Πώς λειτουργούν τα γυαλιά 3D;

Τα 3D γυαλιά παρέχουν δύο διαφορετικές εικόνες στα μάτια μας που χρησιμοποιεί ο εγκέφαλός μας για να δημιουργήσει μια αίσθηση βάθους που βλέπουμε ως 3D.

Είτε πρόκειται για ένα φάντασμα που πηδά από τις σκιές ενός παλιού σπιτιού είτε για έναν δεινόσαυρο που τρέχει προς το μέρος σας μέσα από ένα καταπράσινο δάσος, φαίνεται πάντα πολύ πιο ρεαλιστικό (και τρομακτικό!) όταν συμβαίνει σε 3D.

Η τρισδιάστατη κινηματογράφηση έχει αλλάξει εντελώς την κινηματογραφική μας εμπειρία—και δεν υπάρχει επιστροφή! Οι περισσότερες ταινίες δράσης ή θρίλερ γίνονται πολύ πιο διασκεδαστικές όταν βλέπουμε πράγματα στην ταινία να μας πέφτουν έξω.

Άνθρωποι που απολαμβάνουν μια τρισδιάστατη ταινία. (Φωτογραφία:Nestor Rizhniak/Shutterstock)

Οι ταινίες 3D και επομένως τα γυαλιά 3D έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος της εμπειρίας παρακολούθησης ταινιών και της παγκόσμιας ποπ κουλτούρας μας.

Τούτου λεχθέντος, ποια μαγεία έχουν αυτά τα μικρά γυαλιά που κάνει τα πράγματα να φαίνονται να ξεπηδούν από τις λευκές οθόνες;

Πώς βλέπουμε 3D στην πραγματική ζωή;

Το να βλέπεις σε 3D έχει ως επί το πλείστον να ξεγελάσεις τον εγκέφαλό σου. Δεδομένου ότι τα μάτια μας είναι τοποθετημένα λίγο μακριά το ένα από το άλλο, ο εγκέφαλός μας λαμβάνει δύο διαφορετικές εικόνες από τα μάτια μας. Αυτές οι εικόνες μετατοπίζονται κατά πολύ μικρή ποσότητα μεταξύ τους και ο εγκέφαλός μας τις συγχωνεύει για να δει μια ενιαία εικόνα. Ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται το βάθος λόγω του διαχωρισμού μεταξύ αυτών των δύο εικόνων που προέρχονται από τα δύο μάτια. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για αυτό το φαινόμενο εδώ.

Έτσι, το κόλπο για να δείτε βάθος στις επίπεδες εικόνες που παρουσιάζονται σε μια οθόνη ταινίας είναι να κάνετε τον εγκέφαλο να δει δύο διαφορετικές εικόνες που μετατοπίζονται κατά ένα μικρό ποσοστό μεταξύ τους, ώστε να μπορεί να τις συγχωνεύσει και να δημιουργήσει το αποτέλεσμα του βάθους.

Τα μάτια μας παρέχουν δύο ελαφρώς μετατοπισμένες εικόνες στον εγκέφαλο που συγχωνεύει ο εγκέφαλος, κάτι που μας βοηθά να κατανοήσουμε το βάθος των πραγμάτων γύρω μας. (Φωτογραφία:Ivanova Tetyana/Shutterstock)

Αυτό ακριβώς κάνουν τα γυαλιά 3D. Οι ταινίες 3D που προβάλλονται σε επίπεδες οθόνες προσφέρουν δύο διαφορετικές εικόνες με μια μικρή αλλαγή στην οπτική τους γωνία. Τα γυαλιά 3D διασφαλίζουν ότι το δεξί μας μάτι αντιλαμβάνεται τη μία από αυτές τις εικόνες, ενώ το αριστερό μάτι αντιλαμβάνεται την άλλη.

Διαφορετικοί τύποι γυαλιών 3D

Τώρα ξέρουμε τι πρέπει να κάνουν τα γυαλιά 3D, αλλά πώς το κάνουν; Λοιπόν, εξαρτάται από τον τύπο των γυαλιών 3D που χρησιμοποιείτε. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι που χρησιμοποιούνται στις ταινίες:Ανάγλυφος γυαλιά, τα οποία είναι τα εμβληματικά μπλε/κόκκινα γυαλιά (θα μπορούσαν να είναι συνδυασμός διαφόρων άλλων χρωμάτων, αλλά το μπλε/κόκκινο είναι ο πιο δημοφιλής συνδυασμός). και Πολωμένο γυαλιά, τα οποία βλέπουμε κυρίως σε πιο σύγχρονες ταινίες 3D.

Πώς λειτουργούν τα γυαλιά Anaglyph;

Τα γυαλιά ανάγλυφου έχουν πιο απλό τρόπο εργασίας. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, δύο διαφορετικές εικόνες (ελαφρώς μετατοπισμένες προοπτικές η μία από την άλλη) προβάλλονται στην οθόνη. Για να λειτουργήσουν τα γυαλιά Anaglyph (σε αυτήν την περίπτωση, υποτίθεται ότι τα γυαλιά είναι μπλε/κόκκινα, αλλά η λειτουργία είναι ίδια για οποιονδήποτε συνδυασμό χρωμάτων), οι δύο μετατοπισμένες εικόνες πρέπει να είναι στα δύο διαφορετικά χρώματα των γυαλιών , δηλαδή μπλε και κόκκινο.

Τα εικονικά κόκκινα/μπλε γυαλιά είναι ένα παράδειγμα γυαλιών Anaglyph. (Φωτογραφία:Mega Pixel/Shutterstock)

Όπως ίσως έχετε ήδη φανταστεί, το μπλε μέρος των γυαλιών αφήνει μόνο το κόκκινο φως να περάσει, ενώ το κόκκινο μέρος των γυαλιών αφήνει μόνο το μπλε φως να περάσει.

Τώρα που κάθε μάτι λαμβάνει διαφορετική εικόνα, η υπόλοιπη διαδικασία γίνεται από τον δικό μας εγκέφαλο, με αποτέλεσμα να βλέπουμε την εικόνα ή το βίντεο να κινείται τρισδιάστατα.

Πώς λειτουργούν τα γυαλιά Polarized;

Παρόλο που τα γυαλιά Anaglyph κάνουν τη δουλειά με πολύ εύκολο και απλό τρόπο, δεν είναι απολύτως αποτελεσματικά σε αυτήν. Επίσης, δεδομένου ότι χρειάζονται οι ίδιες οι εικόνες να έχουν συγκεκριμένο χρώμα, η ποιότητα και τα χρώματα της εικόνας διακυβεύονται.

Τα σύγχρονα γυαλιά 3D, ωστόσο, χρησιμοποιούν κάτι που είναι γνωστό ως πόλωση του φωτός .

Τα σύγχρονα 3D γυαλιά χρησιμοποιούν την αρχή της πόλωσης του φωτός. (Φωτογραφία :Manuel Findeis/Shutterstock)

Τι είναι η πόλωση του φωτός;

Το φως δεν είναι παρά ένα κύμα ηλεκτρομαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων. Εάν το ηλεκτρικό στοιχείο ταλαντώνεται στην κατακόρυφη διεύθυνση, τότε το μαγνητικό στοιχείο του κύματος ταλαντώνεται στην οριζόντια κατεύθυνση (που σημαίνει ότι είναι πάντα κάθετα μεταξύ τους).

Γραφική αναπαράσταση ηλεκτρομαγνητικού κύματος. (Φωτογραφία:udaix/Shutterstock)

Τώρα, το ηλεκτρικό εξάρτημα θα μπορούσε να είναι προς οποιαδήποτε κατεύθυνση (με το μαγνητικό στοιχείο κάθετο σε αυτό). Η πόλωση του φωτός σημαίνει ότι το ηλεκτρικό εξάρτημα ταλαντώνεται μόνο προς μία μόνο κατεύθυνση. Αυτό μοιάζει με τη δημιουργία μιας πόρτας από την οποία υπάρχει μόνο ένας προσανατολισμός για έξοδο.

Για να είμαστε πιο ακριβείς, το να κάνεις το ηλεκτρικό στοιχείο του φωτός να ταλαντώνεται μόνο προς μία κατεύθυνση σημαίνει ότι το πόλωσες γραμμικά , προκαλώντας Γραμμική πόλωση .

Γραμμική πόλωση φωτός. (Πίστωση φωτογραφίας:Άδεια δωρεάν τεκμηρίωσης GNU/Creative Commons)

Τώρα, ας υποθέσουμε ότι αρχίζουμε να περιστρέφουμε αυτό το γραμμικά πολωμένο φως σε κύκλους. τότε θα γινόταν Κυκλικά πολωμένο φως. Το κυκλικά πολωμένο φως θα μπορούσε να είναι δύο τύπων – το ένα περιστρεφόμενο δεξιόστροφα, με το άλλο να περιστρέφεται αριστερόστροφα .

Κυκλική πόλωση φωτός. (Φωτογραφία:udaix/Shutterstock)

Πώς χρησιμοποιείται η κυκλική πόλωση για τη δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων;

Οι δύο εικόνες στην οθόνη, που προηγουμένως ήταν σε δύο διαφορετικά χρώματα, προβάλλονται τώρα με αντίθετους προσανατολισμούς κυκλικά πολωμένου φωτός. Αυτό τα διατηρεί στο ίδιο χρώμα, αλλά λειτουργούν ως δύο διαφορετικές εικόνες.

Τα Polarized 3D γυαλιά λειτουργούν ως πόρτες για αυτές τις κυκλικά πολωμένες εικόνες. Το ένα μέρος περνά μόνο από το δεξιόστροφα κυκλικά πολωμένο φως, ενώ το άλλο μέρος περνά μόνο το αριστερόστροφα κυκλικά πολωμένο φως.

Με αυτόν τον τρόπο, τα μάτια μας λαμβάνουν διαφορετικές εικόνες και ο εγκέφαλος κάνει ξανά την υπόλοιπη δουλειά για να δημιουργήσει ένα εφέ βάθους που μας κάνει να βλέπουμε την ταινία σε 3D.

Συμπέρασμα

Ο εγκέφαλός μας δημιουργεί την επίδραση του βάθους χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές, ελαφρώς μετατοπισμένες εικόνες που λαμβάνει από τα μάτια μας. Τα γυαλιά 3D απλώς διασφαλίζουν ότι τα μάτια μας λαμβάνουν αυτές τις δύο εικόνες διαφορετικά από μια επίπεδη οθόνη και ξεγελούν τον εγκέφαλο για να δημιουργήσει ένα εφέ βάθους που στην πραγματικότητα δεν υπάρχει στην οθόνη.

Τα γυαλιά ανάγλυφου χρησιμοποιούν δύο διαφορετικά χρώματα, ενώ τα πολωτικά γυαλιά χρησιμοποιούν δύο διαφορετικούς προσανατολισμούς κυκλικά πολωμένου φωτός, για να διασφαλίσουν ότι τα μάτια μας λαμβάνουν δύο διαφορετικές εικόνες που προβάλλονται ταυτόχρονα στην οθόνη.