Nové šance trojrozměrného obrazu

Televizní obrazovky a monitory nás klamou, nevidíme na nich předměty jak skutečně vypadají.Televizní obrazovky a monitory nás klamou, nevidíme na nich předměty jak skutečně vypadají.

Chybí jim totiž třetí rozměr – prostor, hloubka, perspektiva. Jaké vlastně jsou dnes možnosti prostorového zobrazení? Jaké jsou další šance jeho rozvoje?

Oklamaný mozekJsme obklopeni pokročilou zobrazovací technikou, ale skvělé rozlišení a miliony barev monitorů a displejů kolem nás jsou oproti očím a lidskému pohledu na svět kolem stále ubohé. Chybí jim totiž třetí rozměr, hloubka a prostorovost, s níž lidský mozek přirozeně pracuje.

„Viníkem“ stereoskopického vidění jsou naše dvě oči, vzdálené od sebe průměrně 6 centimetrů. Mozek tak zpracovává dva rozdílné obrazy a složitým způsobem konstruuje prostorový obraz a perspektivu. Většina metod, které zobrazují prostorový obraz (3D, 3 dimensions) vlastně jen mozek klamou, protože nevytvářejí reálnou perspektivu zobrazených věcí.

Nutí mozek, aby si ji na základě dvou různých obrazů v levém a pravém oku vytvořil sám. Kouzlo v kiněModerní metoda zobrazování 3D využívá pro rozklad obrazů polarizace světla. Takový způsob promítání používá systém IMAX 3D, ale vlastní princip je znám poměrně dlouho – první polarizovaný film byl uveden v roce 1939.

IMAX 3D posiluje prostorový dojem diváka obrovskými rozměry plátna a dokonalým prostorovým zvukem. Poprvé byl uveden do života na výstavě EXPO v roce 1985. Při polarizovaném promítání přichází obraz filmu na plátno ze dvou promítaček, před každou z nichž je vsunuto polarizační sklo.

Jedno propouští pouze světlo kmitající ve vertikální rovině, druhé v rovině horizontální. Nastavení těchto filtrů odpovídá sklům brýlí, které mají při projekci diváci na očích. Do každého oka se tedy dostává obraz pouze z jedné promítačky.

Neztrácí se tak barevnost a pokud je obraz dostatečně velký, je iluze perspektivy velmi věrná. Toto řešení je technicky náročné, v domácích podmínkách prakticky nerealizovatelné.

Kouzlo v obývákuDalší způsob prostorového promítání ale můžete při nevelkých investicích provozovat i doma. Bude vám k tomu totiž stačit běžný monitor. Brýle, které si na nos nasadíte tentokrát, jsou totiž aktivní a samy vám zakrývají střídavě levé a pravé oko.

Na monitoru běží film s dvojnásobnou snímkovou frekvencí (120 Hz), ve kterém jsou střídavě proloženy snímky pro levé a pravé oko. Očnice brýlí pokrývají jednoduché LCD panely, které střídavě levé a pravé oko zakrývají.

S počítačem jsou přitom spojeny kabelem či infračerveným paprskem. Prostorového efektu tak můžeme dosáhnout relativně za pár korun, bohužel však tento způsob promítání není vhodný pro více diváků, protože jsme omezeni počtem brýlí, které lze k počítači připojit.

Monitor, který vás vidíAutostereoskopické systémy, tak se říká zařízením, která jsou schopna vyvolat prostorový dojem obrazu bez speciálních brýlí, jsou malé zobrazovače – specializované monitory. Zajímavý je působ tvorby obrazu i technologie rozdělení snímků pro levé a pravé oko.

Monitory mají v horní části dvě kamery, které jsou schopny odlišit a zaměřit vaše zornice. Pokud se pohybujete v určitém omezeném prostoru, jsou oči stále zaměřeny. Proč? Výrobcům LCD displejů je již před několika lety podařilo vyrobit 3D monitory, v nichž po přepnutí do 3D režimu speciální vrstva zajistí, že do levého a pravého oka se dostávají obrazy z lichých a sudých sloupců monitoru zvlášť.

Jakmile však uhnete hlavou z místa, kde se nachází tzv. „sweet spot“(sladké místo), prostorový efekt zmizí. Firma SeeReal proto vyvinula monitory, jejichž kamerový systém podle polohy vašich oči upravuje masku před monitorem tak, aby se očím ani při výrazném pohybu hlavy 3D obraz neztratil.

Konec trikůDostáváme se k prostorovému obrazu, který nepracuje s žádným optickým „podvodem“, ale vytváří reálný obraz o třech rozměrech. Vývoj těchto zařízení je v počátcích a úměrně tomu je vysoká jejich cena.

Prvním takovým experimentálním zařízením je „křišťálová koule“ firmy ActualitySystems. Kouli můžete obcházet, dívat se ne ni z kterékoliv strany a zobrazený prostorový předmět v ní stále uvidíte. Používá se pro zobrazení radiologických nálezů nádorů, užitečná může být i při zobrazování prostorových modelů chemických sloučenin.

Koule funguje vlastně podobně jako známé pouťové hodiny, které čas zobrazují pomocí kmitajícího raménka s diodami. Zde se uvnitř koule rychle otáčí destička, na níž se zobrazují jednotlivé body. Při rychlé rotaci se rozsvěcuje vždy jen bod viditelný z daného úhlu.

Obraz může pozorovat více lidí a každý ho vidí z té správné strany. Takové zobrazení klade vysoké nároky na rychlost otáčení a rychlost spínání zobrazení jednotlivých bodů. Actuality Systems uvádí rozlišení 768×768 na samotné rotující destičce, která je schopna zobrazit 198 obrázků během jedné otáčky.

To je přes 100 miliónů obrazových bodů za sekundu.

Reklama v prostoruZobrazovací technologie americké firmy Provision ale překračuje všechny vžité představy o možnostech elektronických zobrazovačů. Její přístroje jsou schopny zobrazovat předměty přímo v prostoru, mimo skleněnou či plastovou plochu.

Mohou mít až 40 cm v průměru, přičemž „divák“ pohybem joysticku předmětem otáčí – je nasnadě, že systém nazvaný HoloVision se používá především pro reklamní účely. Stojany s tímto zařízením jsou již umístěny v několika desítkách amerických prodejen a restaurací a mají zde obrovský úspěch.

Podle výzkumů jsou pro zákazníky až pětkrát přitažlivější než dvourozměrné reklamy. V nejbližší době plánuje Provision spustit v Evropě síť HoloVision stanic, které budou z jednoho místa řízeny centrálním serverem.

„Předchůdce“ televizePrvním pokusem o vytvoření iluze prostorovosti byly stereografy. Jedna scéna je vyfocena dvakrát s malinko odlišným úhlem – tak se simuluje rozdílný pohled dvou očí na scénu. Na tyto dvě fotky se musí divák dívat skrz stereoskop, který do očí odděleně dopraví dva rozdílné obrazy.

Stereoskopy byly na konci 19. století nesmírně populární. Fotografové cestovali po světových památkách a jejich stereoskopické snímky pořízené na těchto místech se dobře prodávaly. Stereoskopy měli lidé doma, tento druh zábavy tak bývá považován za první rodinnou „multimediální“ zábavu, za předchůdce rádia a televize.

Ve 30. letech minulého století popularitu stereoskopů vystřídaly tzv. sterokoutoučky. Na kotoučku bylo několik prostorových obrázků, které se prohlížely pomocí speciálního prohlížeče. Dnes tyto hračky pravděpodobně nezaujmou ani děti, ale ve své době byly velmi oblíbené, využívaly se dokonce pro vojenské účely při odhalování ukryté vojenské techniky (na stereografických fotkách je její kamufláž viditelnější).

V letech 1962 až 1985 vyráběla stereokotoučky i česká Meopta – celkem vytvořila 1300 různých druhů. Fotoaparáty „Meopta stereo“ pro tvorby steroskopických obrázků patří dnes k chloubě mnohých historických sbírek.

V časopisech i na MarsuNejjednodušším řešením prostorového obrazu v jednom obrázku jsou anaglyfy. Obrazy snímané z odlišných úhlů jsou sloučeny v jediném snímku a jsou odlišeny barevně. Pozorovatel musí mít nasazeny brýle, jejichž skla jsou zabarvena totožnými barvami, jimiž je anaglyf tvořen.

Bývá to červená a modrá, přičemž červené sklo skryje červené kontury na obrázku a do oka se dostanou jen tvary modré barvy. Na druhém oku dojde ke stejnému jevu s druhou barvou. Anaglyf je nejlevnější metoda prostorového zobrazování, ale také nejméně kvalitní, protože pozorovatel zcela ztrácí původní barevnost scény.

Anaglyf si můžete doma vyrobit sami – freewarový program Anaglyph maker sloučí dvě fotografie vyfocené s několikacentimetrovým posunem a obarví je. Právě metodou anaglyfu byl vytvořen první prostorový film, krátký snímek Audioscopiks, promítaný v roce 1935 v New Yorku.

I když anaglyfy najdte dnes sporadicky v časopisech, není to vůbec zapomenutý způsob prostorového obrazu. Když v roce 1997 přistála na Marsu sonda Mars Pathfinder, vyfotil její duální fotoaparát na 16 000 stereografických fotek.

Projektor pro třetí prostor„Udělat velkoformátové prostorové promítání, při němž byste nemuseli mít nasazeny žádné brýle, to je sen každého odborníka, který v tomto oboru pracuje,“ řekl nám zástupce jedné z českých společností, která se prostorovým zobrazováním zabývá.

Bohužel se to stále nedaří. Velkým pokrokem je ovšem první počítačový projektor, specializovaný na 3D promítání s aktivními brýlemi. InFocus DepthQ umí pracovat s vysokou snímkovou frekvencí, zároveň má dobrý kontrast i rozlišení, obraz může mít úhlopříčku až 6,5 metru.

Projekci ve 3D je samozřejmě možné kombinovat s dvourozměrným promítáním. Firemní prezentace se mohou (konečně) stát zajímavějšími. Prostorové zobrazení je skvělé i pro designéry, architekty, chemiky.

Projektor stojí okolo sta tisíc korun, což není vzhledem k jeho univerzálnosti mnoho.

Autor: Marek Kuchařík
Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Jak si plave robodelfín?

Jak si plave robodelfín?

Plavání s živými delfíny již dnes není nic výjimečného, v době, kdy...
Technologie pro čtyřnohé miláčky: Americká armáda poskytne svým psům rozšířenou realitu

Technologie pro čtyřnohé miláčky:...

Že si americká armáda libuje v nejnovějších technologiích není žádnou...
Novinka v britské armádě: Dron s brokovnicí pomůže především ve městě

Novinka v britské armádě: Dron s...

Vskutku zajímavou zbraň dostala do vínku britská hexakoptéra i9. Dron disponuje...
S technologiemi to není vždy růžové! V robotických skladech Amazonu údajně přibývá zraněných…

S technologiemi to není vždy růžové! V...

Jak se zdá, snaha o automatizaci a zefektivnění výrobního procesu pomocí...
Filmová „studená válka“: Rusové se pokusí zastínit Cruisův projekt vlastním vesmírným natáčením

Filmová „studená válka“: Rusové se...

Na oběžné dráze zřejmě vypukne další konkurenční boj mezi dvěma...
Až příliš spoléhala na techniku… Za loňskou nehodu autonomního vozu má pykat jeho „řidička“

Až příliš spoléhala na techniku… Za...

Psal se 18. březen roku 2018, když se na silnici v arizonském městě...
Fotbalová hvězda stane v čele projektu zaměřeného na zrakově postižené

Fotbalová hvězda stane v čele projektu...

Společnost OrCam Technologies, lídr na poli inovací založených na využití...
V Indii byl vynalezen robot na sběr kokosů

V Indii byl vynalezen robot na...

Také státy, od kterých se po technologické stránce neočekávají zázraky,...
Umělá inteligence z Česka pomáhá chytat zločince po celém světě

Umělá inteligence z Česka pomáhá...

Terorista, jenž se chystá nastoupit do letadla, vězeň, který se pod záminkou...
Fishsurfing používá 200 tisíc uživatelů

Fishsurfing používá 200 tisíc...

Galerie fotografií a videí rybářských úlovků, největší databáze soukromých revírů v...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Objevili obří kočku

Objevili obří kočku

Kočku skutečně úctyhodných rozměrů se podařilo objevit archeologům v...
Slunatec nádherný se náležitě představil

Slunatec nádherný se náležitě...

Ačkoliv měří sice jen něco málo přes 40 centimetrů a jeho hmotnost dosahuje ani...
Rudolf II. se kvůli přísné etiketě málem udusil

Rudolf II. se kvůli přísné...

Zaskočí mu sousto a marně se snaží opakovaným kašláním dostat ho ven. Chybí mu vzduch a...
Smrt kvůli pokroku: Znáte šest objevitelů, které zabil vlastní vynález?

Smrt kvůli pokroku: Znáte šest...

Některé věci dnes už používáme téměř automaticky. Než vznikly, museli...
Želvušky pod ochranou

Želvušky pod ochranou

Co do velikosti jsou bezobratlé želvušky (Tardigrada) skutečně malými tvory –...
Proč opustili Vikingové Grónsko?

Proč opustili Vikingové Grónsko?

Byl to slavný Erik Rudý, kdo osídlil tento ostrov. Vikingové zde...
Jak si plave robodelfín?

Jak si plave robodelfín?

Plavání s živými delfíny již dnes není nic výjimečného, v době, kdy...
Proč není klávesnice abecedně?

Proč není klávesnice abecedně?

Za ta léta jsme si na pořadí písmen na počítačové...
Pacienty po covidu chtějí sledovat plicní lékaři

Pacienty po covidu chtějí sledovat...

Měl by člověk, který prodělal koronavirovou infekci, jít za pneumologem a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.