David Brooks 07/05/2013

2D till 3D-teknik

3D betyder tredimensionellt, alltså något som har bredd, höjd och djup (längd). Vår fysiska miljö är tredimensionell och vi rör oss i 3D varje dag.

Människor kan uppfatta det rumsliga förhållandet mellan objekt bara genom att titta på dem eftersom vi har 3D-perception, även känd som djupuppfattning. När vi ser oss omkring bildar näthinnan i varje öga en tvådimensionell bild av vår omgivning och vår hjärna bearbetar dessa två bilder till en 3D-visuell upplevelse.

Det är dock viktigt att notera att syn på båda ögonen (stereoskopisk eller binokulär syn) inte är det enda sättet att se i 3D. Människor som bara kan se med ett öga (monokulärt seende) kan fortfarande uppfatta världen i 3D, och kan till och med vara omedvetna om att de är stereoblinda. De saknar helt enkelt ett av verktygen för att se i 3D, så de litar på andra utan att tänka på det.

Här är några av de verktyg som människor använder för djupuppfattning:

• Stereoskopisk syn: Två ögon ger något separata bilder; närmare objekt verkar mer åtskilda än avlägsna.
• Boende: När du fokuserar på ett nära eller avlägset föremål ändrar linserna i dina ögon fysiskt form, vilket ger en ledtråd om hur långt bort objektet är.
• Parallax: När ditt huvud rör sig från sida till sida, verkar närmare föremål röra sig mer än avlägsna.
• Storleksförtrogenhet: Om du vet den ungefärliga storleken på ett föremål kan du säga ungefär hur långt bort det är baserat på hur stort det ser ut. På liknande sätt, om du vet att två objekt har samma storlek som varandra men det ena verkar större än det andra, kommer du att anta att det större objektet är närmare.
• Flygperspektiv: Eftersom ljus sprids slumpmässigt med luft, verkar avlägsna föremål ha mindre kontrast än närliggande föremål. Avlägsna objekt verkar också mindre färgmättade och har en liten färgton som liknar bakgrunden (vanligtvis blå).

För att representera 3D-världen på en plan (2D) yta, såsom en bildskärm, är det önskvärt att simulera så många av dessa perceptionsverktyg som möjligt. Även om det för närvarande inte finns något sätt att simulera dem alla samtidigt, använder video en kombination. Till exempel fångas flygperspektiv och storleksbekantskap automatiskt av videokameran. I CGI-scener måste flygperspektiv läggas till så att avlägsna objekt framträder mindre tydligt (detta kallas distansdimma).

Naturligtvis är tillägget av stereoskopiska bilder (en separat bild för varje öga) en betydande förbättring – så mycket att de flesta människor tänker på stereoskopiska filmer som 3D och alla andra som 2D.

2D-film och video

En traditionell 2-D videobild har bredd och höjd men tekniskt sett har den inget djup, dvs allt i bilden presenteras på samma avstånd från betraktaren. Ändå uppfattar betraktaren bilden som tredimensionell genom att undermedvetet använda teknikerna som anges ovan - ungefär på samma sätt som hur stereoblinda människor uppfattar den verkliga världen.

3D-film och video

En 3D eller 3D (tredimensionell) film eller S3D (stereoskopisk 3D) film är en film som förstärker illusionen av djupuppfattning. Härlett från stereoskopisk fotografering används ett vanligt filmkamerasystem för att spela in bilderna sedda ur två perspektiv (eller datorgenererade bilder genererar de två perspektiven i efterproduktion), och speciell projektionshårdvara och/eller glasögon används för att tillhandahålla illusionen av djup när man ser filmen. 3D-filmer är inte begränsade till biopremiärer med långfilmer; TV-sändningar och direkt-till-video-filmer har också införlivat liknande metoder, särskilt sedan 3D-tv och Blu-ray 3D.

Vanliga visningsmetoder inkluderar:

• Anaglyfisk bearbetning (röda/cyanglasögon): Det ursprungliga 3D-systemet, nu till stor del i onåd.
• Polariserat ljussystem (polariserade filterglas): Det vanligaste nya systemet för biografer.
• Aktivt slutarsystem (LCD-slutarglasögon): Den mest troliga standarden för den första generationens 3D-tv-apparater och andra skärmar.

2D till 3D-omvandling

När det gäller 2D CGI-animerade filmer som genererades från 3D-modeller är det möjligt att återgå till modellerna för att generera en 3D-version.

För alla andra 2D-filmer måste olika tekniker användas. Till exempel, för 3D-återutgivningen av filmen The Nightmare Before Christmas från 1993, skannade Walt Disney Pictures varje originalram och manipulerade dem för att producera versioner med vänster och höger öga. Dussintals filmer har nu konverterats från 2D till 3D. Det finns flera metoder som används för 2D till 3D-konvertering, framför allt djupbaserade metoder.