Стереокино - мифы и реальность Опции

[Yurab]

Немного о себе. Зовут меня Юрий, фамилия моя Буйских (с годами я все больше ее оправдываю, но моя "горячность" очень редко бывает безосновательной ). Последние лет 8 занимаюсь разработкой (а попутно и "эксплуатацией" ) всяческих "презентационных систем виртуальной реальности", используемых в таких областях, как образование, реклама, дизайн и, конечно же, "сфера развлечений". Одной из технологий этой самой "виртуальной реальности" является стереоскопическое изображение, на наличие которого в их "творениях" возлагают большие надежды всяческие киношники, в том числе и "событийные". Попробуем разобраться, на сколько же их надежды оправданы.

Для начала давайте определимся с терминологией.

Для «обзывания» эффекта объемности у ПЛОСКОГО изображения (например, напечатанной полиграфическим способом на ПЛОСКОМ листе картинки или проецируемого на ПЛОСКИЙ экран кинофильма) есть два основных термина: «стерео» и «3D». Первый происходит от греческого stereos - телесный, твердый, объемный, пространственный, второй от английского three-dimensional - трехмерный. С этим самым англоязычным «3D» есть некоторая неоднозначность: мало того, что нет прямой смысловой связи с объемностью, так еще та же самая аббревиатура используется также для обозначения технологий создания в том числе и киношных «картинок» с помощью программ ТРЕХМЕРНОГО моделирования: геометрические объекты моделируются с помощью полигональных сеток, координаты вершин которых задаются ТРЕМЯ числами («мерами»), отсюда и название – «трехмерный» или «3D». Поскольку 3D-программы в кинопроизводстве используются (особенно последние годы) очень широко, то ярлык «3D» с полным на то основанием можно повесить на ЛЮБОЙ фильм, попадающий на экраны. А что делать, если в «компьютерном» (а таковыми в разной степени являются поголовно все) фильме присутствует еще и объемный эффект? Можно тупо сложить «3D» и «3D» и получить «6D», а что, выглядит весьма круто, но совершенно не отражает сути. Посему, чтобы не вносить путаницу, эффект объемности у ПЛОСКОГО (подчеркиваю это еще раз – ПЛОСКОГО) изображения будем обозначать хоть и архаичным (по сравнению, конечно, с более «модерновым» «3D»), но в данном случае совершенно правильным и адекватным словом «стерео».

Вот как трактует термин «стереоскопический эффект» и некоторые связанные с ним явления замечательное издание «Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике. Терминологический словарь», выпущенное самой авторитетной (о чем, в частности, свидетельствует «Оскар» в номинации «За технические достижения», полученный за разработку и внедрение системы «СТЕРЕО-70», до сего дня остающейся одной из самых совершенных вмире) в области стереокино организацией (ныне покойной, к сожалению) – НИКФИ (Научно-исследовательский кинофотоинститут):


СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ [англ. stereoscopic effect], стереоэффект – ощущение протяженности пространства и рельефности, возникающее при наблюдении реальных объектов, стереонаблюдении, рассматривании стереопар или голограмм. Главной основой с.э. являются механизмы СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОГО ВОСПРИЯТИЯ. Наиболее заметно с.э. проявляется при одновременном воздействии бинокулярных и монокулярных факторов пространственного зрения. Темин «с.э.» в ряде случаев используют как понятие, характеризующее эффектные кадры стереофильма с изображениями объектов в предэкранном пространстве.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ВОСПРИЯТИЕ [англ. stereopsis] – психофизиологический процесс воссоздания трехмерной картины из двух отличающихся друг от друга изображений на сетчатках левого и правого глаза. В процессе с.в. мозг учитывает различия в этих изображениях и позволяет с большой точностью оценивать степень рельефности и относительную разницу расстояний между объектами по глубине при их наблюдении в реальном пространстве или по их изображениям при стереоскопическом отображении.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ЗРЕНИЕ [англ. stereoscopic vision, stereovision] – бинокулярное зрение, позволяющее оценивать рельефность объектов и протяженность пространста на основе бинокулярных параллаксов при наблюдении реальной пространственной картины и при стереоскопическом отображении. По различным данным, от 2 до 6% людей не обладают с.з. и еще 10% имеют различные отклонения от нормального с.з.


Как видим, способность «ощущать протяженность пространства и рельефность» заложены в наших МОЗГАХ от природы, по крайней мере в мозгах большинства людей, но по крайней мере один из шести этой способности лишен. (Я эту статистику каждый день наблюдаю в своих стереокинозалах – из 10 зрителей, пришедших первый раз, 1-2 жалуются на отсутствие стереоэффекта вообще, еще 2-3-ем он кажется недостаточно выразительным).

Каким же образом используется наша способность увидеть объем, например, при разглядывании совершенно плоской картинки на совершенно плоском экране, в том же стереоскопическом кинотеатре?

У подавляющего большинства людей два глаза и расположены они на некотором расстоянии друг от друга (у взрослых это в среднем 65 мм). Из-за этого предметы, расположенные на расстоянии не дальше 15-20 метров, левый и правый глаз видят по-разному. Хотя разница между «картинками» на сетчатке левого и правого глаза небольшая (и тем меньше, чем дальше от нас наблюдаемый объект, при расстояниях больше 20-30 метров обе «картинки» для мозга «выглядят» одинаково), но даже из нее наш мозг (вернее, мозг большинства из нас) умудряется извлекать информацию о пространственной глубине и рельефности объектов.

Теперь на месте глаз представим две камеры, снимающие «кино». Предположим, отсняли. Теперь возьмем два проектора и зарядим в них отснятые пленки, один проектор будет показывать «кино» для левого глаза, другой, соответственно, для правого. Если бы глаза у человека были устроены, как у хамелеона, то никаких проблем бы с просмотром «стереокина» не было – два проектора, два экрана, однин глаз смотрит на один экран, второй – на другой, сиди и наслаждайся стереоэффектом. Но человеческое зрение устроено таким образом, что оба глаза смотрят в одну точку, причем точка эта не неподвижная, а постоянно перемещается по поверхности попадающих в поле нашего зрения объектов. Так что картинки от двух наших проекторов придется проецировать на один экран. И вот тут в полный рост встает вопрос, а как теперь разделить (стереоскописты говорят «сепарировать») общую картинку на две отдельные для левого и правого глаза. Собственно, вся история стереокино и состоит из поисков ответов на этот «основополагающий» вопрос.

Многообразие придуманных схем «сепарирующих устройств» можно сравнить, пожалуй, с многообразием проектов вечного двигателя, но на практике в «коммерческом стереокино» получили распространение и дожили до наших дней лишь три метода получения стереоизображения. Во всех трех методах в качестве «сепарирующего устройства» используются очки со специальными фильтрами в качестве стекол.

В анаглифическом методе левая и правая картинки окрашены в какие-нибудь контрастные цвета, например, красный и синий. В очках установлены фильтры таких же цветов и таким образом каждый глаз видит только предназначенную для него картинку.

В поляризационном методе принадлежность картинки к правому или левому каналу кодируется не цветовыми, а поляризационными фильтрами, которые устанавливаются также и в очках.

Оба метода страдают неустранимыми недостатками, проистекающими из-за того, что на экране в каждый момент времени присутствуют сразу обе картинки и качество сепарации ракурсов зависит от очень многих факторов. Достоинство (и то весьма сомнительное и на сегодня вообще потерявшее свою актуальность) же всего одно – невысокая цена «сепарирующих устройств».

В методе чередования кадров (по-английски page-flipping – «листание страниц») в каждый момент времени на экране присутствует только одна картинка (например, четные кадры предназначены для левого глаза, нечетные – для правого), а сепарирующее устройство «моргает» синхронно со сменой кадров на экране. На заре стереокино «моргали» механические шторки («затворы») от фотоаппаратов, из-за чего метод получил название «затворного». Разделение ракурсов было идеальным, да вот только сами «затворные» очки из-за наличия механических частей (да других в них и не было ) были очень ненадежными и недолговечными.

Но все поменялось, когда «затворы» стали электронными: стеклянное окошко с прослойкой из «жидких кристаллов» меняет свою прозрачность («открывается» или «закрывается») в зависимости от приложенного электрического потенциала. Для синхронизации очков спользуется сигнал кадровой развертки видеокарты, к которой подключается проектор, на «профессиональных» видеокартах этот сигнал выведен на специальный разъем, плюс само «листание страниц» осуществляется аппаратно, что гораздо эффективней применяемых в «бытовых» видеокартах программных методов (как в 3D Vision, например).

Но какой бы метод получения стереоизображения не применялся, стереоэффект в современном кино все-равно остается всего-лишь ИЛЛЮЗИЕЙ, возникающей в МОЗГАХ зрителей, причем далеко не всех поголовно. Посему, чтобы не морочить голову всякими "маркетологическими изысканиями" вроде 3-4-5-6-сколько-то-там-буковок-D, будем называть вещи своими именами - кинотеатр с иллюзией объемности плоского избражения (сокращенно ИОПИ) так и будем называть - ИОПИ-кинотеатр.

[Yurab]

Немного о себе. Зовут меня Юрий, фамилия моя Буйских (с годами я все больше ее оправдываю, но моя "горячность" очень редко бывает безосновательной ). Последние лет 8 занимаюсь разработкой (а попутно и "эксплуатацией" ) всяческих "презентационных систем виртуальной реальности", используемых в таких областях, как образование, реклама, дизайн и, конечно же, "сфера развлечений". Одной из технологий этой самой "виртуальной реальности" является стереоскопическое изображение, на наличие которого в их "творениях" возлагают большие надежды всяческие киношники, в том числе и "событийные". Попробуем разобраться, на сколько же их надежды оправданы.

Для начала давайте определимся с терминологией.

Для «обзывания» эффекта объемности у ПЛОСКОГО изображения (например, напечатанной полиграфическим способом на ПЛОСКОМ листе картинки или проецируемого на ПЛОСКИЙ экран кинофильма) есть два основных термина: «стерео» и «3D». Первый происходит от греческого stereos - телесный, твердый, объемный, пространственный, второй от английского three-dimensional - трехмерный. С этим самым англоязычным «3D» есть некоторая неоднозначность: мало того, что нет прямой смысловой связи с объемностью, так еще та же самая аббревиатура используется также для обозначения технологий создания в том числе и киношных «картинок» с помощью программ ТРЕХМЕРНОГО моделирования: геометрические объекты моделируются с помощью полигональных сеток, координаты вершин которых задаются ТРЕМЯ числами («мерами»), отсюда и название – «трехмерный» или «3D». Поскольку 3D-программы в кинопроизводстве используются (особенно последние годы) очень широко, то ярлык «3D» с полным на то основанием можно повесить на ЛЮБОЙ фильм, попадающий на экраны. А что делать, если в «компьютерном» (а таковыми в разной степени являются поголовно все) фильме присутствует еще и объемный эффект? Можно тупо сложить «3D» и «3D» и получить «6D», а что, выглядит весьма круто, но совершенно не отражает сути. Посему, чтобы не вносить путаницу, эффект объемности у ПЛОСКОГО (подчеркиваю это еще раз – ПЛОСКОГО) изображения будем обозначать хоть и архаичным (по сравнению, конечно, с более «модерновым» «3D»), но в данном случае совершенно правильным и адекватным словом «стерео».

Вот как трактует термин «стереоскопический эффект» и некоторые связанные с ним явления замечательное издание «Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике. Терминологический словарь», выпущенное самой авторитетной (о чем, в частности, свидетельствует «Оскар» в номинации «За технические достижения», полученный за разработку и внедрение системы «СТЕРЕО-70», до сего дня остающейся одной из самых совершенных вмире) в области стереокино организацией (ныне покойной, к сожалению) – НИКФИ (Научно-исследовательский кинофотоинститут):


СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ [англ. stereoscopic effect], стереоэффект – ощущение протяженности пространства и рельефности, возникающее при наблюдении реальных объектов, стереонаблюдении, рассматривании стереопар или голограмм. Главной основой с.э. являются механизмы СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОГО ВОСПРИЯТИЯ. Наиболее заметно с.э. проявляется при одновременном воздействии бинокулярных и монокулярных факторов пространственного зрения. Темин «с.э.» в ряде случаев используют как понятие, характеризующее эффектные кадры стереофильма с изображениями объектов в предэкранном пространстве.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ВОСПРИЯТИЕ [англ. stereopsis] – психофизиологический процесс воссоздания трехмерной картины из двух отличающихся друг от друга изображений на сетчатках левого и правого глаза. В процессе с.в. мозг учитывает различия в этих изображениях и позволяет с большой точностью оценивать степень рельефности и относительную разницу расстояний между объектами по глубине при их наблюдении в реальном пространстве или по их изображениям при стереоскопическом отображении.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ЗРЕНИЕ [англ. stereoscopic vision, stereovision] – бинокулярное зрение, позволяющее оценивать рельефность объектов и протяженность пространста на основе бинокулярных параллаксов при наблюдении реальной пространственной картины и при стереоскопическом отображении. По различным данным, от 2 до 6% людей не обладают с.з. и еще 10% имеют различные отклонения от нормального с.з.


Как видим, способность «ощущать протяженность пространства и рельефность» заложены в наших МОЗГАХ от природы, по крайней мере в мозгах большинства людей, но по крайней мере один из шести этой способности лишен. (Я эту статистику каждый день наблюдаю в своих стереокинозалах – из 10 зрителей, пришедших первый раз, 1-2 жалуются на отсутствие стереоэффекта вообще, еще 2-3-ем он кажется недостаточно выразительным).

Каким же образом используется наша способность увидеть объем, например, при разглядывании совершенно плоской картинки на совершенно плоском экране, в том же стереоскопическом кинотеатре?

У подавляющего большинства людей два глаза и расположены они на некотором расстоянии друг от друга (у взрослых это в среднем 65 мм). Из-за этого предметы, расположенные на расстоянии не дальше 15-20 метров, левый и правый глаз видят по-разному. Хотя разница между «картинками» на сетчатке левого и правого глаза небольшая (и тем меньше, чем дальше от нас наблюдаемый объект, при расстояниях больше 20-30 метров обе «картинки» для мозга «выглядят» одинаково), но даже из нее наш мозг (вернее, мозг большинства из нас) умудряется извлекать информацию о пространственной глубине и рельефности объектов.

Теперь на месте глаз представим две камеры, снимающие «кино». Предположим, отсняли. Теперь возьмем два проектора и зарядим в них отснятые пленки, один проектор будет показывать «кино» для левого глаза, другой, соответственно, для правого. Если бы глаза у человека были устроены, как у хамелеона, то никаких проблем бы с просмотром «стереокина» не было – два проектора, два экрана, однин глаз смотрит на один экран, второй – на другой, сиди и наслаждайся стереоэффектом. Но человеческое зрение устроено таким образом, что оба глаза смотрят в одну точку, причем точка эта не неподвижная, а постоянно перемещается по поверхности попадающих в поле нашего зрения объектов. Так что картинки от двух наших проекторов придется проецировать на один экран. И вот тут в полный рост встает вопрос, а как теперь разделить (стереоскописты говорят «сепарировать») общую картинку на две отдельные для левого и правого глаза. Собственно, вся история стереокино и состоит из поисков ответов на этот «основополагающий» вопрос.

Многообразие придуманных схем «сепарирующих устройств» можно сравнить, пожалуй, с многообразием проектов вечного двигателя, но на практике в «коммерческом стереокино» получили распространение и дожили до наших дней лишь три метода получения стереоизображения. Во всех трех методах в качестве «сепарирующего устройства» используются очки со специальными фильтрами в качестве стекол.

В анаглифическом методе левая и правая картинки окрашены в какие-нибудь контрастные цвета, например, красный и синий. В очках установлены фильтры таких же цветов и таким образом каждый глаз видит только предназначенную для него картинку.

В поляризационном методе принадлежность картинки к правому или левому каналу кодируется не цветовыми, а поляризационными фильтрами, которые устанавливаются также и в очках.

Оба метода страдают неустранимыми недостатками, проистекающими из-за того, что на экране в каждый момент времени присутствуют сразу обе картинки и качество сепарации ракурсов зависит от очень многих факторов. Достоинство (и то весьма сомнительное и на сегодня вообще потерявшее свою актуальность) же всего одно – невысокая цена «сепарирующих устройств».

В методе чередования кадров (по-английски page-flipping – «листание страниц») в каждый момент времени на экране присутствует только одна картинка (например, четные кадры предназначены для левого глаза, нечетные – для правого), а сепарирующее устройство «моргает» синхронно со сменой кадров на экране. На заре стереокино «моргали» механические шторки («затворы») от фотоаппаратов, из-за чего метод получил название «затворного». Разделение ракурсов было идеальным, да вот только сами «затворные» очки из-за наличия механических частей (да других в них и не было ) были очень ненадежными и недолговечными.

Но все поменялось, когда «затворы» стали электронными: стеклянное окошко с прослойкой из «жидких кристаллов» меняет свою прозрачность («открывается» или «закрывается») в зависимости от приложенного электрического потенциала. Для синхронизации очков спользуется сигнал кадровой развертки видеокарты, к которой подключается проектор, на «профессиональных» видеокартах этот сигнал выведен на специальный разъем, плюс само «листание страниц» осуществляется аппаратно, что гораздо эффективней применяемых в «бытовых» видеокартах программных методов (как в 3D Vision, например).

Но какой бы метод получения стереоизображения не применялся, стереоэффект в современном кино все-равно остается всего-лишь ИЛЛЮЗИЕЙ, возникающей в МОЗГАХ зрителей, причем далеко не всех поголовно. Посему, чтобы не морочить голову всякими "маркетологическими изысканиями" вроде 3-4-5-6-сколько-то-там-буковок-D, будем называть вещи своими именами - кинотеатр с иллюзией объемности плоского избражения (сокращенно ИОПИ) так и будем называть - ИОПИ-кинотеатр.

[Yurab]

ИОПИ (иллюзия объемности плоского изображения, в нашем случае "киношного" ) вещь весьма хрупкая, чтобы вызвать ее у максимально возможного числа зрителей, требуется приложить немало усилий, а вот разрушить ее очень легко. Во-первых, ИОПИ-кино надо правильно снять, задачка здесь гораздо сложнее, чем просто взять две расположенные определенным образом камеры. Во-вторых, "правильно" снятое ИОПИ-кино надо правильно же и показать. И в третьих, "правильно" снятое и показанное кино надо еще и "правильно" смотреть. Учитывая некоторую "размытость" критериев "правильности" и саму "иллюзорность" ИОПИ (прошу прощения за тавтологию), бизнес, построенный на "продаже" этой самой ИОПИ имеет весьма иллюзорные шансы быть успешным (еще раз прошу прощения за каламбур ).


Ну уж если вы все-таки решили "вляпаться" в такое иллюзорное занятие, то для того, чтобы вызвать ИОПИ в мозгах как можно большего числа зрителей, вам потребуется специальное оборудование. В нашем случае это прежде всего стереокамера, но задача съемки стереокино осложняется тем, что обязательно надо учитывать, на каком "железе" (в смысле размеров экрана), а самое главное, с какого расстояния снятое вами стереокино будет просматриваться. Наиболее выразительно стереокино смотрится на экране с размерами, позволяющими показывать "объекты" (в нашем случае это человеческие персонажи) в НАТУРАЛЬНУЮ ВЕЛИЧИНУ, т.е. размеры экрана желательно иметь побольше, например, 2х5 метров или вроде того.

В принципе, сгодится экран и с меньшими размерами, здесь, собсно, гораздо важнее расстояние, с которого вы на экран смотрите. У человека угол зрения по вертикали и горизонтали примерно одинаков и составляет в среднем 40 градусов. Для того, чтобы при просмотре любых изображений в поле зрения не попадали посторонние предметы, эти самые изображения лучше рассматривать с расстояния В ПОЛТОРЫ ВЫСОТЫ этого самого изображения. Для экрана 2х5 метров самое "комфортное" для восприятия расстояние - это 3 метра, для 63-дюймовой плазмы - около 1.5-2, ну а в 20-дюймовый монитор для получения "адекватных стереоощущений" надо практически утыкаться головой.

Сообщение отредактировал Yurab - 2.9.2011, 12:32