تلویزیون سه بعدی

تلویزیون سه بعدی چگونه کار می کند؟ نگاهی مختصر به تاریخچه پیشرفت تلویزیون, توضیحات در مورد عینک های سه بعدی

تلویزیون هم مثل تمام فن آوری هایی که امروزه از آن ها استفاده می کنیم حاصل تکامل ایده ها و ابداعات ساده استبرای سال ها فن آوری ساخت تلویزیون برروی تلویزیون های crt سیاه سفید ورنگی متوقف بود ولی اکنون سرعت پیشرفت فن آوری های تولید تلویزیون به قدری سریع است که در یک سال قیمت پیشرفته ترین و بزرگ ترین تلویزیون های lcd خانگی چند صد دلار کاهش می یابد و تقریبا هر فصل محصولات جدیدی به بازار عرضه می شوند.

در طی دو دهه اخیر شاهد ساخت تلویزیون های پلاسما و lcd بودیم. با وارد شدن فن آوری hd به تلویزیون ها و مجهز شدن پنل های lcd و پلاسما به سیستم های پخش hd تجربه کار با تلویزیون جهش بسیار بزرگی پیدا کرد. آخرین قدمی که در زمینه تلویزیون برداشته شده ، تلفیق فن آوری ضبط و پخش سه بعدی با پنل های lcd، تصویر پیش زمینه led و تصاویر hd است که از ابتدای سال 2010 به طور گسترده در بازارهای جهان عرضه شد.

البته اولین ایده های تولید فیلم سه بعدی با ساخت فیلم "نیروی عشق" در سال 1922 شروع شد. سپس در دهه 50 میلادی و پرطرفدار شدن تلویزیون های، کارگردان ها برای کشاندن مخاطبان از جلو تلویزیون به سالن های سینما تصمیم گرفتند از تجربه چند بعدی تماشای فیلم استفاده کنند. یکی از تلاش های آن ها نصب صندلی هایی بود که با حرکات شخص اول فیلم، مخصوصا در فیلم های اکشن و ترسناک، می لرزند. از دیگر ایده های آن زمان برای متفاوت کردن تجربه تماشای فیلم سینمایی، قرار دادن اجسامی مانند اسکلت های متحرک در سالن سینمای در سالن پخش فیلم های ترسناک بود.

اکنون تولید فیلم های سه بعدی مانند آواتار که موفق ترین فیلم سه بعدی تاریخ سینما شناخته می شود، سرعت بسیاری گرفته است به طوری که چند ماه بعد از عرضه آواتار، سینماها با فیلم های سه بعدی دیگری مانند clash of the titans پر شدند و تماشاگران نیز به فیلم های سه بعدی تمایل بیشتری دارند. اکنون در آمریکا بسیاری از مسابقات ورزشی و برنامه های تلویزیون به صورت سه بعدی- hd پخش می شوند و تلویزیون های سه بعدی در بازار نیز با استفبال خوبی از سوی مشتریان روبرو شده اند.

بیایید کمی هم با فن آوری تصاویر سه بعدی آشنا شویم. سه بعدی دیدن آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چرا وقتی به اجسام واقعی نگاه می کنیم آن ها را سه بعدی می بینیم ولی تصویر همین اجسام در صفحه تلویزیون دو بعدی است؟ به جای پاسخ دادن به این سوال بیایید به چگونگی فرآیند دیدن نگاهی بیاندازیم. تنها تحریک محیطی که باعث ایجاد تصاویر در مغز ما می شود، نور است. آن هم نور ساده با طول موج های مختلف.

چطور مغز کار می کند؟ وقتی جسمی در دور دست قرار دارد، شعاع های نور بازتابی که از آن به دو چشم ما می رسد با یکدیگر موازی هستند. ولی وقتی همان جسم نزدیک می شود، این شعاع ها دیگر موازی نیستند. این خطوط از اجسامی که در نزدیکی چشم ما هستند به طور همگرا گسیل می شوند و چشم ما برای دیدن آن ها باید کمی تغییر حالت بدهد. برای اینکه این مطلب را بهتر متوجه شوید، جسمی را از فاصله دور تا نزدیک بینی خود حرکت دهید. حتما متوجه تغییر فیزیکی قسمتی از چشم خود می شوید. این تغییر توسط مغز کنترل می شود و میزان تغییرات نیز توسط مغز ثبت می شود. همین اطلاعات به مغز کمک می کند تا فاصله اجسام تا چشم را تخمین بزند. برای مثال مغز با توجه به اینکه چشم برای دیدن یک جسم تقعر بسیار کمی پیدا کرده ، متوجه می شود که این جسم احتمالا در فاصله ای نزدیک قرار دارد.

ایده کلیدی ضبط و پخش تصاویر هم دقیقا در همین عملکرد مغز و چشم است. در تلویزیون های سه بعدی سعی می شود تصاویری ارائه شود که برای هر چشم در محل متفاوتی قرار داشته باشد تا مغز آن ها را به صورت غیر مسطح و عمق دار تشخیص دهد. البته مشکلی هم در اینجا وجود دارد چراکه تمرکز کردن هر چشم برروی این تصاویر متفاوت به این معنی است که میزان تقعر و نقطه فوکوس هر چشم با یکدیگر نمی خواند و همین امر باعث ایجاد سردرد و احساس سرگیجه می شود. برای ایجاد این تفاوت بین تصاویری که هر چشم می بیند معمولا از عینک های مخصوص استفاده می شود.

در کل دو نوع عینک در صنعت تصاویر سه بعدی رایج هستند: عینک های passive و active. عینک های passive این عینک ها همان عینک هایی هستند که به محض دیدنشان به یاد تصاویر سه بعدی می افتید. عینک های ساده با دو لنز غیر یک رنگ. این عینک ها که بیشتر به نام ژرفنما (anaglyph) معروف هستند از دو رنگ مختلف برای ایجاد اختلاف بین تصاویری استفاده می کنند که هر چشم می بیند. اکثر عینک های passive از دو رنگ آبی و قرمز استفاده می کنند.

تلویزیون هایی که برای کار با این عینک ها طراحی شده اند دارای تصاویر نامفهومی هستند که دارای سایه های قرمز و آبی هستند. در این عینک ها لنز قرمز تمام نورهای قرمز را که از طرف تلویزیون گسیل می شوند، جذب می کند، به این ترتیب تصاویری که از این لنز دیده می شوند دارای رنگ قرمز نیستند. لنز قرمز رنگ هم همین کار را انجام می دهد. چشمی که پشت لنز قرمز است تنها تصاویر آبی را می بیند و چشم دیگر که پشت لنز آبی است تصاویر قرمز را می بیند. در این حالت هر چشم قادر است تنها یک مجموعه تصویر را ببیند به همین دلیل هم مغز به اشتباه می افتد و فکر می کند که هر دو چشم تصاویر یکسانی را می بینند. در این حالت محل فوکوس برای هر دو چشم ثابت است ولی تقعری که هر چشم به خود می گیرد متفاوت است، همین امر باعث به وجود آمدن توهم عمیق بودن تصاویر می شود.

امروزه فن آوری دیگری به عینک های passive اضافه شده که از لنز های پلاریزه استفاده می کند. اگر به صفحه نمایشی که از این فن آوری استفاده می کند نگاه کنید، تصاویر نامفهوم و چند رنگی را می بینید. عینک های passive این فن آوری بعضی شعاع های نوری که در جهات خاصی گسیل می شوند را فیلتر می کند و تنها نورهای پلاریزه از لنز این عینک ها عبور می کند. به همین دلیل هم هر چشم تصاویر خاصی را می بیند. عینک های passive پلاریزه به این دلیل که رنگ تصاویر را تحت تأثیر قرار نمی دهند از طرفداران بیشتری برخوردارند. البته استفاده از این فن آوری بیشتر در سینما رایج است چرا که اگر بخواهید این فن آوری را در منزل به کار ببرید، برای هر بار استفاده از این عینک باید یک فیلتر پلاریزه روی صفحه تلویزیون قرار دهید.

عینک های acitve در سال های اخیر متخصصان روش های دیگری علاوه بر عینک های passive برای دیدن تصاویر سه بعدی طراحی کرده اند. در این روش نیاز به استفاده از عینک های مخصوص هست ولی لنز این دوربین ها دارای رنگ یا فیلتر خاصی نیست. مکانیزم کار این عینک ها برپایه ایجاد تاٰخیر در زمان دیدن تصاویر توسط هر چشم است. این عینک ها از صفحات کوچک lcd برای ایجاد تصاویر سه بعدی استفاده می کنند. هر قسمت از عینک دارای حسگرهای فروسرخ است که به صورت بی سیم با تلویزیون ارتباط برقرار می کند. زمانی که تصویری برروی صفحه نمایش ایجاد می شود، هر لنز این عینک تصویر مشابهی را ایجاد می کنند با این تفاوت که در نمایش تصاویر برای هر چشم تاٰخیر وجود دارد. در حقیقت هر کدام از لنزها بین حالت شفاف و غیر شفاف تغییر حالت می دهند. زمانی که تصویر لنز راست برروی صفحه نمایش داده می شود، لنز چپ تاریک می شود و برعکس. این تغییر با سرعتی بالا رخ می دهد که چشم انسان قدرت تشخیص آن را ندارد.

این فن آوری ها سال هاست که توسط دانشمندان طراحی شده اند ولی تنها چند سالی است که علم روز قدرت پیاده سازی آن ها برروی تلویزیون های lcd و پلاسما را دارد. تلویزیون های سه بعدی (3d ready televisions) نمی توان از هر تلویزیونی انتظار تولید تصاویر سه بعدی را داشت. اکثر کاربران ترجیح می دهند تلویزیون های سه بعدی خریداری کنند که از قبل سیستم پخش سه بعدی برروی آن ها نصب شده باشد. این تلویزیون ها به دو صورت موجود هستند. یک سری تنها قابلیت پخش تصاویری را دارند که به صورت سه بعدی ضبط و پخش می شوند، این در حالی است که سری دیگری از تلویزیون ها می توانند هر تصویری را به صورت سه بعدی نمایش دهند. این روز ها بیشتر تلویزیون های سه بعدی ترکیبی از نمایشگرهای lcd-led با کیفیت hd هستند و بیشتر فیلم های سه بعدی نیز با توجه به حجیم بودن، برروی دیسک های بلو - ری عرضه می گردند.

منبع: تکنولوژی و نرم افزار - همشهری آنلاین- رشید عسگری

دانلود: برای دریافت نسخه PDF مطلب و پرینت آن اینجا کلیک کنید.

مطالب مرتبط داخلی:

فیلم سه بعدی

فرهنگ اصطلاحات سه بعدي

فرهنگ واژه ویدیوهای دیجیتال (DV)

تاریخچه تکنولوژی سینما