تلویزیون هم مثل تمام فنآآوریآهایی که امروزه از آنآها استفاده میآکنیم حاصل تکامل ایدهآها و ابداعات سادهآ است
برای سالآها فنآآوری ساخت تلویزیون برروی تلویزیونآهای CRT سیاهآ سفید ورنگی متوقف بود ولی اکنون سرعت پیشرفت فنآآوریآهای تولید تلویزیون به قدری سریع است که در یک سال قیمت پیشرفتهآترین و بزرگآترین تلویزیونآهای LCD خانگی چند صد دلار کاهش میآیابد و تقریباً هر فصل محصولات جدیدی به بازار عرضه میآشوند.
در طی دوآ دهه اخیر شاهد ساخت تلویزیونآهای پلاسما و LCDآ بودیم. با وارد شدن فنآآوری HD به تلویزیونآها و مجهز شدن پنلآهای LCDآ و پلاسما به سیستمآهای پخش HD تجربه کار با تلویزیون جهش بسیار بزرگی پیدا کرد.
آخرین قدمی که در زمینه تلویزیون برداشته شدهآ، تلفیق فنآآوری ضبط و پخش سهآبعدی با پنلآهای LCD، تصویر پیشآزمینه LED و تصاویر HD است که از ابتدای سال 2010 به طور گسترده در بازارهای جهان عرضه شد.
البته اولین ایدهآهای تولید فیلم سه بعدی با ساخت فیلم "نیروی عشق" در سال 1922 شروع شد. سپس در دهه 50 میلادی و پرطرفدار شدن تلویزیونآهای، کارگردانآها برای کشاندن مخاطبان از جلو تلویزیون به سالنآهای سینما تصمیم گرفتند از تجربه چند بعدی تماشای فیلم استفاده کنند.
یکی از تلاشآهای آنآها نصب صندلیآهایی بود که با حرکات شخص اول فیلم، مخصوصاً در فیلمآهای اکشن و ترسناک، میآلرزند. از دیگر ایدهآهای آن زمان برای متفاوت کردن تجربه تماشای فیلم سینمایی، قرار دادن اجسامی مانند اسکلتآهای متحرک در سالن سینمای در سالن پخش فیلمآهای ترسناک بود.
اکنون تولید فیلمآهای سه بعدی مانند آواتار که موفقآترین فیلم سه بعدی تاریخ سینما شناخته میآشود، سرعت بسیاری گرفتهآاست به طوری که چند ماه بعد از عرضه آواتار، سینماها با فیلمآهای سه بعدی دیگری مانند Clash of the Titans پر شدند و تماشاگران نیز به فیلمآهای سه بعدی تمایل بیشتری دارند. اکنون در آمریکا بسیاری از مسابقات ورزشی و برنامهآهای تلویزیون به صورت سه بعدی- HD پخش میآشوند و تلویزیونآهای سه بعدی در بازار نیز با استفبال خوبی از سوی مشتریان روبرو شدهآاند.
بایید کمی هم با فنآآوری تصاویر سه بعدی آشنا شویم.
سه بعدی دیدن
آیا تا به حال به این فکر کردهآاید که چرا وقتی به اجسام واقعی نگاه میآکنیم آنآها را سه بعدی میآبینیم ولی تصویر همین اجسام در صفحه تلویزیون دو بعدی است؟
به جای پاسخ دادن به این سوال بیایید به چگونگی فرآیند دیدن نگاهی بیاندازیم. تنها تحریک محیطی که باعث ایجاد تصاویر در مغز ما میآشود، نور است. آن هم نور ساده با طول موجآهای مختلف.[چطور مغز کار میآکند؟]
وقتی جسمی در دور دست قرار دارد، شعاعآهای نور بازتابی که از آن به دو چشم ما میآرسد با یکدیگر موازی هستند. ولی وقتی همان جسم نزدیک میآشود، این شعاعآها دیگر موازی نیستند. این خطوط از اجسامی که در نزدیکی چشم ما هستند به طور همگرا گسیل میآشوند و چشم ما برای دیدن آنآها باید کمی تغییر حالت بدهد. برای اینکه این مطلب را بهتر متوجه شوید، جسمی را از فاصله دور تا نزدیک بینی خود حرکت دهید. حتما متوجه تغییر فیزیکی قسمتی از چشم خود میآشوید.
این تغییر توسط مغز کنترل میآشود و میزان تغییرات نیز توسط مغز ثبت میآشود. همین اطلاعات به مغز کمک میآکند تا فاصله اجسام تا چشم را تخمین بزند. برای مثال مغز با توجه به اینکه چشم برای دیدن یک جسم تقعر بسیار کمی پیدا کردهآ، متوجه میآشود که این جسم احتمالاً در فاصلهآای نزدیک قرار دارد.
ایده کلیدی ضبط و پخش تصاویر هم دقیقاً در همین عملکرد مغز و چشم است. در تلویزیونآهای سه بعدی سعی میآشود تصاویری ارائه شود که برای هر چشم در محل متفاوتی قرار داشته باشد تا مغز آنآها را به صورت غیر مسطح و عمق دار تشخیص دهد.
البته مشکلی هم در اینجا وجود دارد چراکه تمرکز کردن هر چشم برروی این تصاویر متفاوت به این معنی است که میزان تقعر و نقطه فوکوس هر چشم با یکدیگر نمیآخواند و همین امر باعث ایجاد سردرد و احساس سرگیجه میآشود.
برای ایجاد این تفاوت بین تصاویری که هر چشم میآبیند معمولاً از عینکآهای مخصوص استفاده میآشود. در کل دو نوع عینک در صنعت تصاویر سه بعدی رایج هستند: عینکآهای Passive و Active.
عینکآهای Passive
این عینکآها همان عینکآهایی هستند که به محض دیدنشان به یاد تصاویر سه بعدی میآافتید. عینکآهای ساده با دو لنز غیر یک رنگ.
این عینکآها که بیشتر به نام ژرفنما (Anaglyph) معروف هستند از دو رنگ مختلف برای ایجاد اختلاف بین تصاویری استفاده میآکنند که هر چشم میآبیند.
اکثر عینکآهای Passiveآ از دو رنگ آبی و قرمز استفاده میآکنند. تلویزیونآهایی که برای کار با این عینکآها طراحی شدهآاند دارای تصاویر نامفهومی هستند که دارای سایهآهای قرمز و آبی هستند.
در این عینکآها لنز قرمز تمام نورهای قرمز را که از طرف تلویزیون گسیل میآشوند، جذب میآکند، به این ترتیب تصاویری که از این لنز دیده میآشوند دارای رنگ قرمز نیستند. لنز قرمز رنگ هم همین کار را انجام میآدهد.
چشمی که پشت لنز قرمز است تنها تصاویر آبی را میآبیند و چشم دیگر که پشت لنز آبی است تصاویر قرمز را میآبیند. در این حالت هر چشم قادر است تنها یک مجموعه تصویر را ببیند به همین دلیل هم مغز به اشتباه میآافتد و فکر میآکند که هر دو چشم تصاویر یکسانی را میآبینند.
در این حالت محل فوکوس برای هر دو چشم ثابت است ولی تقعری که هر چشم به خود میآگیرد متفاوت است، همین امر باعث به وجود آمدن توهم عمیق بودن تصاویر میآشود.
امروزه فنآآوری دیگری به عینکآهای Passive اضافه شده که از لنزآهای پلاریزهآ استفاده میآکند.
اگر به صفحه نمایشی که از این فنآآوری استفاده میآکند نگاه کنید، تصاویر نامفهوم و چند رنگی را میآبینید. عینکآهای Passive این فنآآوری بعضی شعاعآهای نوری که در جهات خاصی گسیل میآشوند را فیلتر میآکند و تنها نورهای پلاریزه از لنز این عینکآها عبور میآکند. به همین دلیل هم هر چشم تصاویر خاصی را میآبیند.
عینکآهای Passive پلاریزه به این دلیل که رنگ تصاویر را تحت تأثیر قرار نمیآدهند از طرفداران بیشتری برخوردارند. البته استفاده از این فنآآوری بیشتر در سینما رایج است چرا که اگر بخواهید این فنآآوری را در منزل به کار ببرید، برای هر بار استفاده از این عینک باید یک فیلتر پلاریزه روی صفحه تلویزیون قرار دهید.
عینکآهای Acitve
در سالآهای اخیر متخصصان روشآهای دیگری علاوه بر عینکآهای Passive برای دیدن تصاویر سه بعدی طراحی کردهآاند. در این روش نیاز به استفاده از عینکآهای مخصوص هست ولی لنز این دوربینآها دارای رنگ یا فیلتر خاصی نیست.
مکانیزم کار این عینکآها برپایه ایجاد تاٰخیر در زمان دیدن تصاویر توسط هر چشم است.
این عینکآها از صفحات کوچک LCD برای ایجاد تصاویر سه بعدی استفاده میآکنند. هر قسمت از عینک دارای حسگرهای فروسرخ است که به صورت بیآسیم با تلویزیون ارتباط برقرار میآکند.
زمانی که تصویری برروی صفحه نمایش ایجاد میآشود، هر لنز این عینک تصویر مشابهی را ایجاد میآکنند با این تفاوت که در نمایش تصاویر برای هر چشم تاٰقیر وجود دارد.
در حقیقت هر کدام از لنزها بین حالت شفاف و غیر شفاف تغییر حالت میآدهند. زمانی که تصویر لنز راست برروی صفحه نمایش داده میآشود، لنز چپ تاریک میآشود و برعکس. این تغییر با سرعتی بالا رخ میآدهد که چشم انسان قدرت تشخیص آن را ندارد.
این فنآآوریآها سالآهاست که توسط دانشمندان طراحی شدهآاند ولی تنها چند سالیآاست که علم روز قدرت پیاده سازی آنآها برروی تلویزیونآهای LCD و پلاسما را دارد.
تلویزیونآهای سه بعدی (3D Ready Televisions)
نمیآتوان از هر تلویزیونی انتظار تولید تصاویر سه بعدی را داشت.
اکثر کاربران ترجیح میآدهند تلویزیونآهای سه بعدی خریداری کنند که از قبل سیستم پخش سه بعدی برروی آنآها نصب شده باشد.
این تلویزیونآها به دو صورت موجود هستند. یک سری تنها قابلیت پخش تصاویری را دارند که به صورت سه بعدی ضبط و پخش میآشوند، این در حالی است که سری دیگری از تلویزیونآها میآتوانند هر تصویری را به صورت سه بعدی نمایش دهند.
این روزآها بیشتر تلویزیونآهای سه بعدی ترکیبی از نمایشگرهای LCD-LED با کیفیت HD هستند و بیشتر فیلمآهای سه بعدی نیز با توجه به حجیم بودن، برروی دیسکآهای بلو - ری عرضه میآگردند.
برای سالآها فنآآوری ساخت تلویزیون برروی تلویزیونآهای CRT سیاهآ سفید ورنگی متوقف بود ولی اکنون سرعت پیشرفت فنآآوریآهای تولید تلویزیون به قدری سریع است که در یک سال قیمت پیشرفتهآترین و بزرگآترین تلویزیونآهای LCD خانگی چند صد دلار کاهش میآیابد و تقریباً هر فصل محصولات جدیدی به بازار عرضه میآشوند.
در طی دوآ دهه اخیر شاهد ساخت تلویزیونآهای پلاسما و LCDآ بودیم. با وارد شدن فنآآوری HD به تلویزیونآها و مجهز شدن پنلآهای LCDآ و پلاسما به سیستمآهای پخش HD تجربه کار با تلویزیون جهش بسیار بزرگی پیدا کرد.
آخرین قدمی که در زمینه تلویزیون برداشته شدهآ، تلفیق فنآآوری ضبط و پخش سهآبعدی با پنلآهای LCD، تصویر پیشآزمینه LED و تصاویر HD است که از ابتدای سال 2010 به طور گسترده در بازارهای جهان عرضه شد.
البته اولین ایدهآهای تولید فیلم سه بعدی با ساخت فیلم "نیروی عشق" در سال 1922 شروع شد. سپس در دهه 50 میلادی و پرطرفدار شدن تلویزیونآهای، کارگردانآها برای کشاندن مخاطبان از جلو تلویزیون به سالنآهای سینما تصمیم گرفتند از تجربه چند بعدی تماشای فیلم استفاده کنند.
یکی از تلاشآهای آنآها نصب صندلیآهایی بود که با حرکات شخص اول فیلم، مخصوصاً در فیلمآهای اکشن و ترسناک، میآلرزند. از دیگر ایدهآهای آن زمان برای متفاوت کردن تجربه تماشای فیلم سینمایی، قرار دادن اجسامی مانند اسکلتآهای متحرک در سالن سینمای در سالن پخش فیلمآهای ترسناک بود.
اکنون تولید فیلمآهای سه بعدی مانند آواتار که موفقآترین فیلم سه بعدی تاریخ سینما شناخته میآشود، سرعت بسیاری گرفتهآاست به طوری که چند ماه بعد از عرضه آواتار، سینماها با فیلمآهای سه بعدی دیگری مانند Clash of the Titans پر شدند و تماشاگران نیز به فیلمآهای سه بعدی تمایل بیشتری دارند. اکنون در آمریکا بسیاری از مسابقات ورزشی و برنامهآهای تلویزیون به صورت سه بعدی- HD پخش میآشوند و تلویزیونآهای سه بعدی در بازار نیز با استفبال خوبی از سوی مشتریان روبرو شدهآاند.
بایید کمی هم با فنآآوری تصاویر سه بعدی آشنا شویم.
سه بعدی دیدن
آیا تا به حال به این فکر کردهآاید که چرا وقتی به اجسام واقعی نگاه میآکنیم آنآها را سه بعدی میآبینیم ولی تصویر همین اجسام در صفحه تلویزیون دو بعدی است؟
به جای پاسخ دادن به این سوال بیایید به چگونگی فرآیند دیدن نگاهی بیاندازیم. تنها تحریک محیطی که باعث ایجاد تصاویر در مغز ما میآشود، نور است. آن هم نور ساده با طول موجآهای مختلف.[چطور مغز کار میآکند؟]
وقتی جسمی در دور دست قرار دارد، شعاعآهای نور بازتابی که از آن به دو چشم ما میآرسد با یکدیگر موازی هستند. ولی وقتی همان جسم نزدیک میآشود، این شعاعآها دیگر موازی نیستند. این خطوط از اجسامی که در نزدیکی چشم ما هستند به طور همگرا گسیل میآشوند و چشم ما برای دیدن آنآها باید کمی تغییر حالت بدهد. برای اینکه این مطلب را بهتر متوجه شوید، جسمی را از فاصله دور تا نزدیک بینی خود حرکت دهید. حتما متوجه تغییر فیزیکی قسمتی از چشم خود میآشوید.
این تغییر توسط مغز کنترل میآشود و میزان تغییرات نیز توسط مغز ثبت میآشود. همین اطلاعات به مغز کمک میآکند تا فاصله اجسام تا چشم را تخمین بزند. برای مثال مغز با توجه به اینکه چشم برای دیدن یک جسم تقعر بسیار کمی پیدا کردهآ، متوجه میآشود که این جسم احتمالاً در فاصلهآای نزدیک قرار دارد.
ایده کلیدی ضبط و پخش تصاویر هم دقیقاً در همین عملکرد مغز و چشم است. در تلویزیونآهای سه بعدی سعی میآشود تصاویری ارائه شود که برای هر چشم در محل متفاوتی قرار داشته باشد تا مغز آنآها را به صورت غیر مسطح و عمق دار تشخیص دهد.
البته مشکلی هم در اینجا وجود دارد چراکه تمرکز کردن هر چشم برروی این تصاویر متفاوت به این معنی است که میزان تقعر و نقطه فوکوس هر چشم با یکدیگر نمیآخواند و همین امر باعث ایجاد سردرد و احساس سرگیجه میآشود.
برای ایجاد این تفاوت بین تصاویری که هر چشم میآبیند معمولاً از عینکآهای مخصوص استفاده میآشود. در کل دو نوع عینک در صنعت تصاویر سه بعدی رایج هستند: عینکآهای Passive و Active.
عینکآهای Passive
این عینکآها همان عینکآهایی هستند که به محض دیدنشان به یاد تصاویر سه بعدی میآافتید. عینکآهای ساده با دو لنز غیر یک رنگ.
این عینکآها که بیشتر به نام ژرفنما (Anaglyph) معروف هستند از دو رنگ مختلف برای ایجاد اختلاف بین تصاویری استفاده میآکنند که هر چشم میآبیند.
اکثر عینکآهای Passiveآ از دو رنگ آبی و قرمز استفاده میآکنند. تلویزیونآهایی که برای کار با این عینکآها طراحی شدهآاند دارای تصاویر نامفهومی هستند که دارای سایهآهای قرمز و آبی هستند.
در این عینکآها لنز قرمز تمام نورهای قرمز را که از طرف تلویزیون گسیل میآشوند، جذب میآکند، به این ترتیب تصاویری که از این لنز دیده میآشوند دارای رنگ قرمز نیستند. لنز قرمز رنگ هم همین کار را انجام میآدهد.
چشمی که پشت لنز قرمز است تنها تصاویر آبی را میآبیند و چشم دیگر که پشت لنز آبی است تصاویر قرمز را میآبیند. در این حالت هر چشم قادر است تنها یک مجموعه تصویر را ببیند به همین دلیل هم مغز به اشتباه میآافتد و فکر میآکند که هر دو چشم تصاویر یکسانی را میآبینند.
در این حالت محل فوکوس برای هر دو چشم ثابت است ولی تقعری که هر چشم به خود میآگیرد متفاوت است، همین امر باعث به وجود آمدن توهم عمیق بودن تصاویر میآشود.
امروزه فنآآوری دیگری به عینکآهای Passive اضافه شده که از لنزآهای پلاریزهآ استفاده میآکند.
اگر به صفحه نمایشی که از این فنآآوری استفاده میآکند نگاه کنید، تصاویر نامفهوم و چند رنگی را میآبینید. عینکآهای Passive این فنآآوری بعضی شعاعآهای نوری که در جهات خاصی گسیل میآشوند را فیلتر میآکند و تنها نورهای پلاریزه از لنز این عینکآها عبور میآکند. به همین دلیل هم هر چشم تصاویر خاصی را میآبیند.
عینکآهای Passive پلاریزه به این دلیل که رنگ تصاویر را تحت تأثیر قرار نمیآدهند از طرفداران بیشتری برخوردارند. البته استفاده از این فنآآوری بیشتر در سینما رایج است چرا که اگر بخواهید این فنآآوری را در منزل به کار ببرید، برای هر بار استفاده از این عینک باید یک فیلتر پلاریزه روی صفحه تلویزیون قرار دهید.
عینکآهای Acitve
در سالآهای اخیر متخصصان روشآهای دیگری علاوه بر عینکآهای Passive برای دیدن تصاویر سه بعدی طراحی کردهآاند. در این روش نیاز به استفاده از عینکآهای مخصوص هست ولی لنز این دوربینآها دارای رنگ یا فیلتر خاصی نیست.
مکانیزم کار این عینکآها برپایه ایجاد تاٰخیر در زمان دیدن تصاویر توسط هر چشم است.
این عینکآها از صفحات کوچک LCD برای ایجاد تصاویر سه بعدی استفاده میآکنند. هر قسمت از عینک دارای حسگرهای فروسرخ است که به صورت بیآسیم با تلویزیون ارتباط برقرار میآکند.
زمانی که تصویری برروی صفحه نمایش ایجاد میآشود، هر لنز این عینک تصویر مشابهی را ایجاد میآکنند با این تفاوت که در نمایش تصاویر برای هر چشم تاٰقیر وجود دارد.
در حقیقت هر کدام از لنزها بین حالت شفاف و غیر شفاف تغییر حالت میآدهند. زمانی که تصویر لنز راست برروی صفحه نمایش داده میآشود، لنز چپ تاریک میآشود و برعکس. این تغییر با سرعتی بالا رخ میآدهد که چشم انسان قدرت تشخیص آن را ندارد.
این فنآآوریآها سالآهاست که توسط دانشمندان طراحی شدهآاند ولی تنها چند سالیآاست که علم روز قدرت پیاده سازی آنآها برروی تلویزیونآهای LCD و پلاسما را دارد.
تلویزیونآهای سه بعدی (3D Ready Televisions)
نمیآتوان از هر تلویزیونی انتظار تولید تصاویر سه بعدی را داشت.
اکثر کاربران ترجیح میآدهند تلویزیونآهای سه بعدی خریداری کنند که از قبل سیستم پخش سه بعدی برروی آنآها نصب شده باشد.
این تلویزیونآها به دو صورت موجود هستند. یک سری تنها قابلیت پخش تصاویری را دارند که به صورت سه بعدی ضبط و پخش میآشوند، این در حالی است که سری دیگری از تلویزیونآها میآتوانند هر تصویری را به صورت سه بعدی نمایش دهند.
این روزآها بیشتر تلویزیونآهای سه بعدی ترکیبی از نمایشگرهای LCD-LED با کیفیت HD هستند و بیشتر فیلمآهای سه بعدی نیز با توجه به حجیم بودن، برروی دیسکآهای بلو - ری عرضه میآگردند.
