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.

[Тельников Егор]

Потребитель в такие технологические тонкости вообще не вникает. Ему написали на ценнике - 3D, показали стереокартинку на демо-диске и этого достаточно, чтобы потребитель пошёл в кассу платить за 3D телевизор. Ему без разницы какая технология применяется и сколько она реально стоит. Он просто хочет видеть на экране 3D видео.