Новий вимір телебачення 3DTV, Журнал Популярна Механіка
Без жодного перебільшення можна сказати, що більшість виставки побутової електроніки IFA 2010 у Берліні була присвячена 3D-телебаченню. Перше враження від виставки — скільки тут очкариків! Ні, річ не в тому, що у людей різко зіпсувався зір, просто всі стенди численних виробників телевізорів були буквально завалені окулярами. 3D настільки захопило уяву деяких продавців, що вони на своїх стендах влаштовували живі презентації з одночасною трансляцією 3D на великий екран та роздачею поляризаційних окулярів усім відвідувачам. А вже від гасел про «відкриття нового виміру телебачення» на стендах виставки рябило в очах не менше, ніж від великої кількості самих 3D-телевізорів.
Динозаври 3D
3D-кінотеатри існують досить давно, хоча їх кількість у порівнянні зі звичайними була не така велика і репертуар фільмів у 3D також був обмежений. Зазвичай у кінотеатрах для реалізації 3D використовується поляризаційний метод (RealD). Зображення для лівого та правого ока, що проектуються на екран, поляризовані по-різному, а в окулярах встановлені лінзи з круговою поляризацією з різним напрямком поляризації для кожного ока. Раніше для стереокіно використовувалися два проектори, але останнім часом цю технологію витісняє один проектор із встановленим на виході швидкодіючим електрооптичним рідкокристалічним осередком, який по черзі «перемикає» поляризацію, послідовно демонструючи кадри для лівого та правого ока. Екран для RealD теж має бути спеціальним - з металізованим покриттям (на відміну від діелектричної поверхні, металева не змінює поляризацію відбитого світла). Існує й інший метод - екліпсний,що передбачає почергову демонстрацію кадрів для правого та лівого ока та спостереження зображення через активні окуляри з РК-затворами, які отримують спеціальний синхросигнал від проектора (зазвичай по ІЧ-каналу).
Швидкі телевізори
-
Технології
Глобальне затоплення: 6 метрів катастрофи
Бутильована вода: чим шкідливий пластик і чи варто переходити на фільтровану воду
Як працює 3D у сучасних РК-телевізорах? Загалом це варіант існуючої екліпсної технології. На телеекрані чергуються кадри, призначені для спостереження правим і лівим оком, а спеціальні окуляри з РК-затворами, які отримують синхросигнал по ІЧ-каналу, по черзі відкривають відповідно ліве та праве око. На перший погляд, все виглядає дуже просто, але диявол, як відомо, криється в деталях. «Річ у тому, що РК-пікселі перемикаються між положеннями для 'правого' і 'лівого' кадрів хоч і дуже швидко, але не миттєво — це займає певний час, протягом якого лівий кадр ніби 'напливає' на правий, — пояснює Денні Так, директор з технічного маркетингу підрозділи телевізорів компанії Philips. Це може призвести до перехресних перешкод, тобто до того, що одне око бачитиме відлуння зображення, яке призначене для іншого, зображення буде змащене, розмите. Однак є спосіб зменшити рівень перехресних перешкод — достатньо на час перемикання між кадрами гасити підсвічування, адже рідкі кристали лише модулюють кількість світла, що проходить крізь них, а за підсвічування відповідають світлодіоди під екраном». Таким чином, цикл зміни кадрів виглядає так: протягом 1/240 секунди демонструється кадр для правого ока, потім підсвічування вимикається на такий самий проміжок (за цей час відбувається зміна на кадр длялівого ока), потім підсвічування вмикається знову, і синхронно з цим працюють РК-затвори в окулярах. Проте в традиційній схемі з крайовим (периферичним) підсвічуванням всього екрану перехресні перешкоди повністю придушити не вдається.
Плазма проти ЖК
За кілька років плазмові панелі позбулися багатьох своїх недоліків — високого енергоспоживання, малого терміну служби — і на полі великих діагоналей перетворилися на серйозного конкурента рідкокристалічним панелям. Але з появою 3D споконвічна суперечка «плазма проти РК» вийшла на новий виток.
Загальна технологія демонстрації 3D у плазми дуже схожа з вищеописаною - ті ж послідовні кадри плюс використання синхронізованих окулярів затвора. Але, на відміну від ЖК, кожен піксель плазмової панелі — сам по собі активний випромінювач світла, і до того ж дуже швидкодіючий, тому «плазма» має низький рівень перехресних перешкод. Ось чому деякі виробники (наприклад, Panasonic) зробили ставку на плазмові 3D-телевізори, залишивши 2D для РК.
Але в плазми є інша серйозна проблема. Складовою частиною РК-екрана є поляризатор, так що світло, що походить від такого екрану, лінійно поляризоване. Лінзи активних стереоокулярів — ті ж РК-екрани і у «відкритому» стані теж є лінійно поляризованими фільтрами. Тому яскравість зображення на РК-екрані під час спостереження крізь окуляри без них залишається незмінною. А от якщо подивитися крізь активні окуляри на екран плазмової панелі, що випромінює неполяризоване світло, видима яскравість та контраст впадуть удвічі.
Два телевізори в одному
Ще одна серйозна перевага «плазми» раніше полягала в тому, що пікселі панелі можна повністю гасити — це дозволяло досягти справжнього чорного.кольору та дуже високого контрасту. РК з крайовим (периферичним) підсвічуванням має чорний колір — насправді темно-сірий, оскільки невелика кількість світла «просочується» навіть крізь повністю «закриті» пікселі. Однак і в цій області РК-телевізори наступають «плазмі» на п'яти: практично всі виробники РК-панелей представили на виставці нові моделі телевізорів з динамічним підсвічуванням. Ідея цієї технології полягає в тому, що світлодіоди підсвічування тепер не розташовуються тільки по периметру, а рівномірно розподілені під всією поверхнею екрана, і при цьому їх яскравість керована, причому для кожного кадру! У тих місцях кадру, де потрібний справжній, глибокий чорний колір, підсвічування просто вимикається, а де потрібний яскравий білий — світлодіоди включаються на повну потужність. Фактично кілька сотень світлодіодів під екраном утворюють монохромний "телевізор низької роздільної здатності", а РК-пікселі поверх нього забезпечують колір і дуже чітке підсумкове зображення високої роздільної здатності (аж до Full HD).
Динамічний підсвічування здатне не тільки дати «справжній чорний», але і ще більше знизити рівень перехресних перешкод. З її допомогою можна не просто вимикати підсвічування на однакові проміжки «зміни кадрів», але добитися набагато більшої гнучкості, вимикаючи її тільки в тих місцях, де відбувається зміна зображення, і на потрібний час. За словами Денні Така, за такого алгоритму роботи рівень перехресних перешкод зводиться практично до нуля.
Одним з найцікавіших експонатів виставки став 31-дюймовий OLED-телевізор, представлений компанією LG. Поки що це прототип з орієнтовною ціною ?8-10 тисяч, але згодом OLED-технологія, без жодного сумніву, здатна зайняти свою нішу під сонцем. OLED-телевізор LG може показувати зображення з роздільною здатністю FullHD звичайним чином, але здатний демонструвати і 3D-зображення. Інженери LG пішли дещо іншим шляхом - вони не стали зв'язуватися з активними окулярами, а використовували пасивні окуляри з лінзами кругової поляризації з різним напрямком для кожного ока (аналогічні окулярам RealD). При цьому для розділення правих і лівих кадрів використовується не час, а простір замість послідовної демонстрації праві кадри відображаються за допомогою непарних рядків екрану, а ліві - парних, при цьому рядки забезпечені відповідними поляризаційними фільтрами.
Зрозуміло, що при такому способі 3D-зображення має по вертикалі вже не повну роздільну здатність (FullHD), а тільки половинну, проте і плюси в цьому теж є: окуляри дуже легкі і виглядають як звичайні сонцезахисні, та й синхронізації не потребують. До того ж, це поки що тільки перші кроки, і теоретично ніщо не заважає в майбутньому використовувати з OLED-телевізорами екліпсний метод з активними окулярами.
Звичайно, відсутність очок — це плюс, але є у растру та мінуси, завдяки яким він не набув особливого поширення. Насамперед це невелика «робоча область» — фокальна зона, в якій може спостерігатися стереоефект. Дивитись такий телевізор можна лише з певної відстані, по центру, не виходячи за межі зони.
Але і цей недолік цілком подолати. На стенді Фраунгоферівського інституту, який вже давно займається створенням безочкових 3D-дисплеїв для професійного застосування (зокрема, для CAD/CAM), було представлено системи з «інтелектуальним растром». Точніше, растр там звичайнісінький, лінзовий, а ось решта — справді інтелектуальне. Насамперед це стосується системи обробки зображення, яка нарізує зображення на ті самі вертикальні смужки. Ключовачастина розробки Фраунгоферівського інституту — камера, яка відслідковує становище глядача та відстань від нього до екрану та залежно від цих даних адаптує «нарізку» таким чином, щоб глядач завжди знаходився в самому центрі стереозони. Щоправда, що робитиме така система у разі кількох глядачів — залишається незрозумілим, але, з іншого боку, ця розробка призначена для професійних стереомоніторів, а не для побутових ТБ.