TELEVIZIJA

Pripremio: Vladimir Milojević

3 D

Treća dimenzija „malog ekrana“

Pre nešto manje od tri decenije, u beogradskim bioskopima prikazivan je treći deo horor-trilera „Ajkula“ („Jaws“). Pred blagajnama se tiskala publika željna da vidi najnovije tehnološko dostignuće kinematografije: uz kupljenu ulaznicu, dobijao se par jednostavnih kartonskih naočara sa polarizacionim staklima. Pomoću njih, gledalac je u tamnoj dvorani na velikom platnu, prvi put bio u prilici da verno doživi treću dimenziju filma.

Stereofonska reprodukcija zvuka se postiže tako što se emituju dva različita audio-kanala za levo i desno uvo, čime se slušaocu pruža mogućnost da odredi prirodan položaj nekog tonskog izvora u zvučnoj slici. Analogno tome, stereoskopski vizuelni prikaz se ostvaruje ne sledeći način: umesto jedne, gledaocu se prikazuju dve različite uparene slike, od kojih svaka nosi odgovarajuće informacije namenjene levom, odnosno desnom oku. U ljudskom mozgu, dve slike se stapaju u jedinstven trodimenzionalni prikaz koga odlikuju prostornost, dubina i prirodnost kakvu ne poseduje ni najkvalitetnija „dvodimenzionalna“ reprodukcija.

Rani radovi i anaglifni sistem

Ideja da se dočara efekat prostora u fotografiji ili na filmu nije novog datuma. Prve stereoskopske fotografije datiraju iz 19. veka. Ubr zo posle patentiranja prve “stereo” kamere (1900. godine), organizovana je prva zvanična projekcija 3D filma u bioskopskoj sali. „ The Power of Love “ predstavlja prvi igrani 3D film ikada prikazan, u Los Anđelesu 1922. godine . Prva kolor projekcija se dogodila 1935.

Da bi se postigao 3D efekat, korišćena je tzv. „anaglifna“ tehnologija. U pitanju je princip, gde se u jednu sličicu „objedinjavaju“ različite slike za levo i desno oko, prethodno spektralno „ekvalizovane“ komplementarnim kolor-filterima. Novonastala „zamućena“ slika se gleda jednostavnim naočarima koje sadrže crveni filter za levo, odnosno plavo-zeleni za desno oko. Svaki filter propušta odgovarajuće delove kolor-spektra i posmatrač vidi steroskopsku sliku. Korišćenjem anaglifnog principa je tokom četrdesetih i pedesetih godina prošlog veka snimljeno više filmova u 3D, ali nezaobilazno izobličenje spektra boja je znatno umanjivalo doživljaj boje. Prvi eksperimentalni CRT «3D» televizori, pre pedesetak godina, su takođe koristili anaglifni sistem. Pre desetak godina, u trendu je bio veliki broj 3D video-igrica za koje su korišćene crveno-plave naočare. Zbog svoje jednostavnosti, anaglifni princip se i danas ponekad koristi, mada ga savremena 3D tehnologija u osnovnom obliku retko upotrebljava. Doduše, u nekim laboratorijama se rade ekperimenti sa tzv. „superanaglifnom“ tehnologijom, koja je značajno savršenija, daleko složenija i skuplja.

Savremeni standardi

Razvoju savremene 3D televizije prethodio je napredak u oblasti digitalne elektronike i razvoj HDTV ekrana visoke rezolucije (plazma, LCD, LED, OLED): 1366x768, a potom i 1920x1080, tokom prve decenije ovog veka. Prvi televizor namenjen tržištu koji je mogao da emituje 3D sliku prikazao je „Grundig“ na IFA izložbi u Berlinu 2005. godine. Prvi TV program sa 3D segmentima počela je da emituje japanska kablovska mreža BS 11, tokom 2008. godine. Međutim, početak komercijalizacije stereoskopske televizije dogodio se kada je prikazan prvi uređaj namenjen reprodukciji trodimenzionalnih sadržaja 3D Blu-ray Disc™ plejer, kao i PlayStation®3, uz prethodno definisanje Blu-ray 3D standarda, decembra 2009. godine. Tada je predstavljen i HDMI 1.4 interconnect standard velike brzine, namenjem međusobnom povezivanje 3D uređaja (to mogu da budu još i 3D satelitski prijamnik ili PC opremljen grafičkom karticom koja podržava stereoskopski 3D, kao npr. NVIDIA 3D Vision) .

Postoje dva osnovna načina da se trodimenzionalni sadržaji prikažu na ekranu: aktivni i pasivni. Obe tehnologije moraju da omoguće normalno prikazivanje klasičnih 2D programa, filmova, igara ili nekog drugog sadržaja - a da bi posmatrač video trodimenzionalnu sliku, mora da koristi odgovarajući tip naočara. 

Aktivni sistem

Aktivnom 3D HDTV sistemu su za rad neophodni urađaj za sinhronizaciju i aktivne 3D naočari (3D “active shutter glasses”). Sinhronizator je najčešće integralni deo televizora, postavljen tako da postoji optička vidljivost sa naočarima. Naočari umesto stakala imaju dva monohromatska LCD ekrana («zatvarača») , koji naizmenično “blokiraju” prolaz svetlosti - prvo levom a zatim i desnom oku, u potpunom sinhronitetu sa prikazanom slikom na ekranu, čime se stvara efekat stereoskopije. Ovo se odvija velikom brzinom, dovoljnom da mozak ne registruje “preklapanje”. Za rad aktivnih naočara neophodan je izvor energije, koja se dobija putem nekog žičanog kontakta ili pomoću integrisane baterije. Većina 3D naočara na tržištu koristi infracrvenu vezu (IR) sa TV-om. Tendencija je da ona bude zamenjena “Bluetooth” tehnologijom, kojoj nije potrebna optička veza sa sinhronizatorom.

Putem “aktivnih” 3D TV-a i naočara, gledalac vidi punu HD rezoluciju za svako oko: 1920 piksela u 1080 linija. Ovakav sistem često nosi oznaku Full HD 3D. On ipak ima izvesne nedostatke: “disanje” jako svetlih delova slike, i tzv. “crosstalk”- ponekad je slabo vidljiv obris slike namenjen drugom oku, što je posledica sporosti matrice ekrana da dovoljno brzo “osveži” sliku. Na prevazilaženju crosstalka aktivno rade svi proizvođači, pa novi modeli televizora imaju “refresh” slike najmanje 400-600 Hz. Ipak, ona ima manju “dinamiku” u odnosu na 2D jer je u polovini vremena put svetlosti ka oku prekinut. “Samsung”, “Sony” i “Panasonic” primenjuju aktivni sistem u svojim uređajima, a Sony Bravia 3D je trenutno njegov najsavršeniji predstavnik.

Pasivni sistem

Pasivni 3D TV sistem radi tako što se na ekranu superponiraju slike namenjene levom i desnom oku, prethodno propuštene kroz odgovarajuće polarizacione filtere. Filteri imaju kružnu (cirkularnu) polarizaciju, u suprotnim smerovima. Za odgovarajući stereoskopski efekat, gledalac takođe mora da nosi naočari. Za razliku od onih iz aktivnog sistema, pasivne su znatno lakše i nije im potreban poseban izvor energije. Iste ovakve naočari dobijaju gledaoci u bioskopima opremljenim RealD 3D tehnologijom, trenutno najzastupljenijom u svetu. Ova tehnologija je bila u upotrebi u kinematografiji i pre tri decenije, kada je prikazivan film “Ajkula 3D”. Inače, cirkularna polarizacije je odabrana kao najbolje rešenje jer položaj glave gledaoca najmanje utiče na degradaciju posmatrane slike.

Pasivni 3D koncept prilagođen HD televiziji, tržištu je predstavio “LG Electronics” prošle godine, a pratili su ga “Philips”, “Toshiba”, “Haier”. “Samsung” takođe razmatra prelazak na ovaj princip. LG Cinema 3D TV koristi Film Patterned Retarder (FPR) tehnologiju, patentiranu od strane kompanije “LG Electronics”, koja proizvodi sliku visokog kvaliteta i stvara osećaj gledanja filma u bioskopskoj sali. Zbog znatno jeftinijih i pristupačnijih naočara, uz mnogo manju investiciju 3D materijale istovremeno može da posmatra veći broj članova porodice. Polarizacijska tehnologija ima osetno mirniju reprodukciju, bez treperenja svetlih regija slike što je inače karakteristično za aktivni 3D. Ako se sadržaj gleda sa dovoljno velike udaljenosti, dupla slika (crosstalk) neće biti uočljiv. Nedostatak polarizacijskog 3D sistema leži u polovini efektivne rezolucije (svako oko vidi pola vertikalne rezolucije: umesto 1920 piksela u 1080 linija stvarno se vidi 1920 piksela u 540 linija), pa slika nije toliko oštra kao kod aktivnog sistema. Crosstalk može da se primeti ako se ekran gleda iz velike blizine, ili ugla većeg od 15 stepeni u odnosu na horizontalu.

3D bez naočara

Pored dva sistema u upotrebi, stručnjaci rade na razvoju tehnologije kod koje za posmatranje trodimenzionalnog sadržaja neće biti neophodne dodatne naočari. “Autostereoskopski” sistem treba da funkcioniše na principu nekada veoma popularnih 3D slikovnica i razglednica. Zasniva se na “premazivanju” TV ekrana specijalno modeliranim slojem, koji njegov raster deli na mnoštvo uskih vertikalnih “greda”. Grede služe za usmeravanje svetlosnih zraka. Stereoskopski par slika se najpre “seče” na trake i kroz vertikalne grede naizmenično prelama na odgovarajuću stranu: levom oku na levo, desnom nadesno, kako bi svako dobilo odgovarajući deo svetlosnog snopa. Na žalost, trenutno je trodimenzionalni efekat na ovaj način moguće dobiti samo u veoma uzanom opsegu, nedovoljnom da bi sistem ušao u praktičnu primenu.

Cena iluzije

Posmatranje 3D sadržaja je zasnovano na “prevari” mozga koji, posmatrajući uparene 2D slike, doživljava iluziju stereoskopskog prostora. Pošto nijedna postojeća tehnologija nije savršena, javljaju se isvesne medicinske smetnje posle dužeg posmatranja veštačke 3D slike. Oči imaju prirodnu tendenciju da “skeniraju” oblast koju vide. Kada je slika relativno blizu, kao kod televizije, često su prisutni nevoljni pokreti očne jabučice, odnosno tremor. Pošto svako oko pojedinačno zaključuje da je slika ravna, a signali koje mozak prima sadrže izvesnu razliku, javlja se nesvesna potreba da se “skeniranje” ponovi. Registrovanje 2D na nivou oka, uz istovremeno formiranje 3D na nivou mozga, može da dovede “povratne sprege” oči-mozak-oči, što kao posledicu može da izazove neprijatnost i mučninu. Treperenje slike kod aktivnih 3D sistema je nekad vidljivo i smeta osetljivim osobama. Statistike govore da svaka peta osoba oseti izvesnu nelagodnost tokom gledanja 3D TV-a.

Činjenica je da trenutna generacija komercijalne stereoskopske tehnologije predstavlja prvi korak u razvoju 3D televizije i filma. Biće neophodna mnoga usavršavanja da bi se ona koliko-toliko približila savršenstvu čovekove prirodne trodimenzionalne percepcije. Klasična 2D reprodukcija će se, po svemu sudeći, još dugo zadržati u upotrebi.

Vladimir Milojević