10 лет назад 10 марта 2009 в 15:55 78

Современные технологии 3D-телевидения

Автор: Арсений Мирный

История телевидения, несмотря на относительно недолгий срок его существования, весьма богата на интересные события. Однако среди всего этого богатства по-настоящему значимых свершений совсем немного. По большому счету, пока их всего три: изобретение электромеханического и электронного телевидения, переход на цветное телевещание и, пожалуй, наблюдаемый в наши дни рассвет телевидения цифрового. В ближайшие годы произойдет четвертое крупномасштабное событие. Думаете, полный переход на HDTV? Да это просто мелочь по сравнению с тем, как изменят телевидение 3D-технологии.

МНИМАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

Активно насаждаемый в наши дни формат HDTV на самом деле несет не так уж много кардинальных нововведений: телевидение – вне зависимости от того, насколько высока его четкость – остается телевидением: плоским изображением на экране. В большей степени HDTV – коммерческая авантюра, поскольку законы бизнеса требуют от производителей освоения новых рынков и повышения прибылей.
Впрочем, дело уже сделано – обыватель, входящий в магазин электроники с целью купить телевизор с широким экраном, знает, о чем спросить услужливого менеджера: есть ли у телевизора поддержка HD? Однако проблема в том, что, даже став обладателем заветного HD-телевизора, этот гипотетический обыватель до конца не понимает, а вернее, толком не видит технологию, за которую он заплатил. Экран большой, изображение на нем, наверное, немного четче, чем на простом телевизоре, и, возможно, немного контрастнее и ярче. И это все? Что с того, что на старом телевизоре ты не видишь мимических морщин на лице знаменитой актрисы, а на новом видишь? Другое дело, если бы Анджелина Джоли вдруг взяла и сошла бы с экрана прямо в комнату к ошалевшему среднестатистическому зрителю, ну или хотя бы помахала ему рукой, вдруг оказавшейся за пределами экрана. Вот это, пожалуй, и есть настоящая революция. Она еще не случилась, но, преодолев скучный период искусственного обожествления HDTV, телевидение приблизилось к ней вплотную.

ВАШИ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Похоже, в ближайшие пять-семь лет нас ожидает новая война форматов, поскольку, как и в случае с HD-носителями, заветного результата можно достигнуть разными путями.
Сегодня существует сразу несколько технологий, способных обеспечить динамическое трехмерное изображение, и условно их можно разделить на те, что требуют специальных приспособлений, вроде очков и шлемов виртуальной реальности, и те, для которых ничего подобного не нужно. Последние наиболее далеки от массовой реализации ввиду своей сложности и дороговизны. Однако рано или поздно телевидение придет именно к ним, поскольку эти технологии очевидно удобнее и дружелюбнее к пользователю.
Выделяются три вида трехмерных дисплеев подобного рода: автостереоскопические, голографические и объемные. Первые воспроизводят трехмерное изображение благодаря особому устройству экрана и принципу построения картинки на нем. Она получается трехмерной, но, как правило, зрителю приходится сидеть в строго определенной точке помещения – только в этом случае будет достигнут искомый эффект. Объемное изображение на голографическом экране появляется за счет имитации пространственного размещения световых волн в таком виде, в каком они располагались бы, отражайся свет от реального трехмерного объекта. По еще более сложной схеме работают объемные дисплеи. Они различаются по конструкции и принципу действия (множество плоскостей, расположенные одна над другой, формирующие объемное изображение; вращающиеся плоские панели, создающие эффект трехмерности за счет движения, и др.), однако базовый механизм их действия одинаков: воспроизведение светящихся точек в пределах некоторого объема. Такие дисплеи оперируют не пикселями, а вокселями (трехмерный эквивалент пикселей), и пока это технологии будущего, скорее, отдаленного, чем ближайшего.
Ближе всего к массовому пользователю стоят стереоскопические трехмерные дисплеи, принцип действия которых известен еще аж с XIX века. По этой технологии формируется отдельное для каждого глаза изображение, которое превращается в трехмерное, если посмотреть на него через специальные очки. Стереоскопические дисплеи, в свою очередь, тоже подразделяются на два типа. К первому можно отнести экраны, формирующие изображение в поляризованном свете. Для каждого глаза – под разным углом поляризации. Достигается этот эффект применением специальных поляризационных фильтров, которые задерживают свет с одной поляризацией и пропускают с другой. В результате с помощью специальных очков можно увидеть объемное изображение, находясь в любой точке помещения. Минус тут в том, что без очков эффект улетучивается.
Еще один тип стереоскопических технологий – последовательное, а не одновременное формирование двух различных кадров. Для его реализации картонными очками с разноцветными полиэтиленовыми стеклами не обойдешься – нужны очки активного типа, которые будут периодически блокировать изображение то для левого, то для правого глаза. Одна из последних технологий этого типа – NVIDIA GeForce 3D Vision. Предполагается, что она найдет коммерческое применение не столько в кино и телевидении, сколько в компьютерных играх. Минусов у такого подхода к 3D-видео два: во-первых, частота обновления экрана должна быть высокой (решение от NVIDIA требует не менее 120 Гц), а во-вторых, головное устройство должно быть либо подключено к сетевому питанию, либо работать от аккумуляторов, которые имеют свойство периодически разряжаться.
Стало быть, наиболее доступным путем к 3D-телевидению на сегодняшний день является простой стереоскопический дисплей с картонными очками в комплекте. О планах приступить к серийному выпуску подобных телевизоров в прошлом и в этом году уже заявили сразу несколько крупных производителей.

ПОВОДЫ ДЛЯ ОПТИМИЗМА

Проходившая этой зимой в Лас-Вегасе выставка бытовой электроники CES-2009 наметила тенденцию к активному продвижению 3D-телевидения в массы. Samsung, LG и Sony практически хором объявили о своих намерениях начать в ближайшее время выпускать стереоскопические телевизоры. Все это будут телевизоры, поддерживающие технологию TriDef, которая, судя по всему, станет первым общепринятым стандартом трехмерного телевидения. Подобный вывод позволяет сделать тот факт, что ее уже используют в телевещании. С лета прошлого года сразу три японских кабельных канала четыре раза в день транслируют телепередачи, снятые специально для показа в трехмерном формате.
Примерно в то же время, но в другом месте (в США) Американское общество инженеров кино и телевидения учредило особую рабочую группу – 3-D Home Display Formats Task Force. Главная ее задача – разработка единого стандарта для трехмерного телевещания.
Опять же летом стало известно, что компания Apple подала в американское патентное бюро заявку на регистрацию проектора, способного показывать трехмерное изображение. И этот факт убедительнее других говорит о том, что 3D действительно вот-вот ворвется в нашу жизнь, учитывая то, как умеют “яблочники” переворачивать общепринятые представления о прикладных высоких технологиях.
Перед новогодними праздниками о намерении ввести в эксплуатацию трехмерное телевидение сообщила британская телекомпания Sky. О телевещании речь пока не ведется – лишь об адаптации технологии и создании инфраструктуры. Трехмерное телевидение в Великобритании пока можно увидеть лишь в виде спортивных роликов, регулярно демонстрируемых в перерывах между передачами и призванных выяснить, насколько зритель заинтересован в новой технологии. Впрочем, в компании Sky полны оптимизма и даже осмеливаются обещать вести прямые трехмерные трансляции в будущем.

ТОРМОЗЯЩИЙ МОМЕНТ

Как в свое время было и с HDTV, сегодня продвижение трехмерного телевидения тормозится сразу несколькими факторами. Во-первых, пользователь только успел привыкнуть к телевидению высокого разрешения, как ему уже пытаются “впарить” новый продукт, который, кстати, по крайней мере, на первых порах, не будет в состоянии выдать картинку HD-качества. Дело в том, что особенности стереоскопических технологий требуют от дисплеев разрешения, вдвое превышающего разрешение изображения, которое хочешь увидеть. Иными словами, если хочешь смотреть 3D-фильмы в HD-качестве, нужно иметь дисплей разрешением не 1080p, а все 2160p. С учетом того, что и стандартные HD-телевизоры сегодня все еще не дешевы, можно представить, сколько будет стоить телевизор с разрешением вдвое большим.
Цена – это и есть второй тормозящий момент. Существующие серийные модели с поддержкой 3D не рассчитаны на то, чтобы показывать трехмерную HD-картинку, но все равно стоят на четверть дороже обычных телевизоров с плоским экраном и поддержкой HD. Например, первый 3D-телевизор компании Hyundai, продающийся в Японии, стоит около $4000. Редкие представители автостереоскопических телевизоров – и того дороже. Экземпляры, требующие от пользователя определенного положения перед экраном, стоят около $6000, а те, что ничего подобного не требуют (как, например, вариант от Phillips) – $15 000. Ясное дело, мало кто способен позволить себе подобную покупку. Впрочем, многие бы над ней задумались, если бы помимо самой технологии им предложили еще что-нибудь. А точнее, интересный и разнообразный контент. Его дефицит является третьим тормозящим массовое развитие 3D-TV фактором.
Однако отсутствие контента – наименьшая из проблем в данном случае, поскольку уже есть масса фильмов, снятых специально для демонстрации в 3D-кинотеатрах, а кроме того, достаточно развита индустрия 3D-анимации, которая имеет возможности относительно просто перевести уже снятые анимационные ленты в новый формат. Да и сам процесс производства компьютерного контента для 3D-телевидения проще, чем создание 3D-видео с живыми людьми. Крупнейшие анимационные студии Pixar и Disney уже заявили о том, что все их проекты, планируемые к выпуску в будущем, будут поддерживать 3D-технологии.
Что же касается собственно телепередач в 3D, то – по словам одного из представителей компании LG в интервью интернет-ресурсу T3 Online – первыми такими передачами будут пресловутые телемагазины. Причиной тому является не столько коммерческая окупаемость подобных проектов, сколько техническая простота их реализации – динамичное трехмерное изображение товара сделать легче, чем динамичное трехмерное изображение человека.
Впрочем, несмотря на все проблемы, очевидно, что рано или поздно трехмерный телевизор появится в каждом доме. Как некогда стало очевидно, что телевизор сам по себе, несмотря на огромные размеры, высокую стоимость, маленький экран и плохое качество изображения, станет неотъемлемым атрибутом почти каждой гостиной. Это произойдет потому, что образ фантастического действия, происходящего буквально в нескольких сантиметрах от зрителя, так часто используемый в фантастических романах и кинофильмах, давно уже стучится в наши двери. И судя по всему, ему вот-вот откроют.

Краткая история телевидения
1884 год – Пауль Нипков изобретает электромеханический телевизор. Картонный диск с расположенными по спирали отверстиями вращается напротив источника света, в результате чего получается механическая развертка изображения с разрешением 30х30 строк.
1900 год – Капитан артиллерии и преподаватель кадетского корпуса Константин Перский, выступая на международном электротехническом конгрессе, впервые озвучивает термин “телевидение”.
1907 год – Русские ученые Борис Розинг и Владимир Зворыкин изобретают способ приема изображения с помощью электронно-лучевой трубки.
1934 год – Немецкая компания Telefunken выпускает первый серийный телевизор на основе ЭЛТ.
1949 год – В СССР появляется первый массовый телевизор КВН-49.
1953 год – Цветное телевидение в формате NTSC появляется в США.
1960 год – Sony выпускает первый телевизор на полупроводниковых транзисторах. Новые технологии позволили уменьшить физический размер телевизора и увеличить диагональ экрана.
1977 год – Появляется первый портативный телевизор Sinclair MTV1.
1984 год – Seiko выпускает самый маленький на тот момент телевизор, выполненный в форме наручных часов.
1995 год – В США принимается решение о массовом переходе телевещания в формат HD.
1998 год – Sony выпускает первый ЭЛТ-телевизор с абсолютно плоским экраном.
2005 год – компания Grundig выпускает автостереоскопический телевизор.
2008 год – Hyundai представляет первый серийный стереоскопический телевизор.