенията, виждани от лявото и дясното око, се различават. Например, когато даден обект се доближи до очите, гледката от лявото око и гледката от дясното око изглеждат различни – това е бинокулярна диспаратност. Чрез комбиниране на тази физиологична информация, мозъкът определя дълбочината и усещането за триизмерност.

Разликата между 3D с очила и 3D без очила и принципът на 3D без очила

Основният принцип на 3D технологията с очила е прост: той включва разделяне на изображенията, така че само лявото изображение да достига до лявото око, а само дясното изображение да достига до дясното око през очилата. Въпреки че съществуват различни методи – като например използване на цветни филтри като анаглифния метод, поляризиран филм или очила с активен затвор – всички те споделят общата характеристика да използват очила за филтриране на изображенията.
3D без очила има за цел да доставя различни изображения до всяко око без използването на очила, а най-широко възприетият метод днес е паралакс бариерата. Екран пред дисплея показва част от пикселите за лявото око и различна част за дясното око, като по този начин се получават различни изображения.
Паралакс бариерата позволява създаването на множество ъгли на гледане чрез регулиране на размера и позицията на екрана и може да бъде проектирана да показва различни изображения за всеки ъгъл на гледане. Освен това има и други методи, като например лентикуларни лещи, които показват различни изображения в зависимост от позицията на зрителя, а основният принцип е същият.

Ограничения на 3D без очила и търговски приложения

Въпреки че принципът е прост, основните причини 3D без очила да не е получило широко разпространение са проблеми с разделителната способност и яркостта. В случай на системи, базирани на очила, разделителната способност на екрана може да бъде същата като 2D или намалена наполовина, за да се поберат две изображения; за да се поддържат обаче множество ъгли на гледане, разделителната способност се дели на броя на ъглите на гледане. Например, ако 100 души гледат едновременно в киносалон и е необходим отделен ъгъл на гледане за всеки човек, разделителната способност се намалява до 1/100 или по-малко.
Освен това, тъй като ъглите на гледане са предварително определени, позицията на гледане трябва да бъде фиксирана и изображението се вижда правилно само когато се гледа от точната позиция. Паралакс бариерите имат и недостатъка да намаляват общата яркост на екрана, тъй като позволяват само част от екрана да бъде видима за окото. Това води до ограничения по отношение на качеството на изображението и комфорта на гледане.
От друга страна, при продукти като смартфони, където само един човек гледа екрана от фиксирана позиция, този проблем е сравнително незначителен и вече са пуснати на пазара продукти без очила. Представителен пример е „LG Optimus 3D“. Въпреки това, в ситуации, където няколко души гледат екрана едновременно, като например на телевизори или в киносалони, проблемите с резолюцията и яркостта стават значително по-изразени с увеличаване на броя на зрителите.
Тези технически ограничения могат да бъдат постепенно преодолени с подобряването на разделителната способност и яркостта на дисплея. В крайна сметка, точно както фотографиите замениха портретите, много 2D изображения може да бъдат заменени от 3D, а 3D, базирано на очила, вероятно ще се превърне в 3D без очила.