X-Y-Z-graafi
Ihmisen näkö3D tarkoittaa kolmiulotteista eli jotain, jolla on leveys, korkeus ja syvyys (pituus). Fyysinen ympäristömme on kolmiulotteinen, ja liikumme 3D:ssä joka päivä.
Ihminen pystyy hahmottamaan esineiden väliset tilasuhteet vain katsomalla niitä, koska meillä on 3D-havainnointi, jota kutsutaan myös syvyyshavainnoksi. Kun katsomme ympärillemme, kummankin silmän verkkokalvo muodostaa ympäristöstä kaksiulotteisen kuvan, ja aivomme käsittelevät nämä kaksi kuvaa 3D-visuaaliseksi kokemukseksi.
On kuitenkin tärkeää huomata, että molempien silmien näkö (stereoskooppinen tai binokulaarinen näkö) ei ole ainoa tapa nähdä 3D:nä. Ihmiset, jotka näkevät vain yhdellä silmällä (monokulaarinen näkö), voivat silti hahmottaa maailman 3D:nä ja saattavat jopa olla tietämättömiä siitä, että he ovat stereosokeita. Heiltä yksinkertaisesti puuttuu yksi työkalu, jolla he näkevät 3D:ssä, joten he luottavat muihin ajattelematta sitä.
Tässä on joitakin työkaluja, joita ihmiset käyttävät syvyyshavainnointiin:
- Stereoskooppinen näkö: Kaksi silmää antaa hieman erilliset kuvat; lähempänä olevat kohteet näyttävät erillisemmiltä kuin kaukana olevat.
- Akkommodaatio: Kun tarkennat lähellä tai kaukana olevaan kohteeseen, silmiesi linssit muuttavat fyysisesti muotoaan, mikä antaa vihjeen siitä, kuinka kaukana kohde on.
- Parallaksi: Kun päätäsi liikutetaan puolelta toiselle, läheiset kohteet näyttävät liikkuvan enemmän kuin kaukana olevat.
- Koon tuttuus: Jos tiedät kohteen likimääräisen koon, voit arvioida suunnilleen, kuinka kaukana se on sen perusteella, kuinka suurelta se näyttää. Vastaavasti, jos tiedät, että kaksi esinettä on samankokoisia, mutta toinen näyttää toista suuremmalta, oletat, että suurempi esine on lähempänä.
- Ilmaperspektiivi: Koska valo hajoaa ilmassa satunnaisesti, kaukana olevat kohteet näyttävät vähemmän kontrastisilta kuin lähellä olevat kohteet. Kaukana olevat kohteet näyttävät myös vähemmän värikylläisiltä ja niillä on lievä taustan kaltainen värisävy (yleensä sininen).
Jotta 3D-maailma voidaan esittää litteällä (2D-)pinnalla, kuten näyttöruudulla, on suotavaa simuloida mahdollisimman monia näistä havaintovälineistä. Vaikka tällä hetkellä ei ole mitään keinoa simuloida kaikkia niitä samanaikaisesti, videoissa käytetään yhdistelmää. Esimerkiksi ilmaperspektiivi ja kokotuntuma tallentuvat automaattisesti videokameran avulla. CGI-kohtauksiin on lisättävä ilmaperspektiivi, jotta kaukana olevat kohteet näkyvät epäselvemmin (tätä kutsutaan etäisyyssumuksi).
Stereoskooppisten kuvien (erillinen kuva kummallekin silmälle) lisääminen on tietysti merkittävä parannus – niin paljon, että useimmat ihmiset pitävät stereoskooppisia elokuvia 3D-elokuvina ja kaikkia muita 2D-elokuvina.
2D-elokuva & Video
Perinteisessä 2D-videokuvassa on leveys ja korkeus, mutta teknisesti siinä ei ole syvyyttä, eli kaikki kuvassa oleva esitetään samalla etäisyydellä katsojasta. Silti katsoja havaitsee kuvan kolmiulotteisena käyttämällä alitajuisesti edellä lueteltuja tekniikoita – paljolti samalla tavalla kuin stereosokeat ihmiset havaitsevat reaalimaailman.
Anaglyfiset elokuvat vaativat punaisen/cyanin tai punaisen/sinisen väriset silmälasit.Kuva: Pete Souza
3D-elokuva & Video
3D-video lisää stereonäköä, mikä tarkoittaa sitä, että kahta erillistä kuvaa näytetään yhtäaikaisesti – yksi kummallekin silmälle. Tämä aiheuttaa valtavia teknisiä ongelmia, minkä vuoksi täydellistä järjestelmää ei ole vieläkään olemassa lähes 100 vuotta ensimmäisen 3D-elokuvan tekemisestä.
Yleisiä näyttömenetelmiä ovat:
- Anaglyfinen käsittely (punaiset/cyan-lasit): Alkuperäinen 3D-järjestelmä, joka on nykyään suurelta osin poissa suosiosta.
- Polarisoidun valon järjestelmä (polarisoidut suodatinlasit): Yleisin uusi järjestelmä elokuvateattereissa.
- Aktiivinen suljinjärjestelmä (LCD-suljinlasit): Todennäköisin standardi ensimmäisen sukupolven 3D-televisioissa ja muissa näytöissä.
Lisätietoa löytyy kohdasta 3D-elokuva & videon järjestelmät.