В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Денис Бочков
Журналист
Стереоскопическое телевидение представляет собой системы, создающие у зрителя впечатление глубины и объемности наблюдаемых изображений. Объемное восприятие, в свою очередь, основано на бинокулярности зрения. Поэтому в стереоскопическом телевидении изображения одних и тех же объектов передаются с двух позиций, находящихся на некотором расстоянии (базис передачи) одна от другой, так что формируются два изображения объекта, образующие стереопару. На приемной стороне они воздействуют на зрителя раздельно: на левый глаз — левое изображение стереопары, на правый — правое.
Системы черно-белого стереоскопического телевидения были разработаны еще во второй половине прошлого столетия. В них передача изображений стереопары осуществлялась одновременно либо последовательно. При одновременном способе сигналы парных изображений передавались одной передающей телевизионной камерой, имеющей две передающие телевизионные трубки, либо двумя камерами по двум отдельным каналам связи. При последовательном способе изображения стереопары проецировались посредством оптической приставки на соседние участки фотокатода одной передающей трубки и затем передавались последовательно по одному каналу связи. Оптическая приставка представляла собой систему зеркал или призм. Разделение изображений на приемной стороне при одновременной передаче может быть очковое или экранное. Применение в то время нашло только очковое разделение. При последовательной передаче прием изображений стереопары можно производить на один кинескоп, а разделение изображений - вращающимся диском с цветными фильтрами.
Системы цветного стерео-ТВ, появившиеся вслед за черно-белыми, тоже могут быть одновременными и последовательными, как по передаче цветов, так и по передаче яр костных градаций изображений стереопары. Методы разделения изображений цветной стереопары сходны с таковыми в черно-белом стереоскопическом ТВ. Исключение составляет метод цветных анаглифов.
Каждая из систем, будь то черно-белая или цветная, требовала весьма широкой частотной полосы. Естественно, в далекие 1970-е цифровое телевидение было предметом фантазий, поэтому перспективы развития стереоскопического телевидения связывали с разработкой многоракурсных и голографических систем.
Внедрение цифрового телевидения влечет за собой высвобождение частотного спектра, который, в частности, поможет выделять для нужд стереоскопического ТВ диапазоны частот. Повсеместное распространение ЖК-панелей решает проблему громоздкости и неудобства в эксплуатации, которая присутствовала у экспериментальных предшественников.
ЖК-мониторы обладают весьма важным достоинством: между каждым физическим элементом изображения на экране и ячейкой памяти видеомодуля можно установить строгое соответствие. Причем данное обстоятельство касается не только ЖК-панелей. Главное, чтобы каждый отдельный элемент изображения создавался отдельной физической ячейкой: будь то жидкокристаллическая, газоразрядная или какая-либо еще ячейка, самое важное - она должна быть дискретной. Такое соответствие невозможно для экрана на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ).
Думаю, каждый помнит стереоскопические открытки, вошедшие в моду в 1960-1970-х годах. На их поверхности был наклеен растр - решетка для структурного преобразования направленного пучка лучей света. Различают прозрачные (в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов) и отражательные растры с зеркально отражающими и поглощающими (или рассеивающими) элементами. Геометрическая структура решеток растра может быть самой разнообразной: правильной (регулярной) либо неправильной (хаотической). Растры с элементами, не изменяющими хода падающих на них лучей, называются механическими или щелевыми. Растры, фокусирующие лучи, называются оптическими (зеркальными или линзовыми). В линзовых растрах прозрачными элементами служат мелкие линзочки. В случае с вышеупомянутыми фотографиями так называемая лентикулярная решетка состояла из длинных (по всей высоте снимка) и тонких, не шире 0,5 мм, цилиндрических линз из прозрачной пластмассы. Такая решетка позволяет рассматривать цветные стереоскопические снимки невооруженным глазом, то есть без использования очков или светофильтров.
Полиграфия довела эту технологию до совершенства. В полиграфии растр является оптическим приспособлением, применяемым в репродукционных процессах при воспроизведении полутоновых оригиналов. Он представляет собой систему одинаковых непрозрачных элементов, чаще всего параллельных линий, нанесенных на стекло или другую прозрачную недеформированную основу. Растры различаются характером непрозрачных элементов и их числом на 1 см (линиатурой). По способу применения растры разделяют на проекционные и контактные. Проекционные растры используются только при фотографировании, устанавливаются внутри репродукционного фотоаппарата на небольшом, предварительно вычисленном расстоянии от фотослоя. Во время экспозиции световой поток, проходя через растр, разбивается на отдельные пучки света, одинаковые по размерам, но различные по интенсивности, зависящей от яркости воспроизводимых участков оригинала. Разное количество света, достигающее фотослоя, обуславливает образование на негативе засвеченных участков в виде точек (линий) неодинаковой величины. Плотность, структура и общие размеры точек зависят также от параметров съемки, характеристик осветителей, растра фотоматериала. Контактные растры предназначены для использования в контакте со светочувствительными слоями и могут применяться как при фотографировании, так и при копировании или при переносе изображения с негатива или диапозитива на формный материал. Образование растрового (микроштрихового) изображения происходит в результате поглощения части лучей, идущих от оригинала, точками растра, которые имеют неоднородную плотность.
На первый взгляд могло показаться, что эту технологию легко распространить на телевидение, то есть просто наклеить такой же растр на экран телевизора и передавать стереоскопические передачи. Однако с телевидением все оказалось не так просто. Обычный телевизор - это чисто аналоговое устройство, и, как у всякого аналогового устройства, у него есть определенные допуски. В интересующем нас случае важен допуск на точность положения каждой горизонтальной строки телевизионного изображения. Если две лежащие друг над другом строки сдвинутся относительно друг друга всего на полмиллиметра, глаз телезрителя этой небольшой разницы в обычном телевизоре не заметит. Но в том случае если будет передаваться стереоизображение и на экран будет наклеен растр с шагом полмиллиметра, то изображение одной из этих двух соседних строк при сдвиге на полмиллиметра попадет не в ту половину стереопары. Как известно, стереопара представляет собой совокупность двух плоских перспективных изображений одного и того же объекта, полученных с двух разных точек зрения. При рассматривании стереопары так, чтобы каждый глаз видел только одно из этих изображений, возникает объемная стереоскопическая картина, воспроизводящая глубину реального объекта. Таким образом, если "дрожание" строк будет происходить все время, то вместо стереоизображения зритель увидит некую усредненную (мутную и раздвоенную) картинку из двух половин стереопары. Но даже если теоретически допустить, что "дрожания" строк не будет, в любом случае постепенное перемещение картинки на экране ЭЛТ из-за ухода ее параметров в ходе прогрева привело бы к тому, что левая и правая половины стереопары постоянно менялись бы местами. Это делает невозможным получение устойчивого стереоскопического изображения, которое должно создавать иллюзию объемности, пространственности наблюдаемого изображения. Два изображения стереопары, рассматриваемые раздельно правым и левым глазом, должны сливаться в сознании зрителя в единый зрительный образ.
Итак, обычное, аналоговое телевидение в принципе не способно достичь точности положения строк, необходимой для растрового стереоскопического телевидения, по двум причинам: "дрожание" строк и "уход" параметров электронно-лучевой трубки. Однако обе эти проблемы сегодня практически разрешимы. Глобальное введение в эксплуатацию цифрового телевидения уже началось. Эффекта "дрожания" строк в цифровом видеоизображении в принципе быть не может, поскольку цифровая картинка состоит не из строк, а из матрицы пикселей, где каждый элемент изображения имеет свой адрес и потому не может своевольно сдвинуться на один пиксель влево или вправо. Потребуется лишь небольшая доработка монитора - установка перед экраном (либо нанесение дополнительного покрытия) пластикового растра. Главное при этом - соблюсти юстировку растра, так как вертикальные полоски на растре должны располагаться строго параллельно столбцам матрицы элементов, из которых состоит экран панели.
Стереоскопическому кинематографу более полувека, тем не менее это изобретение до сих пор не может прижиться в кинематографии. Этому есть только одна причина - все предыдущие технические нововведения не требовали, чтобы зритель что-то надевал на себя для просмотра кинофильма, - он просто приходил в зал и садился в кресло. Для стереокино нужно было использование специальных очков, и это убило идею. Зритель попросту ее не принял, он хотел как прежде просто прийти в кинотеатр, сесть в кресло и смотреть. Поэтому безочковая стереоскопия позволит наконец сдвинуть дело с мертвой точки. С развитием цифрового телевидения возможно будет производить пробные стереоскопические передачи. Это нововведение неизбежно породит потребность в съемках стереоскопических фильмов, и кино начнет двигаться в данном направлении. Как следствие, возникнет необходимость оснащения кинозалов большими дискретными (плазменными) экранами. Хочется верить, что мы стоим на пороге эры стереоскопического телевидения, которое станет возможным благодаря развитию стереоскопического кино, цифрового ТВ и цифровых технологий.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #2, 2009
Посещений: 13374
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
