На ежегодной выставке бытовой электроники IFA из-за экрана телевизора выглянуло трехмерное будущее. Хитро посмотрело на нас и подмигнуло…

Стереорастр — хорошо известный способ получения объемного изображения
Принцип действия лентикулярной технологии заключается в том, что правый и левый кадры «разрезают» на тонкие полоски, которые совмещают в готовое изображение. Сквозь массив вертикальных цилиндрических линз (линзовый растр), преломляющих изображение по горизонтали, каждый глаз видит «свой» элемент. Для расширения угла наблюдения под каждой линзой может быть не два элемента изображения, а больше, что выдвигает повышенные требования к точности совмещения линзового растра и изображения

Побывав на выставке IFA-2008 в Берлине, я могу с уверенностью сказать: скоро во всем цивилизованном мире женщины станут еще красивее за счет прорыва в индустрии косметики. «Как же так? — спросит осведомленный читатель. — Ведь IFA — выставка бытовой электроники, а не средств по уходу за собой!» Безусловно, IFA — это ежегодное шоу новейших достижений в области электроники для дома, центральное место на котором занимают теле- и видеотехнологии. Вот и представьте себе такую картину: на демонстрационном стенде висят два телевизора формата Full HD: прошлого поколения (тоже очень впечатляющая вещь, уж поверьте) и новейшая модель. С первого большого экрана на меня смотрит красивая девушка как живая: я отчетливо вижу каждый отдельный волосок на ее голове, тонкий оттенок румянца, искрящийся блеск в глазах. На соседнем экране та же девушка кажется более реальной, чем если бы стояла рядом со мной: четкость изображения безупречна, а нюансы цветовых оттенков подобраны так, чтобы максимально усилить мои ощущения. И вдруг, словно под микроскопом, я начинаю замечать на крупном плане частички пудры, лежащие на коже, мельчайшие комочки туши на ресницах (а грим-то профессиональный!), отчетливую границу помады и губ. Чтобы увидеть такое в реальности, пришлось бы вооружиться мощной лупой. Не могу сказать, что это зрелище очень приятно. Вот и придется теперь гримерам киностудий срочно совершенствовать свое мастерство. А из кино косметические новинки, как водится, быстро переместятся на прилавки магазинов.

В поисках откровения

Если серьезно, поначалу мне показалось, что качество изображения современных телевизоров достигло разумных пределов, за которыми начинается война цифр в рекламных буклетах. Взять, к примеру, 82-дюймовый (более 2 м) телевизор-рекордсмен Samsung с разрешением QFHD (Quad Full HD) — 3840х2160 пикселей. Я смогу назвать этого гиганта «домашней электроникой» только в двух случаях: если все мы вдруг станем жить в домах с гостиными размером с кинотеатр или же все режиссеры мира разом перестанут снимать крупные планы — иначе придется поворачивать голову, чтобы перевести взгляд с левого глаза героя на правый. А уж о «фильмах для взрослых» я вообще молчу. Поймите меня правильно, микроскопическая четкость, бесконечная динамика, бесконечная контрастность и черный цвет, темный как сама ночь, — это, безусловно, здорово. И все же на такой выставке, как IFA, хотелось увидеть что-то, что кардинально изменило бы сегодняшние представления о видео, заставило бы ждать будущего, считая дни, и откладывать деньги с каждой зарплаты в надежде первым приобрести заветное устройство.

Мои надежды оправдались. В зоне технологий будущего на стенде компании Philips я остановился у огромного телевизора, за экраном которого плавала акула. Именно за экраном, а не на нем, то удаляясь дальше, то приближаясь вплотную к стеклу. Наконец, здоровая рыбина высунула морду из телевизионной рамки прямо в наш реальный мир. Сомнений не было: я видел настоящее трехмерное изображение на большом экране без всяких очков или раздельных микродисплеев для каждого глаза. Картинка не мигала и имела естественные цвета. Я мог покрутить головой, поменять угол зрения, пройтись взад-вперед — изображение не исчезало, не искажалось и не мигало, а все так же исправно демонстрировало мне рыбу в аквариуме. «Как это может работать?» — подумал я. И, как по мановению волшебной палочки, рядом со мной вдруг возникли специалисты отделения Philips 3D Solutions Бьорн Тьюсен и Роб де Вогель.

Хорошо забытое старое

В далеких 1940-х годах была изобретена технология лентикулярной печати. «Голографические» открытки или движущиеся картинки (самая популярная — с девушкой, которая подмигивает, если изменить угол зрения) популярны и по сей день. Их секрет кроется в материале, которым покрыта картинка, — так называемом лентикуляре. Он представляет собой последовательность тоненьких выпуклых полосок — цилиндрических линз. Каждая такая линза не искажает изображение в вертикальной плоскости, но увеличивает по горизонтали.

Допустим, у нас две картинки, которые должны быть видимы под разными углами. Сожмем каждую из них вдвое по горизонтали и разрежем на вертикальные полоски. Полоски выстраиваются по очереди — по одной от каждой картинки. На получившееся изображение наклеивается лентикуляр — так, чтобы под каждой линзой оказалось две полоски. Линза преломляет свет от каждой из них под разными углами. На самом деле картинок (и полосок) может быть не две, а больше. К примеру, мы можем оформить так несколько последовательных кадров и, слегка наклоняя картинку и меняя угол зрения, смотреть видео. Если же подобрать линзы так, чтобы для «переключения» изображения требовалась смена угла примерно в шесть градусов, каждый глаз будет видеть свою картинку. Это и есть 3D.

Лентикулярный дисплей Philips WOWvx устроен точно по такому же принципу. В его основе лежит матрица с разрешением Full HD. Каждая стереопара точек исходного изображения дублируется несколько раз и показывается через несколько (7−9) линз: каждая линза предназначена для обзора под определенным углом зрения. Таким образом, широкий угол обзора телевизора разбивается на несколько зон, в каждой из которых работают свои линзы. На выставочном стенде Philips был установлен экран, составленный из девяти 42-дюймовых ЖК-панелей. Общая ширина трехмерного аквариума составила 299 см — так что акула в мгновение ока стала суперзвездой.

Просто добавь глубины

Резонный вопрос, возникающий при взгляде на 3D-телевизор: а что, собственно, на нем смотреть? Как скоро индустрия кино и телевидения догонит технологию трехмерного видео и свежий блокбастер в 3D можно будет приобрести на любой заправке? Оказывается, этой проблемы просто не существует. К примеру, компьютерные игры уже давно разрабатываются и живут внутри компьютера в трехмерном виртуальном пространстве. Лишь на последнем этапе обработки видеокарта в реальном времени рассчитывает проекции игровых сцен для демонстрации на плоском мониторе, как будто снимая виртуальный мир видеокамерой. Любому современному адаптеру ничего не стоит считать четные и нечетные кадры под слегка разными углами. Так и происходит при подключении к компьютеру 3D-очков, которые давно продаются в магазинах. Точно так же, в трехмерном пространстве, создаются современные мультфильмы, моделируются спецэффекты для большого кино. Все больше фильмов изначально снимается на стереокамеру для последующей демонстрации в 3D-кинотеатрах, например IMAX.

Однако самое любопытное, что можно было увидеть на стенде Philips, — это демонстрация старых фильмов (например, «Назад в будущее») в 3D. Это стало возможным благодаря технологии 2D-plus-Depth. Ее суть заключается в следующем: каждой точке экрана помимо трех привычных цифровых значений (яркости красного, зеленого и синего цветов, RGB) присваивается значение глубины. Параметр этот восьмибитный, то есть каждая точка может быть удалена от зрителя на 256 различных значений. В соответствии с этой цифрой процессор рассчитывает ее положение на кадре для каждого глаза. Любой кадр любого фильма можно сделать полноценно трехмерным, просто добавив к нему информацию о глубине различных зон изображения. Восьмибитная дорожка не требует широкой полосы пропускания и может поместиться на любом современном носителе, будь то BluRay или даже DVD.

Для профессионального использования Philips уже сейчас предлагает программный пакет WOWvx BlueBox, с помощью которого можно создавать дорожку глубины для двухмерного видео. Программа анализирует изображение и по косвенным признакам (размер, цвет, форма) автоматически выделяет на нем элементы разных планов: скажем, голубое небо на заднем, зеленый лес — на среднем, яркий круглый цветок — на переднем. Пользователю остается лишь присвоить каждому плану желаемую глубину. В программе есть даже автоматический режим — BlueBox может попытаться самостоятельно угадать, насколько далеко от зрителя расположены разные объекты.

Так что добавить фильму третье измерение даже проще, чем сделать черно-белый фильм цветным. Представляете, какой ажиотаж среди поклонников серии Star Wars вызовет слоган: «Звездные войны: теперь и в 3D!»

3D не для всех

Дисплеи Philips WOWvx можно приобрести уже сегодня: панели с диагональю 8, 22 и 52 дюйма предназначены для профессионального применения и используются в рекламе, медицине, 3D-моделировании, индустрии спецэффектов. К сожалению, в наших домах телевизоры с объемным изображением появятся очень нескоро. «Технология WOWvx слишком сырая, для того чтобы мы могли предложить ее покупателям, — говорит Роберт Смит, глава телевизионного направления Philips. — На ее доработку уйдет еще несколько лет».

Действительно, цилиндрические линзы делают изображение слегка нечетким, поэтому от длительного просмотра WOWvx устают глаза. Кроме того, несмотря на широкий угол обзора, телевизор можно смотреть не с любой точки: на границе между вышеупомянутыми зонами обзора изображение искажается. Наконец, WOWvx нельзя смотреть лежа на боку: линия глаз должна быть перпендикулярна вертикальным цилиндрическим линзам. Тем не менее мы уверены в том, что со временем как минимум часть технических ограничений удастся преодолеть, ибо технология трехмерного видео действительно достойна того, чтобы попасть к нам в дом.

Статья «» опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2008).