3D techniek, hoe gaat het in zijn werk?

Hoe werkt 3D?

Hier kunt u een uitleg vinden over hoe 3D nu precies werkt.

Gebruikte 3D weergave technologie voor de weergave van 3D bewegende beelden:

Anaglyph 3D met rood – cyaan bril.

Omdat onze ogen niet precies op dezelfde plek zitten (gemiddeld zit er en afstand van ongeveer 6,5 cm van pupil tot pupil) ziet elk oog het beeld waar we naar kijken, vanuit een iets andere hoek. Onze hersenen voegen de twee beelden samen tot één 3D-afbeelding met diepte. Hierdoor is direct duidelijk welke voorwerpen dichtbij zijn en welke ver weg. Wanneer u naar een foto kijkt ziet u geen diepte. Dit komt omdat een normale foto maar uit één afbeelding bestaat. Dit is het gevolg van het feit dat een fotocamera ook maar één lens heeft. Om toch dieptewerking in afbeeldingen te creëren, zijn er verschillende methoden bedacht, waarvan de zogenoemde anaglyph-afbeelding er één is.

Om een Anaglyph te bekijken hebt u een speciaal 3D-brilletje nodig dat u kunt herkennen aan een rood en een blauw glas, of een rood en een groen glas. U moet met het linkeroog door het rode glas kijken en met uw rechteroog door het blauwe, of groene glas. Het linkeroog ziet alleen de blauwe afbeelding, omdat het rode glas de rode kleur wegfiltert. Het rechteroog ziet alleen de rode afbeelding omdat de blauwe afbeelding wordt weggefilterd door het blauwe glas. Hierdoor denken onze hersenen dat het beeld dat zichtbaar is door de bril, echt 3D is.

Polarisatie 3D met gepolariseerde bril.
Door deze methode worden het linker en rechter beeld afzonderlijk met een projector geprojecteerd op een zilverscherm. Voor elke projector staat een polarisatie filter onder een bepaalde hoek.

Je krijgt dan een dubbel beeld op het scherm te zien, dat alleen in 3D te bekijken is na het opzetten van een polarisatie bril. Deze hebben grijsachtige filters.

Veranderlijke beeld opeenvolging met LCD shutter bril.
Hierbij wordt het linker en rechter beeld zeer snel afgewisseld op het televisiescherm.
Om er voor te zorgen dat je linkeroog en rechteroog het juiste beeld ontvangen is daarvoor een bril gemaakt die in hetzelfde ritme als de TV afwisselend het linker en dan het rechter oog afdekt door zwart te worden.

Om deze bril te laten samenwerken met de DVD speler en de TV is er een klein kastje wat aan de DVD speler wordt aangesloten dat d.m.v. een kabel aan de bril of draadloos de bril aanstuurt.

Autostereoscopisch weergave zonder bril.
Autostereoscopie is een methode van weergave van 3D beelden, die gezien kunnen worden zonder bril. Deze methode geeft een diepte gevoel voor de kijker, terwijl het beeld is geproduceerd op een plat apparaat. Verscheidene technieken bestaan voor autostereoscopisch 3D weergave. De meest gebruikt techniek is die van “lenticulaire” lenzen of parallax barriere. Als de kijker zijn/haar hoofd in bepaalde posities zet, zal hij of zij een verschillend beeld hebben in elk oog. Dit geeft een stereobeeld. Andere weergaven gebruiken oogopsporingsystemen zodat automatisch de twee weergegeven beelden voor de kijker zijn/haar ogen worden bijgesteld als hij of zij zijn/haar hoofd beweegt.

Autostereoscopische weergave geeft een 3D gevoel zonder een speciale bril. De technologie bestaat al vele jaren en werd gebruikt om stereoscopisch zicht te krijgen tijdens (wetenschappelijk) onderzoek sinds de jaren 80.

Autostereoscopische weergave houdt het brein voor de gek, zodat een 2D medium een 3D afbeelding kan weergeven door het geven van stereo parallax zicht voor de gebruiker.
Deze stereoscopische weergaven hebben een antal zaken niet wat normaal gebruikt wordt om een 3D beeld te maken:

Bewegingsparallax
Het oneindige aantal beelden dat gezien kan worden als de gezichtspositie wordt veranderd rond het object. Een autostereoscopische weergave heeft een enkele 3D zicht dat berekend wordt door de software.

Convergentie
De natuurlijke manier dat ogen convergeren op een object. Op een autostereoscopische monitor de ogen convergeren voor of achter een virtueel object.

Accomoderen
Het focussen van elk oog op het object. Dit is op een verschillende afstand bij een autostereoscopische weergave, daar de weergave en het virtuele object op verschillende afstand van de gebruiker is.

De twee belangrijkste methodes voor autostereoscopische weergave is de parallax barriere en “Lenticulaire” lenzen:

wat heeft 3D voor gevolgen?

Is een 3D-film hetzelfde als een 3D computeranimatie? Waarom is 3D op je tv anders dan in de bios? Krijg je geen hoofdpijn van het kijken naar 3D?

Er bestaat nog veel onduidelijk over 3D-films nu er een nieuwe opkomst is. Veel mensen herinneren zich de rood-groene brilletjes nog die gebruikt werden om 3D-films te kijken. Deze techniek is ondertussen flink verouderd. De nieuwe brillen zien er soms uit als hippe zonnebrillen met bruin getinte glazen en door een nieuwe techniek zijn de filmbeelden vele malen scherper en behoren kleurvervaging en andere ongemakken tot het verleden. In dit artikel gaan we er dieper op in en kijken we ook naar de geschieden en toekomst van 3D-films.

3D-film, is dat hetzelfde als een 3D computeranimatie?
Met 3D-films worden stereoscopische films bedoeld. Oftewel, films die je met een bril op kijkt waardoor er diepte ontstaat, zoals de mens die ook ziet in het echte leven. De illusie kan worden gewekt dat voorwerpen uit het bioscoopscherm richting de kijker komen.

De eerste computeranimatie films werden vaak 3D-films genoemd. Dit omdat de figuren driedimensionaal zijn, tenminste in de computer, want uiteindelijk is alles op het scherm weer plat. Computeranimaties zoals Toy Story en Shrek waren veel ruimtelijker dan de traditionele ‘platte’ tekenfilms als Sneeuwwitje en The Lion King. Tegenwoordig worden films die geheel met de computer zijn gemaakt cgi-films genoemd (computer generated images) of simpelweg computeranimaties.

Rood en blauw
Iedereen die wel eens in het Dolfinarium te Harderwijk is geweest, zal ongetwijfeld wel de natuurfilm hebben gezien waarbij je een brilletje met die gekke rode en blauwe glazen op moest zetten. Met het opzetten van het brilletje kon je een nieuwe dimensie in de film ervaren; de film kwam namelijk letterlijk het scherm uit en je leek zo alles met je hand te kunnen aanraken. Bij het afzetten van het brilletje bleek alles heel wazig te zijn en zag je alles dubbel. Die films waren namelijk in verschillende lagen opgenomen en in elkaar gezet. Ze bevatten een rode laag en een blauwe. Het brilletje filterde per oog een laag weg en hierdoor ontstond er voor de kijker dus een extra dimensie. Deze vorm wordt ook wel stereoscopie genoemd, vanwege de dubbele beelden.

De techniek is in de tussentijd niet stil blijven zitten en de vooruitgang ervan heeft ervoor gezorgd dat de rode en blauwe lagen niet meer nodig zijn om hetzelfde effect te bereiken. Er zijn een aantal verschillende technieken ontwikkeld. Het basisprincipe is gelijk voor alle systemen. Er wordt nog steeds een apart beeld getoond voor het rechteroog en het linkeroog en de bril zorgt dat het juiste oog het juiste beeld te zien krijgt.

Waarom is 3D op je tv anders dan in de bios?
Op de huidige tv’s die bij iedereen in de huiskamer staan, is het alleen mogelijk om 3D-films te tonen die gebruik maken van de verouderde techniek met de rood-groene bril. Je krijgt dus niet dezelfde ervaring als in de bioscoop. Op dit moment zijn er een paar tv-toestellen op de markt waarmee ook de nieuwe techniek te ervaren is. De komende perioden worden daar nog andere tv’s aan toegevoegd. Het zal echter nog lang duren voordat deze betaalbaar zijn en daadwerkelijk in de huiskamer staan.

Techniek 3D film
Indien je je bril ooit hebt afgezet tijdens een 3D-film dan weet je dat er een dubbel beeld te zien was op het bioscoopdoek. Tegelijkertijd wordt er een beeld geprojecteerd voor je rechter- en één voor je linkeroog. Het brilletje zorgt dat het juiste beeld het juiste oog bereikt. Je hersens combineren de twee beelden tot één driedimensionaal beeld.

In Nederland worden verschillende soorten technieken en bijbehorende brillen gebruikt om 3D-films te vertonen. De meeste bioscopen gebruiken de grote XpanD-brillen, maar mogelijk gaan veel ketens over op het RealD-systeem, dat in Amerika in de meeste bioscopen gebruikt wordt. De brillen zijn niet zwaar en kunnen na een voorstelling weggegooid of meegenomen worden.

Meer informatie over alle gebruikte technieken en brillen lees je hieronder:

Er worden verschillende technieken gebruikt in Nederland om 3D films te vertonen.
Wij leggen ze voor je uit:

Het basisprincipe is gelijk voor alle systemen. Bij een 3D film wordt er zowel een beeld getoond voor het rechteroog als het linkeroog. De bril laat het juiste oog het bijbehorende beeld zien en onze ogen maken er een driedimensionaal beeld van.

XpanD
Het XpanD systeem is populair onder Europese bioscoopexploitanten. Een voordeel is dat de bestaande bioscoopschermen gebruikt kunnen worden en er geen nieuw prijzig scherm (silver screen) nodig is in de zaal. Hierdoor kunnen de 3D films in elke zaal vertoond worden.

De bioscoopbezoeker krijgt een ‘actieve’ bril waarbij om en om de brilglazen open en dicht gaan in een razendsnel tempo. Door deze ingebouwde technologie heeft de bril echter een aantal nadelen. De brildrager kan last hebben van het gewicht van de bril en de batterij in de bril kan op raken waardoor de bezoeker geen 3d ziet. Daarnaast kan de technologie in de bril het af laten weten. Een ander nadeel voor de bioscoop is dat de brillen prijzig zijn (zo’n 35 euro) en na de voorstelling moeten worden ingeleverd en schoongemaakt.

RealD
Het RealD systeem wordt als beste op de markt gezien, waardoor filmstudio’s zich ook richten op dit systeem bij het maken van 3D films. Het systeem is voornamelijk populair bij Amerikaanse bioscoopexploitanten.

De bioscoopbezoeker draagt hierbij ‘passieve’ goedkope wegwerpbrillen van zo’n 50 cent. Hierdoor hoeft de bioscoop na afloop geen brillen te verzamelen en schoon te maken. De bezoeker mag de bril na afloop weggooien of mee naar huis nemen. Doordat er geen techniek in de bril zit zijn ze ook niet zwaar om te dragen. Een nadeel voor de bioscoop is dat er een prijzig silver screen in de bioscoopzaal moet worden geïnstalleerd. De filmprojector projecteert twee filmbeelden tegelijk – een voor elk oog. De bril combineert deze waardoor het 3D effect ontstaat.

Dolby 3D
Bij het Dolby 3D systeem kan, net zoals bij XpanD, het bestaande bioscoopscherm blijven hangen, maar is er wel een dure 3D bril nodig. Voordeel van deze ‘passieve’ bril is dat het geen techniek bevat en dus ook niet per ongeluk uitgezet kan worden. De bril moet wel na afloop ingeleverd worden en de bioscoop zal ze moeten schoonmaken.

Bioscoopketen Kinepolis gebruikt het systeem in zijn bioscopen in België, Frankrijk en Spanje. In Nederland gebruikt alleen Euroscoop Tilburg de techniek.

Master Image
Dit systeem is vergelijkbaar met RealD. Er moet een duur silverscreen opgehangen worden er kunnen goedkope ‘passieve’ wegwerp brillen gebruikt worden zonder techniek erin. Er wordt een enkele projector gebruikt om de twee beelden te projecteren.

Dubbel Projectie
Hiervoor worden twee projectoren gebruikt. De een projecteert het beeld voor het rechteroog, de andere voor het linkeroog. De techniek wordt toegepast als het scherm groter is dan 15 meter. De ‘passieve’ brillen zijn relatief goedkoop. Dubbel Projectie wordt gebruikt in CineMec in Ede.

IMAX 3D
Deze techniek wordt alleen in IMAX-bioscopen gebruikt. Er wordt gebruik gemaakt van twee afzonderlijke filmstrips voor het projecteren van de beelden. Het vereist een duur silverscreen.

Geschiedenis 3D-films
In 1890 legde filmpioneer William Friese-Greene het eerste patent vast voor een techniek om 3D-films te tonen. Het duurde tot 1920 voordat de eerste 3D-film vertoond werd. Het ging om de film The Power of Love die nu verloren is gegaan. In 1952 had de 3D-film een doorbraak dankzij regisseur Arch Oboler met de film Bwana Devil. Na deze film volgden vele andere 3D-producties waaronder Creature from the Black Lagoon, It Came from Outer Space, Dial M for Murder en House of Wax.

Vooral regisseur William Castle maakte dankbaar gebruik van 3D in zijn films. In films als Fort Ti, 13 Ghosts en House on Haunted Hill werd het effect vooral als gadget en schrikeffect gebruikt om objecten op de kijker af te laten komen. In 1955 kwam er een einde aan de eerste 3D-stroming.

In 1960 kwam er een kleine opleving van de 3D-film, opnieuw dankzij regisseur Arch Oboler. Ditmaal met zijn film The Bubble. Er verschenen daarna enkele 3D films, maar een echt grote doorbraak liet tot 1980 op zich wachten. Films als Amityville 3-D, Friday the 13th Part III, Jaws 3-D en The Man Who Wasn’t There haalden toen veel bezoekers door hun 3D-effecten. Hoe matig een film ook was, als hij in 3D vertoond werd, kwam het publiek. In 1984 bekoelde de 3D-gekte weer.

De huidige 3D-rage hebben we aan regisseur James Cameron te danken. De visionair bedacht zelf de techniek voor zijn Avatar film. In 2003 testte hij de camera’s in zijn 3D-docu Ghosts of the Abyss. Robert Rodriguez gebruikte dezelfde camera’s voor zijn film Spy Kids 3D. Een vernieuwde versie werd toegepast in een nieuwe Cameron docu Aliens of the Deep. Een jaar later kwam Robert Zemeckis met de 3D-film The Polar Express. In Nederland kon de film alleen in de IMAX bioscoop in 3D gezien worden.

Daarna kwam de 3D-film in een stroomversnelling. Films als Disney’s Chicken Little, Scar, Journey to the Center of the Earth, My Bloody Valentine 3D, Bolt, Beowulf en Coraline waren in 3D te zien. Toch moest je in Nederland soms nog op zoek naar de juiste bioscoop om een film in 3D te zien. Andere bioscopen besloten nog niet te investeren in de benodigde apparatuur en toonden nog de 2D-versies van de films.

Films als Final Destination 3D, Ice Age: Dawn of the Dinosaurs en Up toonden aan dat bezoekers bereid waren meer te betalen als een film in 3D te zien was. Meer bioscopen investeerden en maakten hun zalen geschikt voor het tonen van 3D-films. De definitieve doorbraak kwam met Avatar. Halsoverkop moesten bioscopen klaargemaakt worden voor dé film die het grote publiek zou tonen dat 3D het geld waard is. Avatar was voor veel bioscopen dan ook de eerste 3D-film die ze vertoonden.

3D hoofdpijn
Sommige mensen krijgen hoofdpijn van het kijken naar 3D. Grote kans dat je dan een oogafwijking hebt en je ogen niet goed samenwerken. Bij zo’n 20 procent van de Nederlanders is dit het geval. Bij de optometristen is een test beschikbaar of je hoofdpijn-vrij naar 3D kunt kijken. Toch kunnen mensen zonder oogafwijking ook last krijgen van hoofdpijn bij de combinatie van extreme diepte en beweging. Het is aan te raden om bij een 3D-film zoveel mogelijk te focussen op díe gedeelten van de film waar de aandacht naar toe hoort te gaan. Dus bijvoorbeeld, naar het personage in beeld dat spreekt en niet naar iemand in de achtergrond.

Toekomst 3D in bioscoop
Wat kunnen we na Avatar nog verwachten? Veel van de grote blockbusters worden in 3D gefilmd of omgezet naar 3D. Dat zal in de toekomst waarschijnlijk nog een discussie opleveren over of het achteraf omzetten van een film wel dezelfde 3D-ervaring oplevert. Bij Alice in Wonderland was van te voren al bekend dat de film in 3D uitgegeven zou worden, maar toch werd er in 2D gefilmd en later alles naar 3D omgezet. Waarschijnlijk zal ook de hygiëne van de brillen ter sprake komen als men erachter komt dat sommige bioscopen het schoonmaken ervan niet zo nauw nemen.

De komende periode zullen filmstudio’s zoveel mogelijk films willen uitbrengen in 3D en zal dit soms discussies opleveren met regisseurs die zich hier tegen verzetten. Filmstudio Warner Brothers heeft aangegeven alle grote films van de studio in 3D uit te gaan brengen en andere studio’s zullen ongetwijfeld volgen. Er kan grof geld verdiend worden met 3D-films en daarom worden er ook een aantal oude films omgezet in 3D en opnieuw in de bioscoop vertoond. Zo komt er Beauty And The Beast 3D, Titanic 3D en waarschijnlijk ook Star Wars 1 t/m 6 3D en de Lord of the Rings trilogie 3D.

Iedereen een eigen 3d bril
DreamWorks topman Jeffry Katzenberg verwacht dat bioscoopbezoekers in de toekomst hun eigen 3D-bril meenemen naar de film. Bij sommige bioscopen krijg je nog een lompe en soms wat zware bril, maar er zijn al design 3D-brillen op de markt die zowel als zonnebril als 3D-bril dienen. Bovendien kunnen deze op de juiste sterkte gemaakt worden, waardoor brildragende mensen niet meer een 3D-bril over hun eigen bril hoeven zetten.

Tv en games
Nu 3D-films een groot succes zijn in de bioscoop, willen tv-bouwers zoals Sony en Samsung hier natuurlijk een graantje van meepikken. De eerste tv-toestellen komen er aan, maar het is de vraag of consumenten ook thuis met een brilletje willen zitten. Tevens kunnen we binnenkort enkele computerspellen in 3D spelen. Avatar: The Game is bijvoorbeeld zo’n spel. Nintendo ziet 3D al helemaal zitten aangezien de opvolger van hun DS spelcomputer spellen in 3D kan weergeven – en dat zònder bril.

Microsoft ontwikkelt een 3D-technologie die werkt zonder dat de gebruiker een bril hoeft op te zetten.

Microsoft heeft hiertoe een speciale 3D-camera ontwikkeld die de positie van de kijkers in de gaten houdt. Vervolgens wordt het licht van de televisie in de juiste richting gestuurd, gericht op de individuele ogen. De camera is zo klein, dat deze zonder problemen in een LCD-tv ingebouwd kan worden.

Met deze lens kunnen maximaal twee personen 3D-televisie kijken. Dit is afhankelijk van de verversingsfrequentie van de televisie. Televisies gaan momenteel tot 240 hertz, wat met deze techniek neerkomt op 60 hertz per oog. Een probleem met de techniek is de smalle kijkhoek van twintig graden. De onderzoekers denken deze echter te kunnen vergroten naar veertig graden.

Laptops
Microsoft denkt ook dat de camera in laptops gebruikt zou kunnen worden. Door het licht van het scherm precies op de gebruiker te richten, kunnen omstanders niet meekijken met wat er op het scherm gebeurt. Met een knop zou de privacymaatregel weer teruggedraaid kunnen worden.

Meer informatie kunt u vinden op:

– DLP 3D HDTV Technology
– Introducing DLP 3D HDTV Whitepaper