3D-телевидение

Скачать

История и принципы цифрового телевидения. Время отклика как важная характеристика ЖК-матрицы. Частота обновления изображения, послесвечение и разрешение экрана. Ресурс лампы или светодиодов. Плазменные телевизоры и панели. Средства виртуальной реальности.

Размер: 8,3 M
Тип: реферат
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Телевидение: история развития. Телевидение будущего
Техническая предпосылка появления телевидения. Механическое и электронное телевидение. Вещательные системы цветного телевидения. Спутниковое телевизио...

Телевидение в Монголии
Создание и развитие монгольского телевидения. Характер телевещания в первые годы. Монгольское телевидение в 90-ые годы. Официальные монгольские телека...

Телевидение. История развития. Телевидение будущего

Телевидение
Для студентов вузов, обучающихся по направлению "Телекоммуникации" и специальности "Радиосвязь, радиовещание и телевидение". Учебник будет также полез...

Телевидение и его влияние на молодежь в России
Выявление особенностей влияния российского телевидения на образ мышления, формирование ценностей и культуру современного молодого человека. Телевидени...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

Тема реферата «3D - телевидение» по дисциплине «Телевидение».

Наступление эры цифрового телевидения - уже свершившийся факт. Теперь телевидение стандартной четкости (SD) начинает сменяться телевидением высокой четкости (HD) и объемным (3D). В общем, в истории развития телевидения и видео можно выделить следующие крупные этапы:

1 - черно-белое телевидение - передается яркость изображения.

2 - цветное телевидение - передается яркость и цветовые составляющие.

3 - цифровое видео (Video CD, DVD).

4 - цифровое видео и телевидение высокого разрешения (Blu-Ray, HDTV).

5 - объемное цифровое видео и телевидение (3D).

1. 3D - телевидение

1.1 История и принципы

С начала 2003 г. для разработки 3D-видео пять крупных японских компаний: Itochu, NTT DATA, Sanyo, Sharp и Sony объединились в организацию под названием "3D-Consortium". Задача нового объединения - формирование рынка объемных изображений (начиная от контента и заканчивая аппаратной реализацией). Как заявляют представители консорциума, плоское изображение морально устарело и не может передать всего великолепия объемной картинки. Поэтому настало время переходить на трехмерное изображение. В состав консорциума входят не только разработчики и производители оборудования. Свой интерес в этой нише имеют кинокомпании, поставщики и продавцы контента, учебные организации, разработчики ПО и многие другие

Если говорить строго, то современное "3D-видео", т.е. объемное видео, таковым не является. При его воспроизведении на экране отображается последовательность плоских кадров специального вида. Здесь правильнее говорить о "стереовидео", ибо в данном случае напрямую эксплуатируется такая особенность нашего зрительного восприятия, как разноракурсность вида для каждого из глаз. Построение трехмерного образа происходит уже в человеческом мозгу.

Природа наделила человека бинокулярным зрением: парой глаз, расположенных на расстоянии 60...70 мм. За счет этого человек видит мир одновременно как бы с двух точек наблюдения. В результате, изображения, получаемые левым и правым глазом, слегка отличаются. Анализируя различия между изображениями, мозг воссоздает объем и удаленность наблюдаемых объектов (рис.1). Кажущееся смещение рассматриваемого объекта, вызванное изменением точки наблюдения, называется параллаксом и является главным фактором в нашем восприятии трехмерности мира.

Рис. 1

С теоретической точки зрения, добиться эффекта объемного изображения довольно просто: достаточно взять две телекамеры, расположить их объективы в точках, соответствующих расстоянию между глазами человека, а далее обеспечить раздельное видение снятых изображений правым и левым глазом.

Все способы, которые применяются для создания стереоэффекта в видео, используют именно принцип раздельного просмотра: левому глазу человека демонстрируется левое изображение, правому- правое. Различия заключаются в том, каким образом достигается сепарация(разделение)изображений. Большинство методов стереовизуализации в кино и телевидении известны уже более 100 лет.

Анаглифному методу показа - 150 лет. Метод предложен Д.Альмейда и Д.Ороном в 1858 году, реализован в кино Л.Люмьером в 1935 г. Анаглифный метод (от греческого anagliphos - рельефный) состоит в окрашивании изображений стереопары в дополнительные цвета, чаще всего в красный и сине-зеленый. Для разделения изображений при просмотре используются специальные очки с такими же фильтрами (рис. 2).

Рис.2

Этот метод работает практически на любых цветных телевизорах и мониторах. Разделение кадра на "левый" и "правый" компоненты происходит по спектральному принципу: перед левым глазом устанавливается красный фильтр (он видит только красный компонент картинки), перед правым - сине-зеленый (он, соответственно, воспринимает только сине-зеленый) Картинка, собранная из двух цветных полукадров, характерно "двоится" без очков, в очках же все "собирается' воедино, и человек видит объемный черно-белый образ.

Существует несколько разновидностей анаглифа с разными парами цветов, но сути дела это не меняет. Главное достоинство этого метода - простота и дешевизна реализации. Основной недостаток - плохая цветопередача, - к сожалению, принципиально не устраним. Кроме того, глаза видят изображение в разных цветовых оттенках, что неестественно для зрения, а потому быстро утомляются.

Хотя ряд компаний продолжает разработки в области усовершенствования анаглифов и уже демонстрирует некоторые достижения Принцип остался неизменным: полукадры отображаются одновременно, а их разделение происходит по спектральному принципу.

Суть метода спектрального разделения легко понять, если взять полный спектр и "скрутить его в бублик" так, что получится "цветовое колесо" (рис. 3).

Рис. 3

На нем хорошо видно, что красный и синий цвета диаметрально противоположны, т.е. являются взаимно-дополнительными. Если же взять не одну пару дополнительных цветов, а три, тогда удается добиться воспроизведения цветного трехмерного изображения.

Увы, обходится это весьма дорого: изготовление очков с тремя спектральными окнами прозрачности - дело не простое и не дешевое. Соответственно, удел этих суперанаглифов - профессиональное 3D.

Поляризационному методу стереопроекции около 120 лет. Предложен Ж. Андертоном в 1891 году, получил широкое распространение после изобретения в 1935 г. Е. Лэндом поляроидной пленки. Левый и правый кадр проецируются одновременно, но свет поляризуется в разных направлениях. Просмотр осуществляется с помощью очков, имеющих соответствующие светофильтры. Достоинства - четкое разделение стереопары, сохранение цветности, недостатки - дорогостоящее оборудование и необходимость просмотра в специальных очках. Чаще всего используется круговая поляризация, поскольку у нее есть определенные преимущества перед линейной: при использовании линейной поляризации, если зритель в линейно-поляризованных очках наклоняет голову, эффект стерео пропадает. При циркулярной поляризации такого не происходит.

В этих телевизорах используется "хитрый" экран: на него напыляются поляризаторы, причем не сплошь, а построчно. На четные строки наносится, допустим, "правый" поляризатор (создающий круговую поляризацию в одном направлении), а на нечетные - "левый" (закручивает поляризацию в противоположном направлении). Полученное видео просматривают через очки с соответствующими поляризационными стеклами.

Теоретически принцип весьма прост и сулит всю совокупность плюсов с одним очевидным минусом - вертикальное разрешение падает вдвое. Вдобавок, сложность изготовления и, соответственно, высокая цена экрана. Именно поэтому удел этой технологии (пока) - профессионалы, работающие с 3D.

Эклипсный (светоклапанный) метод сепарации занял доминирующее положение в 3D-видео. Суть его заключается в следующем. На экран видеомонитора последовательно выводятся изображения левого и правого кадров стереопары. Синхронно с выводом изображений переключаются специальные очки с жидкокристаллическими (ЖК) затворами, через которые наблюдатель смотрит на экран (рис. 4).

Рис. 4

Таким образом, при формировании на экране монитора изображения правого кадра левый ЖК-затвор затемняется, и наоборот.

Данный способ позволяет получить высокое качество сепарации и хорошее разрешение изображении. Однако для его реализации требуются отображающие устройства, способные работать при очень высоких частотах обновления (кадровой развертки). Дело в том, что каждый из глаз видит изображение с пониженной вдвое частотой кадров, поэтому возможно появление эффекта мерцания.

Частота кадров, при которой мерцания незаметны, зависит от соотношения длительности интервала отображения и интервала гашения. Например, в телевидении изображение появляется на экране на 18,4 мс с перерывом всего в 1,6 мс, и мерцания практически незаметны. В случае с ЖК-очками интервал гашения гораздо больше и практически равен интервалу отображения. Если частота обновления монитора - 100 Гц, то каждый глаз видит изображение в течение 19 мс и черный экран в течение 21 мс. В таком случае появление мерцании неизбежно.

Тем не менее, в массовом телевидении на сегодняшний день наибольшее распространение получили именно очки с активными ЖК-затворами. Работают они просто: телевизор попеременно показывает кадры для правого и левого глаза, одновременно посылая по инфракрасному каналу импульсы синхронизации. Очки с инфракрасным приемником оснащены ЖК-транспарантами в стеклах, которые поочередно открываются и закрываются. Когда на экране "левый кадр", открыта шторка для левого глаза и закрыта для правого, и наоборот (рис. 5). На этом принципе основаны все без исключения бытовые 3D -телевизоры, предлагаемые разными производителями.

Рис. 5

Очевидный недостаток данного метода - чтобы передать один полный стереокадр, приходится посылать два полукадра. Это приводит либо к тому, что частота кадров снижается вдвое, либо для поддержания частоты кадров приходится вдвое увеличивать видеопоток. Кроме того, поскольку в очках одновременно открыт только один затвор, эффективная яркость светового потока сквозь них снижается вдвое, а это, естественно, сказывается на восприятии телевизионной картинки.

Растровому стерео - более 110...