Recenze  |  Aktuality  |  Články
Doporučení  |  Diskuze
Filmy a seriály, streamovací služby
Televize  |  Projektory
Audio a domácí kina
Multimediální centra  |  Ostatní
Svět hardware  |  Digimanie
Svět mobilně

Dlouhá cesta k 3D televizi

7.12.2010, Pavel Zubatý, článek
Píše se rok 2042 a přes mnohonásobné odklady a škrty přistává na planetu Mars první loď s lidskou posádkou. Celý svět vidí jejich přistání, jako hologram samozřejmě. Ovšem 3D projekce se zrodila už ve třicátých letech 20. století.
Přes všemožné pokusy o oživení 3D filmu v 80. letech minulého století se kýžený efekt dostavil až s rozvojem digitální kinematografie, rozšířením DVD a rozšířením kin IMAX 3D na prahu nového tisíciletí. Kina IMAX lákala diváky řadou vylepšení a triků. Jejich prohnuté plátno je umístěno hluboko pod úrovní první řady, sedadla jsou umístěna strměji (36°) než v normálních kinech, navíc velikost plátna je taková, že zabírá celý zorný úhel pohledu diváka. Za zmínku stojí i to, že promítačky používaly speciální 70mm pás místo standardních 35 mm při 24 FPS (později i oku příjemnějších 48 FPS) a poměru stran obrazu 1,37:1.



Formát IMAX 3D pak využíval dvojici 70mm promítaček a metodu lineární polarizace (před přechodem na cirkulární), nebo dokonce metodu zatmívacích brýlí. Filmy byly natáčeny pomocí analogové stereokamery s osami objektivů vzdálenými 65 mm. Později začal IMAX přecházet na digitální projektory DLP od Texas Instruments s rozlišením 2K.

Výše zmiňovaná metoda zatmívacích brýlí (shutter glasses) však není pro tento typ projekce nejvýhodnější kvůli ceně brýlí, nutnosti jejich synchronizace s projektorem a dříve i poměrně znatelné hmotnosti elektronicky řízených brýlí. Naopak u 3D televizorů tato technologie předešlé pasivní metody de-facto převálcovala. Jak je to tedy s metodou zatmívacích brýlí?


Zatmívací brýle CrystalEyes.

Aktivní zatmívací brýle obsahují dvojici filtrů s tekutými krystaly. Normálně jsou filtry průhledné, ale přivedením napětí filtr ztmavne a nepropouští světlo. Takto lze docílit kýženého efektu, kdy filtr propouští jen snímky určené danému oku. K tomu je zapotřebí dostatečné frekvence ztmavování/zesvětlování brýlí, vložených nabitých akumulátorů (čerstvých baterií), synchronizačního signálu z televize/PC (infrared, bluetooth, DLP link...) a v neposlední řadě dvojnásobné obnovovací frekvence displeje, s ohledem na požadovanou hodnotu FPS, ať už je to CRT, LCD, LED, OLED, Plazma, 3D DLP HDTV nebo třeba laserová TV.

Jedno oko totiž uvidí liché snímky a druhé sudé, v tom je výhoda i nevýhoda zatmívacích brýlí zároveň. Výhoda v tom, že ze 120Hz 2D monitoru lze poměrně snadno vytvořit „60Hz“ 3D monitor (na zábavu i práci), stačí využít vhodného softwaru, hardwaru a nasadit si brýle. Toho využila nVidia i AMD(ATI). Bohužel „rozumné minimum“ 120 Hz neznamená automaticky maximální rozlišení a nižší frekvenci bych nedoporučoval, spíše naopak. Oči má člověk jen jedny.

Mnohé 3D televize jsou proto nastaveny na obnovovací frekvenci až 600 Hz, takže do každého oka se může dostat až 300 snímků za sekundu. Obraz pak nebliká a oči jsou méně unavené. Problém nastává při slabé baterii v brýlích, ocitnutí se mimo dosah synchronizace, nebo jiné poruše podobného rázu.

Skla zatmívacích brýlí bývají polarizační, takže snižují celkový jas, ale zároveň zvyšují kontrast LCD. Horší už to je s cenou brýlí, která dnes začíná někde kolem 2000 Kč (což se už blíží ceně „virtuálních brýlí“) a s omezenou kompatibilitou (většina výrobců nesdílí kompatibilní brýle). Tento problém mají částečně vyřešit univerzální brýle od firmy XpanD, zaměřené na systémy s aktivními brýlemi pro domácí užití i kinosály. Dokonce jde o momentálně jediného velkého dodavatele této technologie pro více než 1000 kin (včetně Xtreme Cinemas v ČR).


XpanD 3D univerzální brýle, model X103.

Univerzální brýle XpanD X103 mají podporovat jak kina XpanD, tak televizory od Sony, Samsung, LG, Philips, Panasonic nebo Mitsubishi, bez ohledu na to, jestli zařízení pracuje na bázi LCD, DLP nebo plazmy. U nás bohužel ještě nejsou k dostání, ale v zahraničí se jejich cena pohybuje od 109 USD výše.

Nyní však trochu odbočme. Určitě jste si všimli, že jsem začal zmiňovat nějaké formáty typu „top/bottom“. Většina dnešních 3D televizorů podporuje 3 základní formáty zobrazení:
  • „Side by Side“ – snímky se zobrazují zároveň vedle sebe, metoda snižuje horizontální rozlišení na polovinu, využívá ji např. televizní vysílání ve 3D.
  • „Top/bottom“ – snímky se zobrazují zároveň nad sebou, dochází tak ke snížení vertikálního rozlišení na polovinu, opět se využívá v televizním vysílání a např. u Sony PlayStation 3D.
  • „Sequentional“ – snímky se zobrazují v plném rozlišení, střídavě neboli sekvenčně.


Tři základní formáty 3D z materiálů Cineramax Next Gen 4-D Cinema System.

Některé televizory podporují i další formáty (např. Samsung podporuje všech 6), zde jsou ty 3 zbývající:
  • „Frame Packing“ – snímky pro levé a pravé oko jsou promítány současně nad sebou, odděleny jednobarevnou aktivní mezerou (Active space) a s dvojnásobnou šířkou pásma (obnovovací frekvencí). HDMI 1.4 podporuje tento formát ve FullHD na rozdíl od 1.3, kdy docházelo ke snížení vertikálního rozlišení o aktivní mezeru. HDMI 1.4 podporuje i mixovaný formát s „Interlaced“.
  • „Interlaced“ – snímky pro levé a pravé oko jsou prokládány buď jako řádky, nebo sloupce. Tím dojde ke snížení rozlišení na polovinu (vertikálního u řádkového formátu, horizontálního u sloupcového).
  • „Checkerboard“ – šachovnice, snímky pro jedno oko se zobrazují jen prostřednictvím lichých pixelů, snímky pro druhé oko pak zobrazují sudé pixely. Specifikace HDMI 1.4 šachovnicový formát jako takový nepodporuje, přes podporu vzorkování do quincunx matrice pro metodu „Side by Side“ (quincunx je obrazec z 5 bodů uspořádaných do kříže jako na klasické hrací kostce).

To byla tedy odbočka k formátům, nyní se vraťme zpátky ke způsobu zobrazování. Hologramy jsou ve vývoji tak dlouho jako fúzní reaktor, brýle a přilby virtuální reality mají plno nedostatků. Klasický anaglyf nezobrazuje moc kvalitně, zatmívací brýle jsou v porovnání s pasivními metodami drahé, cirkulární polarizace se objevila teprve nedávno, lineární polarizace nevypadá pro domácí využití příliš perspektivně, a autostereoskopické 3D TV (bez brýlí) jsou zatím příliš drahé (a malé). Nezapomněl jsem na něco? Třeba návrat pasivní stereoskopie na bázi anaglyfu?