Hoe werkt een 3d Televisie

In 2010 komen bijna alle televisie producenten met modellen op de markt die 3d beelden kunnen weergeven. Een ware 3d hype is gaande, maar hoe werkt dat eigenlijk, een 3d televisie?

3D technologie

Als er gesproken wordt over 3d beelden bij televisies of in de bioscoop, gaat het om beelden met een sterkere diepte waarneming dan bij 2d beelden. Bepaalde objecten lijken uit het scherm naar ons toe te komen, en beelden in de verte lijken ook daadwerkelijk ver in de tv te liggen. De extra diepte informatie die wordt meegegeven bij een 3d tv is mogelijk dankzij de afstand tussen onze ogen. Een hoe werkt 3d televisieobject dat in de verte is of dichtbij wordt door het linker en het rechter oog in verschillende hoeken waargenomen (kijk maar eens naar een object en doe om de beurt een van je ogen dicht,de locatie object zal een beetje verspringen). Door de twee verschillende beelden die op het netvlies geprojecteerd worden kan ons brein een ruimtelijke voorstelling maken. Een beeldscherm is echter plat en beide ogen zien door (bijna) dezelfde hoek de beelden, een ruimtelijke voorstelling is dus niet mogelijk. Behalve dan met een 3d technologie, deze zorgt ervoor dat beide ogen verschillende informatie krijgen en zo een 3d beeld kunnen creëren.
Er zijn verschillende methoden om beide ogen te voorzien van verschillende beelden; er kan gebruik gemaakt worden van kleur (bijvoorbeeld de aloude rood-groen bril), het verdubbelen van de complexiteit (twee projectoren, IMAX) of het verdubbelen van de resolutie (Active Shutter Glasses). Hieronder een uitgebreide uitleg van de verschillende 3d technologieën.

3d door middel van Kleuren

Een gemakkelijke manier om 3d beelden te simuleren is met behulp van een kleurenbrilletje. Het bekende voorbeeld hiervan is de rood-groen 3d bril. Om verschillende beelden naar beide ogen te sturen worden beelden voor het linkeroog in het groen weergegeven en beelden voor het rechteroog in het rood (zie het plaatje hier onder). Door de horizontale verschuiving van beide beelden kan een 3d voorstelling gemaakt worden. Het grote nadeel van deze 3d technologie is dat de beelden erg groen/rood worden en lang kijken vermoeiend is. In de loop der jaren is de techniek verbeterd door andere kleur lenzen te gebruiken, o.a. rood-cyaan en donkerblauw-amber. Op de huidge 3d tv’s en 3d bioscopen wordt geen gebruik gemaakt van de kleurtechnologie. De technieken die wel gebruikt worden zijn de Active shutter glasses en de polarisatiebrilletjes.

”rood

Meer over de rood-groen 3d bril en alle andere brillen, lees je in het artikel over 3d brillen

Active Shutter Glasses

Active Shutter GlassesBij deze 3d technologie wordt afwisselend een signaal uitgezonden voor het linker en het rechteroog, de 3d bril is gesynchroniseerd met het scherm en zal op het zelfde moment om en om de linker dan wel de rechterlens open en dicht doen, zodat het juiste oog de informatie ontvangt. De glazen van de bril bevatten een LCD schermpje, doormiddel van electrische spanning kan het scherm geblokkeerd worden, er is dan ook een batterij nodig bij deze brillen. De brillen zijn een stuk duurder dan de kleurenbrillen.
De refreshrate van de televisie moet twee maal zo hoog zijn als van een standaard televisie, anders gaat het beeld knipperen omdat de ogen te weinig frames per seconde binnenkrijgen.
De 3d televisies die momenteel op de markt zijn maken allen gebruik van de Active Shutter Glasses.

Polarisatie

Bij polarisatie projecteren twee projectoren een beeld op 1 scherm, een voor het linker en een voor het rechteroog. De projecteren bevatten een filter die het licht maar in 1 richting doorlaten, de filters zijn ten opzichte van elkaar 90 graden gedraaid. Door ook filters in de speciale 3d brillen te plaatsen kunnen de juiste beelden naar het juist oog worden gestuurd. Deze technologie wordt gebruikt in de IMAX theaters, de brillen zijn goedkoop, maar het scherm waarop geprojecteerd wordt is duur.

3d Televisie zonder bril?

3d zonder bril
De huidige 3d tv’s maken gebruik van brillen om de signalen voor beide ogen te scheiden, maar het is ook mogelijk om dit te doen zonder bril. Door de lichtstralen die van het scherm komen op een bepaalde manier te filteren kunnen beide ogen verschillende pixels te zien krijgen. Het grote probleem is dat precies bekend moet zijn waar de kijker zich bevindt. Wanneer de kijker zijn hoofd beweegt veranderd zijn kijkhoek en kijkafstand en zal hij verkeerde pixels ontvangen. Er wordt overigens veel onderzoek gedaan om de technologie te verbeteren, Microsoft werkt bijvoorbeeld aan “Head Tracking”; een sensor die bijhoudt waar het hoofd van de kijker zich bevindt en de beelden hierop kan aanpassen. Philips werkt aan Multi view schermen waarbij het mogelijk is om met meerdere kijkers naar de 3d schermen te kijken. Later meer hierover …