تلويزيون نيز همانند اکثر فناوري هاي ديگر از زمان آغاز بکار خود تا کنون يک فرآيند تکاملي پيچيده را پشت سر گذاشته است. در ابتدا، سوئيچ از تلويزيون هاي سياه وسفيد به تلويزيون هاي رنگي اتفاق افتاد. سپس، توليد کنندگان با استفاده از شيوه هاي مختلف Projection، شروع به عرضه تلويزيون هائي در فرمتهاي بزرگتر نمودند. در طول دو هفته اخير، شاهد پيشرفت فناوري هاي LCD و پلاسما تا نقطه اي بوده ايم که شما مي توانيد از منزل خارج شده و يک تلويزيون 61 اينچ ( تقريباً 155 سانتي متري ) را با ضخامت تنها چند سانتيمتر خريداري نمائيد. تلويزيون هاي High-Definition نيز چنان تصوير واضح و زنده اي را در اختيار ما قرار مي دهند که به نظر مي رسد اصلاً در حال نگاه کردن به مجموعه اي از پيکسل ها نيستيم.
به اين ترتيب، چه چيزي مي تواند گام بعدي در فناوري تلويزيون باشد؟ حالا که شما عملاً مي توانيد يک ديوار را با يک صفحه نمايش جايگزين نموده و به تماشاي فيلم هايي با تفکيک پذيري بسيار بالا بپردازيد، مقصد بعدي ما کجا خواهد بود؟ پاسخ احتمالاً درست در مقابل صورت شما قرار دارد و يا احتمالاً به هر حال در مقابل صورت شما قرار خواهد گرفت. ما درباره تلويزيون هاي 3 بعدي صحبت مي کنيم.
مخاطبين براي اولين بار در سال 1922 با انتشار " The Power of Love " توانستند نگاهي به فناوري 3 بعدي بياندازند. اينکه آيا نمايش مذکور از ديدگاه آنها يک چيز غريب و خارق العاده بوده است يا خير، در تاريخ گم شده است. اما اين آغاز يک جذبه و شيدائي دوره اي با فيلم هاي 3 بعدي به حساب مي آيد.
حرکت بزرگ بعدي در دنياي 3 بعدي، در دهه 1950 صورت گرفت. در اين دوران، جهان با انبوهي از فيلم هاي B آشنا شد که به طور افراطي بر تکنيک ها و تدابير عجيب و غريب تکيه داشتند. توليدکنندگان فيلم ها مي خواستند شيوه هائي را براي اغوا نمودن مخاطبان خود پيدا کنند تا بتوانند آنها را از تلويزيون هايشان دور کرده و به سالن هاي سينما بکشانند. در ميان شيوه هاي مورد استفاده آنها مي توان به نصب صفحات لرزان در صندلي هاي سينما براي شبيه سازي يک شوک الکتريکي اشاره کرد. در مقايسه، استفاده از عينک هاي مضحک کاملاً " بي مزه " به نظر مي رسيد.
تعدادي از اپيزودها و قسمت هاي خاصي از برنامه هاي تلويزيوني به صورت 3 بعدي ارائه شده اند. در عين حال، بازاري نيز براي DVDهاي 3 بعدي وجود دارد. در واقع مي توان گفت که فناوري 3 بعدي تاکنون تأثير بزرگي بر صنعت سرگرمي هاي خانگي نداشته است. اما اگر بتوان بعضي از نمايش هاي مشهور و مورد توجه
( CES 2009(Consumer Electronic Show را بعنوان نشانه هاي خوبي در نظر گرفت، احتمالاً در حال رسيدن به نقطه اي هستيم که در آينده نزديک براي لمس تصاوير بر روي تلويزيون هاي خود تلاش کنيم.
ديد 3 بعدي
چرا شما در دنياي واقعي مي توانيد به يک شيء نگاه کرده و آن را به صورت 3 بعدي مشاهده نمائيد اما اگر همان شيء را بر روي صفحه تلويزيون ببينيد کاملاً تخت به نظر مي رسد؟ در اينجا چه عاملي مؤثر است و فناوري 3 بعدي چگونه مي تواند اين مشکل را برطرف نمايد؟
اين موضوع کاملاً به شيوه تمرکز ما بر روي اشياء مربوطه مي شود. ما دنياي اطراف خود را از طريق جذب نور منعکس شده از اشياء توسط چشمان خود مي بينيم. مغز ما اين نور را تفسير کرده و تصويري را در ذهن ما ايجاد مي نمايد. هنگامي که اشياء در فاصله دوري قرارگرفته اند، ضنوري که به يک چشم مي رسد تقريباً با نوري که به چشم ديگرمان مي رسد موازي است. اما هر چه اشياء به ما نزديکتر مي شوند، اين خطوط با وضعيت موازي فاصله بيشتري مي گيرند. در واقع آنها همگرا مي شوند و چشمان ما براي جبران اين وضعيت جابه جا خواهند شد. اگر براي ديدن چيزي که درست در مقابل بيني شما قرار گرفته است تلاش کنيد، مي توانيد عملاً اين تأثير را مشاهده کنيد.
هنگاميکه شما بر روي يک شيء فوکاس( تمرکز ديد ) مي نمائيد، مغز تلاشهاي لازم براي تنظيم چشمان شما جهت فوکاس بر روي آن و همچنين مقدار همگرائي چشمانتان را انجام مي دهد. اين اطلاعات در کنار يکديگر به شما امکان مي دهند تا فاصله شيء مورد نظر از خودتان را تخمين بزنيد. اگر چشمان شما تا حدودي همگرائي داشته باشند، دليل خوبي براي اين استدلال خواهد بود که شيء در فاصله نزديکي از شما قرار گرفته است.
راز فيلم ها و تلويزيون هاي 3 بعدي در اين نکته نهفته است که با نمايش يک تصوير واحد در محل هاي متفاوتي براي هر يک از چشمها، شما مي توانيد مغز خود را فريب داده و آن را وادار نمائيد که فکر کند تصوير تختي که مشغول تماشاي آن هستيد داراي عمق مي باشد. اما اين موضوع در عين حال به معناي آن خواهد بود که نقاط کانوني و همگرائي با وضعيتي که در مورد اشياء واقعي دارند انطباق نخواهد داشت. در حاليکه چشمان شما بر روي دو تصوير که ظاهراً به يک شيء در مقابل شما مربوط است همگرا مي شوند، اما در واقع چشم هايتان بر روي صفحه نمايشي تمرکز کرده اند که در فاصله بسيار دورتري قرار دارد. به همين دليل است که اگر تلاش کنيد براي مدت طولاني به تماشاي فيلم هاي 3 بعدي بپردازيد، با خستگي شديد چشم مواجه خواهيد شد.
عينک هاي غير فعال
در تجارت 3 بعدي، دو طبقه بندي عمده براي عينک هاي 3 بعدي وجود دارد: غير فعال و فعال. عينک هاي غير فعال( Passive ) براي يک فناوري ساده تکيه دارند و احتمالاً همان چيزي هستند که وقتي شما موضوعي را درباره عينک هاي 3 بعدي مي شنويد، در ذهن خود تصور مي کنيد. عينک هاي 3 بعدي کلاسيک داراي لنزهاي Anaglyph هستند.
عينک هاي Anaglyph از دو شيشه با رنگ هاي متفاوت استفاده مي کنند تا تصاويري که بر روي صفحه تلويزيون در حال تماشاي آنها هستيد را فيلتر گذاري نمايند. مي توان گفت که شيشه آبي و قرمز، پرمصرف ترين رنگها براي اينگونه عينک ها به حساب مي آيند. اگر بدون اين عينک ها به تصوير مربوطه نگاه کنيد، دو مجموعه تصوير يکسان با دو رنگ متفاوت را خواهيد ديد که اندکي از يکديگر انحراف پيدا کرده اند. معمولاً يکي از اين تصاوير داراي سايه رنگ آبي بوده و ديگري قرمز است. اگر عينک مخصوص را بر روي چشم بگذاريد، يک تصوير واحد خواهيد ديد که به نظر مي رسد داراي عمق مي باشد.
اما در اينجا چه اتفاقي افتاده است؟ شيشه قرمز تمام نور قرمزي که از تلويزيون به چشمان شما مي رسد را جذب کرده و به اين ترتيب تصاوير داراي سايه رنگ قرمز را حذف مي نمايد. شيشه آبي نيز همين کار را با تصاوير آبي انجام مي دهد. چشمي که در پشت لنز قرمز قرار گرفته، تنها قادر به مشاهده تصاوير آبي خواهد بود در حاليکه چشم پشت لنز آبي صرفاً تصاوير قرمز را مي بيند. از آنجائيکه هر چشم تنها قادر به مشاهده يک مجموعه از تصاوير است مغز شما اين وضعيت را بصورت اين ميانگين نهايي تفسير مي کند که هر دو چشم شما در حال نگاه کردن به تصوير واحدي هستند. اما چشمان شما بر روي نقطه اي همگرائي دارند که با نقطه کانوني متفاوت است( تمرکز هميشه بر روي صفحه نمايشگر تلويزيون شما خواهد بود). اين همان نکته اي است که توهم عمق تصوير را بوجود مي آورد. امروزه مي توانيد يک نوع محبوب تر از عينک هاي غير فعال با لنزهاي پولاريزه را در سالنهاي سينما مشاهده کنيد. در اينجا نيز اگر به پرده سينما نگاه کنيد باز هم بيش از يک مجموعه تصوير را خواهيد ديد. عينک هاي مزبور از لنزهايي استفاده مي کنند که امواج نوري با زواياي معيني را حذف مي نمايند. هر لنز تنها به نوري اجازه عبور از خود را مي دهد که با زاويه مناسبي پولاريزه شده باشد. به همين دليل، هر چشم تنها يک مجموعه از تصاوير نمايش داده شده در روي پرده را خواهد ديد. لنزهاي پولاريزه درحال دستيابي به محبوبيت بسيار بالاتري در مقايسه با عينک هاي Anaglyph هستند، زيرا آنها رنگ تصوير را از شکل طبيعي خارج نکرده و تجربه بهتري را براي مخاطبين ايجاد مي نمايند. اما استفاده از تکنيک Polarization براي سيستم هاي سينماي خانگي بسيار دشوار خواهد بود، زيرا اکثر شيوه ها شما را ملزم خواهد کرد تا صفحه تلويزيون خود را با يک پوشش پولاريزه کننده خاص بپوشانيد.
عينک هاي فعال و تلويزيون هاي 3D-Ready
در چند سال اخير، مهندسين به روش جديدي براي ايجاد تصاوير 3 بعدي در سينماها و بر روي صفحه تلويزيون ها دست يافته اند. شما در اين روش همچنان از عينک هاي 3 بعدي استفاده خواهيد کرد، اما اين عينک ها به شيشه هاي رنگي مجهز نيستند. اين روش برخلاف عينک هاي Anaglyph باعث قرباني شدن کيفيت رنگ تصوير نخواهد شد. از سوي ديگر، شما مجبور نخواهيد بود تا يک صفحه پولاريزه کننده را بر روي تلويزيون خود نصب کنيد. کاري که عينکهاي فعال انجام مي دهند، اين است که زمان ديده شدن تصوير توسط هر يک از چشمان شما را کنترل نمايد.
اين عينک ها از فناوري LCD( Liquid Crystal Display) به عنوان يک بخش فعال از تجربه تماشاي 3 استفاده مي کنند. عينک هاي مذکور داراي حس گرهاي مادون قرمزي ( IR) هستند که امکان اتصال بي سيم با تلويزيون يا نمايشگر را برايشان فراهم مي کنند. هنگاميکه مضمون 3 بعدي بر روي صفحه تلويزيون نمايش داده مي شود، تصوير به سرعت ما بين دو مجموعه از تصاوير مشابه سوئيچ خواهد کرد. اين دو مجموعه از تصاوير درست همانند وضعيت تصاوير دوگانه در سيستم عينک هاي غير فعال، اندکي نسبت به يکديگر انحراف دارند. با اين حال، دو مجموعه تصوير در اين جا به طور همزمان نمايش داده نمي شود، بلکه با سرعت بسيار بالايي "روشن و خاموش" مي شوند. در واقع اگر بدون استفاده از عينکهاي مخصوص به صفحه تلويزيون خود نگاه کنيد، به نظر مي رسد که دو مجموعه تصاوير به طور همزمان در حال نمايش مي باشند.
سال ها تصور مي شد که نمايشگرهاي LCD و پلاسما نمي توانند کانديداهاي مناسبي براي اينگونه تکنيکها باشند. نرخ نوسازي ( سرعت تعويض تصاوير بر روي صفحه نمايش ) در اينگونه نمايشگرها بسيار پائين تر از آن بود که تماشاچيان بتوانند بدون تشخيص يک لرزش در هنگام استفاده از عينک ها، از اين فناوري بهره گيري نمايند. اما اکنون شما مي توانيد نمايشگرهاي LCD و يا پلاسمايي را پيدا کنيد که داراي نرخ هاي نوسازي بسيار بالايي هستند.
نرخ نوسازي تنها بخشي از قابليت هاي تعيين کننده يک تلويزيون به عنوان 3D-Ready است.
تلويزيون هاي 3D-Ready
شما نمي توانيد از يک تلويزيون و زير تلويزيون استاندارد استفاده نموده وانتظار داشته باشيد که عينکهاي فعال با آن کار کنند. شما بايد روشي براي هماهنگ نمودن تصاوير متناوب با لنزهاي LCD در عينک هاي فعال را در اختيار داشته باشيد. اين همان جايي است که کانکتور سيگنال Sync Stereoscopic وارد داستان مي شود. اين يک کانکتور استاندارد با سه پايه است که به يک درگاه ويژه بر روي يک نمايشگر يا تلويزيون 3D-Ready متصل مي شود. انتهاي ديگر کابل به يک IR-Emitter متصل است. اين Emitter سيگنال هايي را به عينک هاي 3 بعدي فعال شما مي فرستند. همين سيگنال ها هستند که لنزهاي LCD را با تصاوير متناوب بر روي صفحه نمايش هماهنگ مي نمايند.
اين کانکتور با استفاده از Transistor-Transistor Logic( TTL) عمل مي کند. يک پايه بر روي کانکتور مذکور، جرياني با ولتاژ پايين را حمل مي نمايد. يک پايه دوم آن نيز به عنوان يک سيم Ground عمل مي کند.
پايه سوم، مسئوليت حمل سيگنال Stereo Sync را بر عهده دارد.
دو نوع مختلف از عينک هاي سه بعدي فعال وجود دارد که با يکديگر سازگار نيستند. عينک هاي 3 بعدي E-D و ELSA. در حاليکه Emitter هاي هر دو نوع عينک مذکور با استاندارد سيگنال Stereoscopic Sync کار مي کنند، اما عينک هاي E-D تنها با يک E-D Emitter قابل استفاده خواهندبود. از سوي ديگر، در حاليکه عينکهاي ELSA مي توانند با يک E- D Emitter هماهنگ شود، اما عملکرد صحيح و مناسبي را در اين شرايط ارائه نخواهند کرد. براي مثال، هنگامي که E-D Emitter يک سيگنال را براي شفاف شدن لنز چپ ارسال مي کند، عينکهاي ELSA لنزچپ خود را کدر کرده و لنز راست را شفاف مي نمايند.
حتي اگر يک تلويزيون 3D- Ready يک Emitter و يک عينک فعال در اختيار داشته باشيد، همه چيز بر روي تلويزيون شما به صورت 3 بعدي ظاهرنخواهد شد. تأمين کنندگان مضمون بايستي ابتدا سيگنال را براي نمايش 3 بعدي بهينه سازي کرده باشند. در حاليکه امکان بهينه سازي مواد موجود به صورت مضامين 3 بعدي وجود دارد، بعضي از تأمين کنندگان ترجيح مي دهند که ويديوهايي را از ابتدا با در نظر گرفتن ملزومات 3 بعدي توليد نمايند. در حال حاضر، آسانترين روش براي مشاهده مضمون 3 بعدي اين است که يک کامپيوتر را با استفاده از يک کابل HDMI به تلويزيون 3D-Ready خود متصل نموده و سپس مضمون 3 بعدي را از کامپيوتر به تلويزيونتان منتقل کنيد. در آينده، احتمالاً شاهد ارائه تعداد بيشتري از DVD-Playerها با قابليت ارسال سيگنال هاي 3D به تلويزيون ها و شايد حتي ترکيب انتقال مضامين 3 بعدي در سرويس هاي کابلي و ماهواره اي خواهيم بود.
نمايشگرهاي Lenticular
در حاليکه فناوري 3 بعدي بسيار تأثير گذار است، بعضي از مردم هنوز به دنبال راه حل هايي هستند که آنها را ملزم به استفاده از عينکهاي مخصوص نکنند. تلاش هاي مختلفي براي ايجاد يک نمايشگر با قابليت نمايش تصاوير در فضاي سه بعدي صورت گرفته اند. بعضي از اين نمايشگرها با ليزر و گروه ديگري با تاباندن تصاوير بر روي مه رقيق يا دود مصنوعي سر و کار دارند، اما اين شيوه ها چندان رايج و يا عملي به حساب نمي آيند.
يک شيوه براي ايجاد تصاوير 3 بعدي که احتمالاً در مکان هايي نظير ميادين ورزشي و يا حين برگزاري يک کنفرانس بزرگ در يک هتل مشاهده کرده ايد، وجود دارد. اين شيوه بر يک نمايشگر پوشيده شده با يک غشاء Lenticular تکيه دارد. Lenticular ها، لنزهاي کوچکي بر روي وجه زيرين يک غشاء ويژه هستند. نمايشگر، دو مجموعه از تصاوير مشابه را نمايش مي دهد. اين لنزهاي کوچک، نور را از اين تصاوير به چشمان شما هدايت مي کنند، بصورتي که هر چشم تنها يک تصوير را مي بيند. سپس، مغزتان اين تصاوير را با يکديگر ترکيب نموده و شما آن را بعنوان يک تصوير 3 بعدي تفسير مي کنيد.
اين فناوري مستلزم آن است که تأمين کنندگان مضمون تصاوير ويژه اي را براي کار با روش مذکور ايجاد نمايند. آنها بايد دو مجموعه از تصاوير را با يکديگر " Interlace" کنند. اگر تلاش کنيد چنين ويديوئي را بر روي يک نمايشگر عادي مشاهده نمائيد، يک تصوير دو گانه و تار را خواهيد ديد.
مشکل بعدي نمايشگرهاي Lenticular اين است که آنها براي ايجاد يک جلوه 3 بعدي، به استقرار بيننده در يک نقطه خاص وابسته هستند. اگر از اين نقطه مناسب اندکي به سمت راست يا چپ حرکت کنيد، تصوير نمايش داده شده بر روي صفحه شروع به تار شدن خواهد کرد. وقتي از يک نقطه مناسب به نقطه مناسب ديگري حرکت کنيد، تصوير مجدداً به وضعيت صحيح خود بر مي گردد. تلويزيون هاي آينده احتمالاً شامل دوربيني خواهند بود که محل شما را رديابي مي کند. چنين تلويزيوني مي تواند تصوير خود را به صورتي تنظيم نمايد که شما هميشه در نقطه مناسب قرار داشته باشيد. با اين حال، اينکه آيا روش مذکور براي چند بيننده نيز عملي خواهد بود يا خير، موضوعي است که بايد براي يافتن پاسخ آن منتظر بمانيم.
بعضي از مردم پس از تماشاي يک نمايشگرLenticular براي مدتي بيش از چند دقيقه، احساسي شبيه به سرگيجه و يا حتي حالت تهوع را تجربه مي کنند. دليل وجود مشکل مذکور احتمالاً اين است که وقتي چشمان شما با ناهمخواني ميان نقاط تمرکز و همگرائي سر و کار دارند، بايد کار بسيار بيشتري را انجام دهند. اما از سوي ديگر، به اين ترتيب مجبور نيستيد نگران گم کردن عينکهاي فعال گران قيمت خود باشيد.
آيا تلويزيون 3 بعدي به گرايش بزرگ بعدي در صنعت تلويزيون تبديل خواهد شد و يا اينکه صرفاً هوسي است که هر چند دهه يکبار به سراغ تماشاچيان مي آيد؟ هنوز براي ارائه يک پاسخ قطعي و صحيح به اين پرسش بسيار زود است. با اينحال، فناوري به بهسازي و تقويت خود ادامه مي دهد. احتمالاً مدت زيادي طول نخواهيد کشيد تا شاهد باشيم وقتي يک ورزشکار توپي را به سمت دوربين پرتاب مي کند، شما به طور غير عادي از مقابل آن کنار برويد.
منبع: نشريه بزرگراه رايانه شماره 122