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 mozek
Jsme 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 kině
Moderní 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 obýváku
Další 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 vidí
Autostereoskopické 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 triků
Dostáváme 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 prostoru
Zobrazovací 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“ televize
Prvním 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 Marsu
Nejjednodušším 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.

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

Související články

Urychlovače částic pomohou zvítězit nad rakovinou – budoucnost je v rukách mladých vědců

Urychlovače částic pomohou zvítězit...

Rakovina je u dospělé populace druhou nejčastější příčinou úmrtí (po...
Začne Zetor vyrábět pásový obrněný transportér a obrněný vůz Gerlach?

Začne Zetor vyrábět pásový obrněný...

Na veletrhu IDEB v Bratislavě představil vojenský obrněný vůz Gerlach, který...
Čínský obojživelný obr vzlétne v roce 2022

Čínský obojživelný obr vzlétne v...

Společnost Aviation Industry Corporation of China (AVIC) uvedla, že...
Videohra Kingdom Come jako pomůcka pro vysoké školy

Videohra Kingdom Come jako pomůcka...

Již za několik měsíců se chystá Masarykova Univerzita v Brně zahájit...
Apple představil nový typ výroby hliníku

Apple představil nový typ výroby...

Proces výroby hliníku se prakticky již 130 let nezměnil. Nicméně...
Tesla na tom není tak zle, jak to vypadá

Tesla na tom není tak zle, jak to...

Již na konci loňského roku se objevily informace, že automobilka Tesla postaví...
Jak usnadnit identifikaci cíle v nepříznivých podmínkách? Američané vyvíjí speciální technologii

Jak usnadnit identifikaci cíle v...

Výzkumné armádní laboratoře ve Spojených státech v současné době vyvíjí...
Indická policie nalézá pohřešované děti pomocí moderní technologie

Indická policie nalézá pohřešované...

Indická policie se rok co rok potýká s desetitisíci případy ztracených dětí. Muži...
V Berlíně byl představen bojový eurodron

V Berlíně byl představen bojový...

Společnosti Dassault, Airbus a Leonardo představili na berlínském Berlin...
Co si vzít na sebe na vesmírnou procházku?

Co si vzít na sebe na vesmírnou...

Vybavení astronautů mnohdy patří mezi skutečné technické zázraky. Třeba takový...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Alfons Mucha v Paříži jezdil na kolečkových bruslích

Alfons Mucha v Paříži jezdil na...

Podzim roku 1887. Na malíře Alfonse Muchu, který právě dorazil do Paříže, doléhá úzkost. „Co mne vlastně čeká...
Fenomén Marvel: Na počátku byl Kapitán Amerika!

Fenomén Marvel: Na počátku byl...

Největším filmovým fenoménem posledních let jsou bezpochyby...
Italský fyzik Giovanni Aldini: Mrtvého donutí otevřít oči!

Italský fyzik Giovanni Aldini:...

Mrtvé tělo sebou škubne. Zuby začnou cvakat. Ruka se sevře v pěst....
Forcados v akci: Muži beze zbraní proti rozzuřenému býkovi

Forcados v akci: Muži beze zbraní...

Býčí zápasy v Portugalsku se v mnoha bodech liší od proslulé španělské...
Jsme ve vesmíru sami, nebo ne?

Jsme ve vesmíru sami, nebo ne?

Ta otázka už asi napadla každého: Jsme ve vesmíru sami? Slavný americký...
EKG: Jak prozkoumat srdce?

EKG: Jak prozkoumat srdce?

Bez elektrokardiografu dnes nemůže existovat žádné slušné zdravotnické zařízení....
Sharon Lopatková: Chce zemřít a svého vraha najde na internetu!

Sharon Lopatková: Chce zemřít a...

V neděli ráno 13. října 1996 sedne Sharon do auta, naposledy pohlédne k...
AUDIO: 100 nejlepších a legendárních songů

AUDIO: 100 nejlepších a...

Nejnovější hitovky zná pravděpodobně každý z nás, kdybyste ale...
Eleonora Akvitánská: Nevěrnému manželovi vyhlásila válku

Eleonora Akvitánská: Nevěrnému...

Eleonora Akvitánská dokáže mužům pořádně zamotat hlavu. Není nic na světě, co by pro ni její první...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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