3D – תלת מימד

מהי טכנולוגיית 3D וכיצד היא פועלת?

בשנת 1838, סר צ’ארלס ויטסטון תאר לראשונה את תהליך הסטריאוסקופיה: התהליך שבו בני אדם תופסים שלושה מימדים משני מימדים חופפים ודומים מאוד. או, התהליך שבעזרתו הנוף בסרט אווטאר נראה כמו נוף חיזרי מהפנט במקום מקבץ של ערפל צבעוני ובוהק.

טכנולוגיית תלת מימד (3D) עברה כברת דרך ארוכה מאז פיתוח הסטריאוסקופיה של ויטסטון, ששומשה בזמנו להצגת דמויות סטטיות ובסופו של דבר תמונות. כיום אנו נהנים מהאפשרות של הנאה מסרטי קולנוע, משחקי קונסולה, סרטי קולנוע ביתי בסלון ותוכניות טלויזיה בתלת מימד ובאיכות HD.

עבור חלק מהאנשים, די בלצפות בסרט עמוס באפקטים מגניבים ותמונה מרהיבה. אולם אחרים עשויים להסתקרן איך הובא פנדורה לחיים, או איך יצרו את העולם הזוהר בסרט טרון-המורשת. התשובה היא פשוטה למדי ומופרזת במורכבותה גם יחד – תלוי את מי שואלים.

כיצד עובדים סרטי תלת מימד? מה ההבדל בין קוטביות לאנגליף (Anaglyph) – נגיע לזה, ולאן מתקדם עולם התלת מימד בכל הקשור לגאדג’טים ואיכויות תמונה? המשיכו לקרוא וגלו כיצד פועלת הטכנולוגייה הנחשקת ביותר בעולם הקולנוע הביתי כיום. כמו כן, הוספנו גם תמונות יפות להמחשה – איך אפשר שלא להמשיך לקרוא?

תלת מימד (3D – 3 Dimensions), או סטריאוסקופיה, מתייחס לאופן שבו המוח והעיניים מייצרים את הרושם של מימד שלישי. עיני בני אדם הם במרווח של בערך 55 מ”מ – 75 מ”מ, כשכל עין רואה למעשה חלק מעט שונה של העולם. לא מאמינים? החזיקו בעט, עיפרון או כל חפץ דק אחר. עיצמו עין אחת. עכשיו פקחו ועצמו את השניה.

התמונה משני הצדדים אמורה להיות זהה למדי אך לא לגמרי, כמו הפס שמאחורי האשה שבתמונה הנ”ל. שתי התמונות המעט שונות הללו נקלטות על ידי המוח, שעושה גיאומטריה רבת עוצמה על מנת לפצות על פערי התמונות. הפער הוא למעשה “3D” – בעצם, המוח שלכם שמפצה על העובדה שאתם מקבלים שתי נקודות מבט שונות של אותו הדבר.

בעצם, זה מה שטכנולוגיית תלת מימד מודרנית מנסה לשכפל. כל אותם מקרנים ומשקפי שמש מטופשים מיועדים להזין את העיניים הנפרדות שלכם פרספקטיבות שונות של אותה תמונה. נשמע פשוט נכון?

ובכן, כן. המוח מתמודד די בקלות עם הפער בין התמונות. המוח שלכם מסוגל להבין את כל הזוויות, המתמטיקה והגיאומטריה, ולסנכרן הכל באופן אוטומטי – די מדהים נכון? החלק הקשה הוא לגרום למצלמה לבצע פעולה זהה ולקבל תמונות אינדבידואליות עבור העיניים האינדבידואליות שלכם, מבלי לפגוע בהשפעה בכללותה.

תלת מימד (3D): שימושים נפוצים

שיטה נפוצה בהרבה היא השימוש במשקפיים מקוטבים, שמנצלים את העובדה שניתן לקטב אור, או להעניק לו אוריינטציות שונות. לדוגמה, ניתן להציג תמונה בקיטוב אופקי בעין אחת וקיטוב אנכי בעין האחרת. משקפי התלת מימד יאפשרו קיטוב אופקי ואנכי בנפרד ובהתאם. הבעיה בטכניקת ה- 3D הזו היא שנדרש מהצופה לשמור על יציבות הראש. הטיית הראש יכולה לעוות את האותות שמגיעות לעיניים של הצופה, תוך גרימת עיוות לצבע ואפקט התלת מימד.

כיום, כדי לנטרל את הבעיות הנ”ל, טכנולוגיית תלת מימד משתמשת בקיטוב סיבובי (או מעגלי), כלומר הסרט מוקרן למעשה על ידי שני תמונות בעלות סיבוב קוטבי שונה. משקפי התלת מימד קולטים את הסיבובים המקבילים – סיבוב לכיוון אחד בעין אחת וסיבוב לכיוון אחר בעין השניה – ומפריד בין התמונות. משמע, ניתן להניח את הראש על כתפו של בן\בת הזוג ועדיין להנות מחוויית הצפייה בסרט באולם קולנוע או קולנוע ביתי.

טלויזיה

ניתן להשתמש באותה הטכניקה בה משתמשים באולם קולנוע, במקרני קולנוע ביתי. סרטי קולנוע משתמשים במסכים מצופים כסף מיוחד שמתפקדים טוב יותר בהחזרת אור. למרבה הצער, הטלויזיה שלכם אינה מצופה כסף. עם זאת, ישנן 2 דרכים להנות מתלת מימד בבית: תלת מימד אקטיבי ופסיבי.

טכניקת תלת מימד אקטיבי היא הנפוצה ביותר, וכרוכה בהרכבת משקפי תלת מימד אלקטרוניים. המשקפיים מסונכרנים לטלויזיה או למקרן קולנוע ביתי, ובאופן פעיל פותחים וסוגרים תריסים מול העיניים שלכם, מה שמאפשר לעין אחת בלבד לראות את המסך בכל פעם. זה אמנם יכול להישמע כמו מתכון לשבץ, אבל התריסים נעים במהירות כה גבוהה עד שהם בלתי ניתנים להבחנה. הטכניקה אפשרית הודות לקצב הרענון (Refresh Rate) של הטלויזיה (HDTV) או המקרן. טלויזיות ומקרנים בעלי אפשרות תלת מימד הם בעלי קצב רענון תמונה גבוה, כלומר התמונה שמוקרנת במסך בפועל נטענת כל פעם מחד ובקצב מהיר. בזכות המשקפיים, אתם מקבלים תמונה רציפה במקום הבהוב.

מקרנים ורסיברים

כיום, ניתן להנות מחוויית קולנוע ממש בסלון הבית או חדר קולנוע ביתי ייעודי. טכנולוגיית 3D הפכה כל כך מבוקשת שעולם הקולנוע הביתי הפך אותה לנגישה מאי פעם. חנויות קולנוע ביתי מציעות מגוון מוצרי אלקטרוניקה בעלי יכולות לשידור ופיענוח 3D כגון רסיברים ומקרנים. בקישור הבא תוכל לקרא עוד על ציוד ואביזרים למערכות קולנוע ביתי.

טכניקת תלת מימד פסיבי היא הפחות נפוצה אבל טובה כמעט באותה מידה. לטלויזיות תלת מימד אלו יש שכבת עדשה דקה על התצוגה הסטנדרטית.מסך עדשה מורכב מסדרה של רצועות הגדלה דקות מאוד, שמציגות פרספקטיבה מעט שונה של התמונה עבור כל עין. בעוד הטכנולוגיה הזו לא דורשת משקפיים מגושמים ויקרים, היא יכולה להגביל את איכות התמונה. בעיקרו של דבר, כל עין רואה רק רק מחצית מהתמונה בכל זמן נתון. למשל, אם המסך כולל 100 פיקסלים, 50 פיקסלים היו מוגדלים ונשלחים לעין שמאל כש- 50 הפיקסלים הנוספים יוגדלו וישלחו לעין ימין. בפועל, המוח שלנו מסוגל לחבר בין שני התמונות ולשמר את שלמות התמונה שבנויה 100 פיקסלים.

איך יוצרים תלת מימד?

מצלמות

לא מעט עבודה כרוכה ביצירת סרט בתלת מימד, כשהעבודה הקשה מכל היא עניין של דיוק וגיאומטריה. כדי לקבל תמונה תלת מימדית, צריך 2 גרסאות, של אותה סצנה, שצולמה בזווית הנכונה, כאילו העין שלכם צופה בה. יוצרי סרטים צריכים לחשב את המרחק בין 2 המצלמות ולוודא שהם מתמקדים באותו אובייקט. הם גם צריכים לנוע, לעקוב ולהתמקד באותה מהירות, אחרת התמונות לא יסונכרנו. בחוגי הצילום המקצועי המודרני, המצלמות מחוברות יחדיו כדי למנוע גרימת פער בלתי רצוי ביניהן.

מרכיב עיקרי בסרטים המודרניים הוא תקריב, אותו קשה ללכוד בתלת מימד כיוון שעל המצלמות להיות מאוד קרובות אחת לשניה כדי לחקות את זווית העיניים של הצופה. כדי לפתור זאת, צלמים לעיתים משתמשים בטבעות מראה. בעזרת הטבעת, סרט מצולם דרך עדשה אחת שמשתקפת על ידי מראה פנימית זעירה למצלמה אחרת שמקליטה את התמונה השנייה. בהינתן ואין פגם במראה (סריטות, לכלוך, בקע), התקריב למעשה יצולם בתלת מימד.

גרפיקה ממוחשבת

קיים הבדל בין יצירת אנימציה ממוחשבת בתלת מימד לבין יצירת אשליית תלת מימד עבור אולם קולנוע. שוב, הכל עניין של גיאומטריה משוכללת. כדי ליצור סרט כמו צעצוע של סיפור בתלת מימד, אנימטורים מייצרים שתי גרסאות של כל פריים, אחת עבור הפרספקטיבה של כל עין. כיוון שסרטים ממוחשבים לא זקוקים למצלמות, קל הרבה יותר לקבל סנכרון מושלם ולתקן כל טעות לפני ההפקה. החסרון הוא שהטכניקה דורשת המון זמן וזיעה על מנת להגיע לשלמות.

ניתן ליצור משחק וידאו 3D תוך שימוש באותה הטכניקה; אולם, משחקים מוסיפים סיבוכים משלהם. סרטים ותוכניות הם בעיקר מוקלטים מראש ולכולם יש פרספקטיבה קבועה – לא ניתן להזיז את המיקוד (פוקוס) של המצלמה או נטייתה כשאתם צופים בהם. משחקים לעומת זאת מאפשרים למשתמש לשנות את הפרספקטיבה על ידי הזזת הדמות על המסך. ההזזה יוצרת בעיה עתירת עבודה מאחר ואנימטורים נדרשים ליצור אובייקטים שניתן לראות בתלת מימד ממגוון רחב של זוויות, תלוי בתנועת הדמות של המשתמש.

 מה צופן העתיד לתלת מימד?

אחת הבעיות הקשות ביותר לפתרון עם טכנולוגיית תלת מימד היא חצייה בסיסית של כל תמונה. מסכי עדשה (Lenticularscreens) שולחים מחצית מהתמונה לכל עין, משקפי תלת מימד בעלות צמצם (shutter lens) חוסמים פיזית עין אחת מלראות את התמונה, ומשקפי תלת מימד מקוטבים (polarized glasses) שולחים רק מחצית מתאורת התמונה לכל עין.

העין האנושית זקוקה לכ- 50 פריימים לשנייה על מנת לצפות בסרט כתמונה רציפה. 3D למעשה מחלקת זאת בחצי כך שכל עין תראה 25 פריימים לשנייה, מה שגורם לצופה להרגשת הבהוב לא נעים ברמה מסויימת. טכנולוגיית תלת מימד מודרנית הצליחה לשפר משמעותית את קצב הפריימים (או “קצב רענון בטלויזיות), כך שנשיג את אשליית התלת מימד.

התקדמויות טכנולוגיות בתחום המחשוב והזיכרון הפכו את התלת מימד לאפשרית במספר מוצרי כף יד לצרכן. ישנם כבר אבי טיפוס למחשבי תלת מימד ניידים, מצלמות, מצלמות וידאו ועוד מגוון מוצרי אלקטרוניקה אחרים.

בשנים הקרובות, צפו לטכנולוגיות שכוללות שימוש באוטוסטריאוסקופיה (autostereoscopy), או תלת מימד שלא מצריך משקפיים כלל. נינטנדו 3DS, קונסולת מהמשחקים החדשה של חברת נינטנדו, הוא מוצר אלקטרוניקה שכזה. אחת השכלולים שלה היא סנכרון תצוגת עדשה עם מצלמה מלפנים. בעזרת שימוש בטכנולוגיית זיהוי העין (eye recognition), המכשיר יכול לעקוב אחרי מיקום פני המשתמש ולשנות את התצוגה כך שיהנה מטכנולוגיית 3D ולא משנה באיזה מצב הוא צופה במסכים.

אנחנו רק בתחילת הדרך עם טכנולוגיית 3D וכל מה שיש לה להציע עבור מערכות קולנוע ביתי, כשהצלחות וכשלונות רבים בדרך. לעדכונים בהמשך, ודאו לחזור אלינו.

מחפשים מערכת קולנוע ביתית במחיר שפוי? צוות סראונד סאונד מזמין אתכם להתרשם ממגוון מערכות קולנוע ביתי בתצוגה, צרו עמנו קשר עוד היום: 0507958164