David Brooks 07/05/2013

2D naar 3D-technologie

3D betekent driedimensionaal, dat wil zeggen iets dat breedte, hoogte en diepte (lengte) heeft. Onze fysieke omgeving is driedimensionaal en we bewegen ons elke dag in 3D.

Mensen kunnen de ruimtelijke relatie tussen objecten waarnemen door er alleen maar naar te kijken, omdat we over 3D-waarneming beschikken, ook wel dieptewaarneming genoemd. Terwijl we om ons heen kijken, vormt het netvlies in elk oog een tweedimensionaal beeld van onze omgeving en onze hersenen verwerken deze twee beelden tot een visuele 3D-ervaring.

Het is echter belangrijk op te merken dat zicht in beide ogen (stereoscopisch of binoculair zicht) niet de enige manier is om in 3D te zien. Mensen die slechts met één oog kunnen zien (monoculair zicht), kunnen de wereld nog steeds in 3D waarnemen en zijn zich er misschien zelfs niet van bewust dat ze stereoblind zijn. Ze missen eenvoudigweg een van de tools om in 3D te zien, dus vertrouwen ze op anderen zonder erover na te denken.

Hier zijn enkele van de hulpmiddelen die mensen gebruiken voor dieptewaarneming:

• Stereoscopisch zicht: Twee ogen zorgen voor enigszins gescheiden beelden; dichterbij gelegen objecten lijken meer gescheiden dan verre objecten.
• Accommodatie: Terwijl u zich op een dichtbijgelegen of verafgelegen object concentreert, veranderen de lenzen in uw ogen fysiek van vorm, waardoor u een idee krijgt van hoe ver weg het object is.
• Parallax: Terwijl uw hoofd heen en weer beweegt, lijken voorwerpen die dichterbij zijn meer te bewegen dan voorwerpen die verder weg zijn.
• Bekendheid met de grootte: Als u de geschatte grootte van een object kent, kunt u op basis van hoe groot het eruit ziet ongeveer zien hoe ver het verwijderd is. Op dezelfde manier, als u weet dat twee objecten even groot zijn als elkaar, maar het ene groter lijkt dan het andere, gaat u ervan uit dat het grotere object dichterbij is.
• Luchtperspectief: Omdat licht willekeurig door de lucht wordt verstrooid, lijken verre objecten minder contrast te hebben dan nabije objecten. Objecten op afstand zien er ook minder kleurverzadigd uit en hebben een lichte kleurtint die lijkt op de achtergrond (meestal blauw).

Om de 3D-wereld op een plat (2D) oppervlak, zoals een beeldscherm, weer te geven, is het wenselijk om zoveel mogelijk van deze perceptiehulpmiddelen te simuleren. Hoewel er momenteel geen manier is om ze allemaal tegelijkertijd te simuleren, maakt video wel gebruik van een combinatie. Luchtperspectief en bekendheid met afmetingen worden bijvoorbeeld automatisch vastgelegd door de videocamera. In CGI-scènes moet luchtperspectief worden toegevoegd, zodat verre objecten minder duidelijk verschijnen (dit wordt afstandsmist genoemd).

Natuurlijk is de toevoeging van stereoscopische beelden (een apart beeld voor elk oog) een aanzienlijke verbetering – zozeer zelfs dat de meeste mensen stereoscopische films als 3D beschouwen, en alle andere als 2D.

2D-film en video

Een traditioneel 2D-videobeeld heeft breedte en hoogte, maar technisch gezien geen diepte, dat wil zeggen dat alles in het beeld op dezelfde afstand van de kijker wordt gepresenteerd. Toch neemt de kijker het beeld als driedimensionaal waar door onbewust gebruik te maken van de hierboven genoemde technieken – vrijwel hetzelfde als hoe stereoblinde mensen de echte wereld waarnemen.

3D-film en video

Een 3D- of 3D-film (driedimensionaal) of S3D-film (stereoscopisch 3D) is een film die de illusie van dieptewaarneming versterkt. Afgeleid van stereoscopische fotografie, wordt een regulier filmcamerasysteem gebruikt om de beelden op te nemen vanuit twee perspectieven (of computergegenereerde beelden genereren de twee perspectieven in de postproductie), en er wordt speciale projectiehardware en/of brillen gebruikt om te zorgen voor de illusie van diepte bij het bekijken van de film. 3D-films zijn niet beperkt tot bioscoopreleases van speelfilms; Televisie-uitzendingen en direct-to-video-films hebben ook soortgelijke methoden toegepast, vooral sinds 3D-televisie en Blu-ray 3D.

Veel voorkomende weergavemethoden zijn onder meer:

• Anaglyfische verwerking (rood/cyaan bril): Het originele 3D-systeem, nu grotendeels uit de gratie.
• Gepolariseerd lichtsysteem (gepolariseerde filterglazen): het meest voorkomende nieuwe systeem voor bioscopen.
• Actief sluitersysteem (LCD-sluiterbril): De meest waarschijnlijke standaard voor de eerste generatie 3D-televisies en andere beeldschermen.

2D naar 3D conversie

Bij 2D CGI-animatiefilms die zijn gegenereerd op basis van 3D-modellen, is het mogelijk terug te keren naar de modellen om een ​​3D-versie te genereren.

Voor alle andere 2D-films moeten andere technieken worden gebruikt. Voor de 3D-heruitgave van de film The Nightmare Before Christmas uit 1993 scande Walt Disney Pictures bijvoorbeeld elk origineel frame en manipuleerde deze om versies voor het linkeroog en het rechteroog te produceren. Inmiddels zijn tientallen films omgezet van 2D naar 3D. Er worden verschillende benaderingen gebruikt voor de conversie van 2D naar 3D, met name op diepte gebaseerde methoden.