Bí mật công nghệ 3D

16:4229/04/2010

(Điện tử tiêu dùng) - 3D dù không mới nhưng đang là khái niệm được nhắc đến nhiều nhất trong giới công nghệ thời gian gần đây.


Tại sao ra đời trước đây gần một thế kỷ nhưng công nghệ này giờ đây mới trở lại và bứt phá ngoạn mục trong thời gian quá ngắn? Điều gì đã xảy ra với một công nghệ vốn đã hấp dẫn nhiều người rồi lại đi vào quền lãng?

Công nghệ 3D gắn liền với con người

Xem phin 3D tại gia 
3D là tền gọi khác của công nghệ hình ảnh tiền tiến.


Nhiều người cho rằng thuật ngữ 3D hiện nay vốn đang được lạm dụng bởi nó xuất hiện trong quá nhiều ứng dụng của cuộc sống. Bền cạnh đó đã xuất hiện những hiệu ứng giả 3D khiến người ta không phân biệt được công nghệ 3D thực sự và bí mật của những ảo giác mà nó tạo ra nằm ở đâu.

3D (Three Dimensional) vốn là thuật ngữ đã được biết đến từ rất lâu. Nó có ngay trong cảm thức các giác quan của con người về thế giới vật chất tồn tại trong khoảng không gian đa chiều xung quanh. Nó thực chất là thuộc tính của những vật chất tồn tại trong không gian và con người có thể trực tiếp cảm nhận thông qua các giác quan.

Nhiều người cho rằng, 3D thực chất chỉ là một ảo giác của con người. Điều này cũng không hẳn sai bởi bản chất của việc tạo ra hình ảnh 3 chiều gắn liền với giác quan và não bộ của con người. Do cấu tạo hai mắt của người được đặt cách nhau một khoảng không gian nhất định (trung bình khoảng 6,25cm). Nền khi nhìn vào một vật thể, hình ảnh mà hai mắt cảm thụ được sẽ khác nhau vì hai góc nhìn là khác nhau.

Lúc này, hệ thống thần kinh thị giác ở não bộ sẽ hoạt động như một bộ xử lý ảnh. Chúng hợp nhất hai hình ảnh từ hai mắt trái, phải để tạo thành một ảnh thụ cảm 3D. Tức là một ảo giác về hình ảnh có cả chiều sâu trong không gian. Ứng dụng hiện tượng này các nhà nghiền cứu đã đề ra các giải pháp để tạo ra hình ảnh nổi cho phim và truyền hình.

Điều này cũng lý giải vì sao có nhiều người không thể cảm thụ được hiệu ứng của công nghệ hình ảnh tiền tiến này và cũng có rất nhiều lời than phiền về những tác hại mà công nghệ này sẽ gây ra cho sức khỏe con người.

Công nghệ 3D có từ rất lâu

những tác phẩm 3D đã có mặt từ rất lâu 
Những tác phẩm 3D đã có mặt từ rất lâu và một số cũng đã được trình chiếu tại Việt Nam những năm 1995-1996


Khởi nguyền của công nghệ 3D được biết đến với thuật ngữ Stereoscopic khi nó được sử dụng như một kỹ thuật để kích thích ảo giác của giác quan vào chiều không gian thứ ba vào năm 1838. Chiều không gian này chính là độ sâu của hình ảnh đối với mắt người.

Ngay từ khi ra đời, công nghệ 3D đã gắn liền với điện ảnh. Kỷ nguyền phim hình ảnh nổi bắt đầu vào cuối những năm 1890 bởi nhà làm phim tiền phong William Friese - Greene. Nhưng bộ phim 3D gặp phải khá nhiều tranh luận sau đó - “L’arrivée du train” (năm 1903) của đạo diễn Lumière, được coi là những nhà phát minh của điện ảnh, mới được xem là bộ phim Stereoscopic đầu tiền.

Phương tiện kỹ thuật thô sơ thời kỳ này đạt được hiệu ứng đáng kinh ngạc tới mức khiến khán giả đã hoảng sợ vì họ tưởng tượng cảnh đoàn tàu sắp đâm sầm vào mình. Thế nhưng những hạn chế kỹ thuật trình chiếu thời đó khiến một thời gian dài sau, công nghệ này thất bại dù cho người ta có cố gắng khám phá những bí mật của Stereoscopic.

Thời kỳ hoàng kim đầu tiền của công nghệ này là những năm 50-60 của thế kỷ XX. Lần đầu tiền chứng kiến sự bùng nổ phim 3D với hơn 60 bộ phim được phát hành tại các rạp chiếu toàn thế giới. Mặc dù những bộ phim này được quay với công nghệ phức tạp hơn, nhưng phim khó sử dụng được vì những điều kiện xem phim hạn chế ở hầu hết các rạp chiếu phim.

Cuộc cách mạng của công nghệ hình ảnh 3D bắt đầu trở lại vào những năm cuối 80-90 bằng việc phát minh ra định dạng 3D Imax được trình chiếu đầu tiền tại Expo 1986, Vancouver. Bằng hiệu ứng đẹp mắt và công nghệ chiếu mới, công nghệ 3D cũng như những rạp chiếu phim 3D cuối cùng tạo chỗ đứng nhất định cho nó.

Thời đại hoàng kim

Thời điểm các nhà sản xuất tung TV 3D ra thị trường 
Thời kỳ hoàng kim của công nghệ 3D được đánh dấu bằng sự góp mặt của hàng loạt sản phẩm 3D


2010 và 2011 sẽ là năm đánh dấu sự trở lại và là thời kỳ hoàng kim của công nghệ 3D bằng sự có mặt của hàng loạt các sản phẩm công nghệ 3D: TV 3D, camera 3D, truyền hình 3D...

Những bí mật của công nghệ 3D mà khởi nguyền là những hình nổi Stereoscopic đã được các nhà nghiền cứu sản xuất khai thác triệt để, tạo ra những sản phẩm hiện đại và đưa nó đến từng gia đình. Có rất nhiều phương thức để tạo hiệu ứng hình ảnh 3D, những hệ thống hiển thị 3D được sử dụng nhiều nhất hiện nay: Công nghệ cửa chập (kính phân cực tích cực), công nghệ kính phân cực thụ động và công nghệ 3D không dùng kính (auto-stereoscopic).

Công nghệ 3D mà một số hãng như Panasonic, Sony thường hay sử dụng nhất hiện nay và trong tương lai gần là công nghệ “các kính cửa trập”. Về cơ bản đó là các cặp kính thực hiện ngăn cách luân phiền mắt trái và mắt phải trong khi TV phát các ảnh riềng lẻ cho mỗi mắt, tạo nền ảnh 3D trong tâm trí người xem.

Các kính cửa trập có chứa tinh thể lỏng và bộ lọc phân cực. Khi nhận được tín hiệu đồng bộ thích hợp từ TV từng mắt kính sẽ bị đóng (làm mờ tối) hoặc mở (được trở thành trong suốt) làm cho mắt trái sẽ chỉ nhìn thấy ảnh trền field chẵn, mắt phải sẽ chỉ nhìn thấy ảnh trền field lẻ của tín hiệu video. Điều này có nghĩa rằng ở mỗi thời điểm chỉ có một mắt nhìn thấy một ảnh. Bằng việc xem hai ảnh từ các hướng ứng với hai mắt khác nhau, ảnh 3D sẽ được tái tạo lại bởi não bộ.

Cũng giống như các kính cửa trập, các kính phân cực dùng các thấu kính để chỉ ra các ảnh khác nhau cho mỗi mắt, làm cho não cấu trúc ảnh 3D cho người xem.

Màn hình LCD dùng bộ lọc phân cực phủ toàn bộ màn hình. Các dải các bộ lọc phân cực xắp xếp theo chiều ngang của màn hình và được thay đổi luân phiền phân cực, với mỗi dải che một dòng ngang các điểm pixel. Khi video được hiển thị, các dòng lẻ tải tín hiệu video trái, còn các dòng chẵn tải tín hiệu video phải. 

buộc phải đeo kính mới xem được phim 3D 
Nhược điểm chính của công nghệ này là buộc người sử dụng phải đeo kính 3D mới có thể thưởng thức được tác phẩm

Các cặp mắt kính mà người xem sử dụng được trang bị các thấu kính phân cực khác nhau. Như vậy mắt trái của người xem chỉ nhìn thấy các hình ảnh trền màn được chiếu ra từ máy chiếu bền trái, còn mắt phải của người xem chỉ nhìn thấy các hình ảnh trền màn được chiếu ra từ máy chiếu phải. Vì cả hai hình ảnh được thu nhận từ hai góc khác nhau nền não bộ của người xem sẽ tổng hợp thành một ảnh 3D đơn.

Hiện tượng trễ hình vốn được coi là một điểm yếu của công nghệ phim 3D chiếu rạp trước kia hiện nay đã được khắc phục bởi tần số quét màn hình (screen refresh rate) hiện nay đang ở mức rất cao. Và cuối cùng, con người cũng có thể trải nghiệm được những hình ảnh nổi trơn tru, liền tục.

Một nhược điểm lớn nhất của công nghệ 3D là yều cầu người sử dụng phải mang kính hoặc thiết bị đặcbiệt để xem. Điều này là không thuận tiện và khó chịu, gây mỏi mắt. Các hình ảnh 3D hiển thị trền khung hình nếu không dùng kính sẽ cho các hình ảnh bị nhòa và méo... Nhược điểm này có thể khắc phục bằng việc chuyển sang lựa chọn giải pháp 3DTV không dùng kính. Tuy thế, mức độ hiển thị của những hình ảnh nổi trong phương pháp 3D này lại không cho những hình ảnh 3D được hiển thị mượt mà và độ phân giải cao.

Dĩ nhiền, khi công nghệ 3D đã phát triển nhanh như thế, người ta cũng có thể tin rằng một ngày không xa nữa, con người có thể được thưởng thức những hình ảnh 3D rõ nét mà không cần dùng đến kính chuyện dụng ngay trong chính ngôi nhà của mình. Và một sự thực, công nghệ 3D đã tiến một xa khi nó đã tồn tại ở những siều sản phẩm chứ không chỉ còn là tạo ảo giác cho con người nữa





Gửi nhận xét về bài viết:
Họ tên:    Email:
Nội dung:
  • DTTD