Telewizor 3D w domu? Poznaj szczegóły rewolucji

Supernowoczesny wielki ekran plazmowy, odtwarzacz Blu-ray, głośniki kina domowego, wydaje się, że współczesny kinomaniak ma już wszystko, żeby zobaczyć swoje ulubione filmy. Tymczasem producenci nie spoczęli na laurach. Wprost przeciwnie, postęp technologiczny jest szybszy niż kiedykolwiek wcześniej. Właśnie zaprezentowano nowe telewizory plazmowe 3D Full HD.

Technologia obrazu zmienia się w ponadprzeciętnym tempie i to jest myśl, z którą wszyscy się zgodzą. Staje się lepsza, wygodniejsza i coraz bardziej dostępna. Kto z naszych pradziadków myślał o wielkich kinowych multipleksach z ekranami wielkości boiska do siatkówki? Kto z kolei z pokolenia Beatlesów myślał o telewizji cyfrowej? Dzisiaj i multipleksy i telewizja cyfrowa są częścią naszej rzeczywistości. Właściwie to trudno byłoby wyobrazić sobie świat bez tych rozrywek. Eksperci Centrum Dobrego Obrazu przyglądają się bliżej temu, jak powstał świat multimedialnej rozrywki i co jeszcze trzyma w zanadrzu.

Od kina niemego do HDTV
Historia kina sięga końca XIX wieku. Wtedy to bracia Lumiére opatentowali kinematograf, urządzenie, które szybko zyskało sławę na całym świecie. Pierwszy film został publicznie pokazany w 189. roku w Paryżu, a już na początku XX wieku zaczęły powstawać pierwsze filmy fabularne. Marzeniem zarówno twórców, jak i widowni stał się dźwięk. Usłyszeli go ci, którzy poszli do kina na projekcję „Śpiewaka Jazzbandu” w 1927 roku. Następnie przyszedł czas na kolor. Próby wprowadzenia do kina koloru trwały równolegle i właściwie sięgają początków XX wieku. Na większą skalę zaczęto go wykorzystywać dopiero w latach 30., a pierwszym pełnometrażowym filmem wyprodukowanym w Technicolorze był „Becky Sharp” z 1935 roku. Od tego czasu kolor i dźwięk na dobre zagościły w kinie i pewnie wszyscy byliby usatysfakcjonowani gdyby nie to, że kino postanowiono przenieść do domu.

Na telewizję właściwie nie trzeba było długo czekać. Jako pierwsza, już w 193. roku, regularnie zaczęła nadawać BBC w Londynie. Nie była to jednak jakość, którą znamy z dzisiejszych domów. Minęło około 70 lat zanim każdy mógł się cieszyć cyfrowym sygnałem i telewizorem High Definition. Pierwsze telewizory plazmowe pojawiły się jeszcze w latach 90. i były dostępne dla bardzo zamożnych klientów. Nikt wtedy nie spodziewał się, że zmierzch CRT jest tak bliski. Na początku XXI wieku pojawiły się telewizory LCD, a plazmy stały się dostępne dla każdego. Dzisiaj, kupując nowy telewizor, nikt już nie myśli o kineskopie. Być może za kilka lat nie będzie również myślał o „płaskim obrazie”, a o modelu prezentującym obraz w 3D.

Telewizja 3D – następna w kolejce
Po sukcesie, który odniosły na świecie trójwymiarowe kina, przyszedł czas na kino domowe. Filmy 3D, i to nie tylko kreskówki, zyskują coraz większą popularność. Jak wiadomo, popyt nakręca podaż, więc takich filmów powstaje coraz więcej. W ciągu najbliższego roku, hollywoodzkie wytwórnie planują wypuścić przynajmniej 2. filmów w formacie 3D. Naturalnym więc kierunkiem będzie chęć przeniesienia tych produkcji z kin do domów.

3D, czyli co?
Obecnie wyświetlacz 3. oparty jest o technologię dwóch nakładających się na siebie obrazów. Złudzenie trójwymiaru zwykle powstaje dzięki specjalnym okularom separującym te obrazy. Sposobów separacji obrazu natomiast jest kilka:

Przez przesunięcie osi widzenia:
Część pikseli wyświetla prawy, część lewy obraz, a system optyczny „doprowadza”. każdy z nich do odpowiedniego oka. Niestety ta metoda sprawdza się tylko przy oglądaniu na wprost, a więc może mieć zastosowanie do małych, mobilnych wyświetlaczy.

Przez odpowiednie zarządzanie kolorem:
W tej technologii do każdego oka przesyłany jest inny zestaw barw. Pozostałe blokowane są przez specjalny filtr. To powoduje złudzenie trójwymiarowości. Problemem jest przekłamanie kolorystyczne –. oko za sprawą filtrów widzi niepełną paletę barw. W kinach 3D zostało to zredukowane do minimum przez zastosowanie nowoczesnych okularów. Niestety ich cena jest bardzo wysoka.

Przez polaryzację światła:
Polaryzacja jest również popularną metodą tworzenia trójwymiaru w kinach. W skrócie, polega na stworzeniu dwóch obrazów, w których światło jest spolaryzowane w różny sposób. Dzięki specjalnym okularom, do oka dociera właściwy obraz. Niestety w tej technologii traci się rozdzielczość, a przez to jakość obrazu.

Przez zarządzanie czasem wyświetlania (system sekwencyjny):
W tej technice lewy i prawy obraz wyświetlane są sekwencyjnie. Dzięki specjalnym aktywnym okularom z przesłonami zsynchronizowanymi z obrazem, które otwierają się i zamykają z dużą częstotliwością, do właściwego oka dociera właściwy w danym momencie obraz. Plusem tej technologii jest to, że ani nie zaburza kolorów, ani jakości obrazu. Jednocześnie przy dużej częstotliwości odświeżania, ruch przesłon jest niezauważalny. Warunkiem jednak jest krótki czas reakcji matrycy, co może stanowić problem dla ekranów LCD. Doskonale za to radzą sobie z tą technologią telewizory plazmowe.

3D, ale skąd?
Odwiedzający w tym roku targi IFA mogli odnieść wrażenie, że oto nastaje kolejna rewolucja technologiczna w telewizji. Pojawia się obawa, że dopiero co zakupiony telewizor Full HD będzie za chwilę przestarzały, bo niekompatybilny z 3D. Czy słusznie? Oczywistym nośnikiem obrazu 3. będzie na początku format Blu-ray. W pierwszej kolejności w wydaniach 3D pojawią się animacje – w ich przypadku uzyskanie obrazu 3D to „tylko” dodatkowa porcja pracy inżynierów i komputerów. Studia Disney, zależny od niego Pixar oraz Dreamworks zapowiadają rychły „atak” wydań 3D na płytach Blu-ray. Filmy długometrażowe w wersji 3D to raczej odleglejsza przyszłość. Wpierw reżyserzy i operatorzy muszą opanować nową technikę na szerszą skalę. Reżim techniczny w odniesieniu do filmowania w trzech wymiarach jest bardzo ostry. Kamery muszą pracować na identycznych głębiach ostrości, być odpowiednio ustawione etc. Ponadto końcowy efekt artystyczny musi zostać zaakceptowany przez twórcę.

*Blu-ray w trzecim wymiarze *
Prace nad rozszerzeniem standardu Blu-ray o 3. są już mocno zaawansowane i zapewne do końca bieżącego roku (2009) gotowa będzie finalna specyfikacja. Należy oczekiwać, że organizacja BDA (Blu-ray Disc Association) skłoni się ku bardziej zaawansowanej (z dwóch możliwych) opcji kodowania obrazu MPEG-4 AVC Stereo High Profile. Polega ona na zapisie dwóch strumieni obrazów Full HD, oddzielnie dla lewego i prawego oka oraz nieidentycznym ich potraktowaniu w procesie kompresji. Obrazy dla lewego oka są traktowane jako zasadniczy strumień 2D (będą mogły być odczytywane przez odtwarzacze starszej generacji), zaś dla oka prawego – jako rozszerzenie wizji 2D o trzeci wymiar. Obrazy „prawe” są komprymowane silniej niż „lewe”, a to dlatego, że część informacji w klatkach (ramkach) „prawych” pokrywa się z obrazami lewymi (np. widok nieba, bardzo odległych obiektów na horyzoncie, itp.). Dzięki tej zależności ilość miejsca na dysku potrzebna do pomieszczenia obrazu 3D, wzrasta nie o 100%, lecz o około 40%. Przekłada się to
na znaczną oszczędność miejsca na dysku dwuwarstwowym (50 GB) oraz cenną możliwość zachowania dodatków (bonusów). Płyty jednowarstwowe (25 GB) zostaną praktycznie wykluczone.

Wyzwania dla technologii 3D
Ograniczona dostępność materiałów 3. nie będzie jedynym wyzwaniem w początkowej fazie rozwoju 3D. Ważniejszym wydaje się standaryzacja technologii 3D z punktu widzenia odbiorcy końcowego. Wprawdzie możliwa do wyobrażenia jest sytuacja, w której różni producenci będą stosować różne techniki wyświetlania obrazu 3D (najbardziej prawdopodobne spośród 4 opisanych to: system polaryzacyjny pasywny oraz sekwencyjny bazujący na okularach z migawkami aktywnymi), jednak na dłuższą metę takie zamieszanie wydaje się niecelowe i mało prawdopodobne. Należy tutaj zauważyć, że z punktu widzenia nadawców lub producentów nagrań (płyt Blu-ray) rodzaj stosowanej techniki wyświetlania nie powinien być krytyczny. Zaadoptowanie systemu polaryzacyjnego wiąże się z degradacją rozdzielczości obrazu o połowę. Okulary są wprawdzie tanie, ale wątpliwe jest, by taki system się przyjął. Trzeba pamiętać, że ostrość, a więc rozdzielczość, obrazu jest w opinii widzów jednym z dominujących wyznaczników jakości obrazu. Wadą systemu
sekwencyjnego są z kolei kosztowne okulary, które dodatkowo wymagają zasilania. Z drugiej strony ten system pozwala na zachowanie jakości w największym stopniu. Jak już wspomnieliśmy, wymagany jest jednak mały współczynnik czasu reakcji, co w przypadku ekranów LCD może być problematyczne.

Sama konieczność noszenia okularów jest zresztą czynnikiem ograniczającym swobodę użytkownika. Przewiduje się, że oglądanie 3. w takim wydaniu będzie czynnością „celebrowaną”, wykonywaną tylko przy okazji oglądania filmów lub ważnych relacji sportowych. Z całą pewnością ludzie nie będą skłonni w ten sposób oglądać telewizji na co dzień. Biorąc pod uwagę spory koszt nowej generacji wyświetlaczy i okularów (zapewne potrzebne będzie ich 2-3 komplety na rodzinę) oznacza to, że 3D, przynajmniej w początkowej fazie, będzie technologią wyłącznie dla wideomaniaków.

Dobry czy doskonały?
I tak dochodzimy do kwestii zasadniczej, czyli jakości samego obrazu. Czego tak naprawdę możemy oczekiwać? Częściową odpowiedź na to pytanie dały demonstracje podczas tegorocznych targów IFA w Berlinie. Ich poziom był dość zróżnicowany. Część producentów wybrała technikę polaryzacyjną. Wydaje się to błędem. Podstawową wadę tej technologii, czyli przeplot, który zmniejsza rozdzielczość obrazu o połowę, było widać bardzo wyraźnie. 3. w takim wydaniu nie powinno być zaadoptowane. To pół kroku do przodu i cały jeden do tyłu. Wydaje się, że systemy z migawką aktywną wypadają lepiej, a spadek ostrości obrazu jest tutaj słabiej zauważalny.

Bez względu na system wybrany przez producenta, widz musi przygotować się na konieczność noszenia specjalnych okularów. Są mało przepuszczalne dla światła a więc ograniczają postrzeganą jasność obrazu. Ponadto mogą zniekształcać kolory. Dla przeciętnego widza nie powinno mieć to znaczenia, ale wideofil zauważy, że obraz jest mniej precyzyjny niż w nowoczesnych telewizorach 2D.

A co z naturalnością efektów? Trudno na razie o jednoznaczną ocenę. Większość prezentacji na IFA 200. z pewnością miała za swój główny cel wywołanie spektakularnego wrażenia na widzach. 3D powinno jednak wciągać widza w akcję, a nie za wszelką cenę wywoływać efekt „Wow!”.

*3D tuż za rogiem *
Nie ma wątpliwości, że 3. to przyszłość telewizji i płaskich ekranów. Wejście tej technologii do naszych domów z pewnością zajmie jednak znacznie więcej czasu niż życzyliby sobie czołowi producenci sprzętu A/V. Niektórzy zapowiadają jej rynkowy debiut już w 2010 roku. Co można poradzić osobom dziś kupującym wymarzony telewizor? Rewolucja już się czai, ale zwlekać z zakupem nie warto. Wciąż udoskonalane telewizory 2D mogą dać bardzo dużo satysfakcji z oglądania ulubionych filmów czy wydarzeń sportowych.

Tekst powstał we współpracy z Filipem Kulpą, Redaktorem Nnaczelnym miesięcznika Audio-Video i Ekspert Centrum Dobrego Obrazu