bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Science Of 3-D Movies:Πώς αναδύονται οι εικόνες σε μια επίπεδη οθόνη;

Η βάση για τις ταινίες 3-D είναι ότι προσπαθούν να μιμηθούν τις στερεοσκοπικές δυνατότητες των ανθρώπινων ματιών. Οι κάμερες που χρησιμοποιούνται για τη λήψη ταινιών 3-D έχουν 2 φακούς τοποθετημένους ο ένας δίπλα στον άλλο, που μοιάζουν πολύ με ένα ζευγάρι ανθρώπινα μάτια. Εναλλακτικά, οι ταινίες που έχουν τραβηχτεί με κανονικές κάμερες 2-D μπορούν να μετατραπούν σε 3-D στη μετα-παραγωγή χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό μετατροπής 2-D σε 3-D.

Αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε στη Χρυσή Εποχή του θερινού κινηματογράφου, αλλά ρεαλιστικά, αυτή είναι μόνο η αρχή. Κάθε νέα ταινία «είδους» μεγάλης δράσης (σκεφτείτε ταινίες υπερήρωες, φαντασίας, περιπέτειας) φαίνεται να τυγχάνει τρισδιάστατης επεξεργασίας στις μέρες μας – κάτι που ήταν εξαιρετικά σπάνιο ακόμη και πριν από μια δεκαετία. Η ταινία που πραγματικά έβαλε τον πήχη όσον αφορά το 3-D ήταν το Avatar (2009), το οποίο έγινε η ταινία με τις υψηλότερες εισπράξεις παγκοσμίως. Από τότε, οι ταινίες συνέχισαν να εκμεταλλεύονται αυτή τη νέα τεχνολογία, ίσως λόγω ενός συνδυασμού βελτίωσης της εμπειρίας παρακολούθησης ταινιών και αύξησης των κερδών τους.

Λοιπόν, τι ακριβώς περιλαμβάνει η παρακολούθηση μιας ταινίας σε 3-D; Τι είναι αυτό σε αυτή τη συναρπαστική τεχνολογία που προσελκύει το κοινό σε όλο τον κόσμο;

Τα βασικά

Το 3-D, όπως γνωρίζουμε, σημαίνει 3-διάστατο. Οτιδήποτε έχει μήκος, πλάτος και ύψος θεωρείται ότι έχει 3 διαστάσεις. Όταν μιλάμε για μια ταινία 3-D, ωστόσο, αναφερόμαστε σε μια από αυτές τις διαστάσεις ως «βάθος». Όσο περισσότερο βάθος έχει ένα αντικείμενο στην οθόνη, τόσο πιο αληθινό μας φαίνεται, ενισχύοντας έτσι την εμπειρία προβολής μας.

Πίστωση:AILA_IMAGES/ Fotolia

Ως άνθρωποι, έχουμε απίστευτη αντίληψη βάθους. Επειδή τα μάτια μας είναι ελαφρώς διαχωρισμένα, κάθε μάτι έχει μια ελαφρώς διαφορετική προοπτική αυτού που κοιτάμε. Επομένως, ο αμφιβληστροειδής μας (στρώμα των ματιών μας πάνω στο οποίο λαμβάνεται το φως) σχηματίζουν δύο διαφορετικές δισδιάστατες εικόνες, οι οποίες ενώνονται αμέσως από τον εγκέφαλό μας για να σχηματίσουν μια τρισδιάστατη εικόνα του κόσμου γύρω μας. Αυτό είναι γνωστό ως s tereopsis ή στερεοσκοπική όραση .

Stereopsis In Action. Πίστωση:Keystone View Company (http://www.loc.gov/pictures/item/00651076/) [Δημόσιος τομέας], μέσω Wikimedia Commons

Πώς το επιτυγχάνουν οι ταινίες

Ουσιαστικά, οι ταινίες προσπαθούν να μιμηθούν τις στερεοσκοπικές δυνατότητες των ανθρώπινων ματιών. Οι κάμερες που χρησιμοποιούνται για τη λήψη ταινιών 3-D έχουν 2 φακούς τοποθετημένους ο ένας δίπλα στον άλλο, που μοιάζουν πολύ με ένα ζευγάρι ανθρώπινα μάτια. Εναλλακτικά, οι ταινίες που έχουν τραβηχτεί με κανονικές κάμερες 2-D μπορούν να μετατραπούν σε 3-D στη μετα-παραγωγή χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό μετατροπής 2-D σε 3-D. Τα οπτικά εφέ θα πρέπει να δημιουργηθούν χρησιμοποιώντας εικόνες που δημιουργούνται από υπολογιστή (CGI) για να επιτευχθεί το ίδιο εφέ (τα κινούμενα φιλμ 3-D παράγονται με παρόμοιο τρόπο).

Αυτή η διάταξη επιτρέπει τη λήψη δύο σετ εικόνων, το καθένα με ελαφρώς διαφορετική προοπτική. Στον κινηματογράφο, και τα δύο σετ εικόνων προβάλλονται ταυτόχρονα στην οθόνη. Τώρα, το μόνο που χρειάζεται να γίνει είναι τα μάτια μας να συγχωνεύσουν αυτές τις δύο εικόνες σε μια τρισδιάστατη εικόνα. Εδώ μπαίνουν αυτά τα 3-D γυαλιά.

Τεχνολογία 3-D

Παραδοσιακά, κάθε φακός της κάμερας είχε διαφορετικό χρωματικό φίλτρο. Ο φακός που καταγράφει εικόνες που προορίζονται για το αριστερό μάτι θα έχει ένα κόκκινο φίλτρο και ο φακός που κάνει το ίδιο για το δεξί μάτι θα έχει ένα μπλε/κυανό φίλτρο. Αυτό παρήγαγε δύο εικόνες διαφορετικού χρώματος που, όταν προβάλλονταν στην οθόνη ταυτόχρονα, μπορούσαν να προβληθούν ως μια στερεοσκοπική εικόνα χρησιμοποιώντας κόκκινα-κυανά γυαλιά (Είμαι βέβαιος ότι αυτή είναι η πιο κοινή έκδοση που μας έρχεται στο μυαλό όταν αναφέρουμε τα "γυαλιά 3-D").

Πίστωση:elsar/ Fotolia

Λόγω της χρήσης των ίδιων δύο αντίθετων χρωμάτων που χρησιμοποιούνται ως φακοί φίλτρου για τη λήψη των εικόνων, κάθε φακός των αναγλυφικών 3-D γυαλιών επιτρέπει μόνο την αντίστοιχη έγχρωμη εικόνα στο μάτι. Επομένως, κάθε μάτι βλέπει μια διαφορετική προοπτική του εικονικού αντικειμένου, παρόμοια με το πώς θα έβλεπε ένα πραγματικό αντικείμενο. Αυτό το στερεοσκοπικό 3-D εφέ είναι γνωστό ως ανάγλυφο 3-D .

Ένα παράδειγμα εικόνας ανάγλυφου. Από την Kim Scarborough (Δική του δουλειά) [CC BY-SA 3.0 us (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/deed.en)], μέσω Wikimedia Commons

Ωστόσο, υπήρχε ένα μειονέκτημα στη μέθοδο ανάγλυφο 3-D, δηλαδή ότι μια ταινία δεν μπορούσε να καταγραφεί και να προβληθεί έγχρωμη. Αυτό μας φέρνει τελικά στην πιο δημοφιλή και υπερσύγχρονη τεχνολογία 3-D που χρησιμοποιείται από κορυφαίους στον τομέα, όπως το IMAX.

It’s All About Polar Opposites

Αντί να προβάλλουν κόκκινο και μπλε φως στην οθόνη, οι σύγχρονες τεχνικές προβολής χρησιμοποιούν πολωμένο φως . Εδώ, οι δύο εικόνες προβάλλονται μέσα από αντίθετα πολωμένα φίλτρα στον κινηματογράφο. Το ένα είναι οριζόντια πολωμένο και το άλλο είναι κάθετα πολωμένο . Ορισμένοι προβολείς χρησιμοποιούν ακόμη και δεξιόστροφα και αριστερόστροφη πόλωση για τον ίδιο σκοπό.

Μια απεικόνιση του πώς το φως πολώνεται. Πίστωση:Dave3457 (συζήτηση) 21:42, 10 Φεβρουαρίου 2010 (UTC) (Δική του εργασία) [Δημόσιος τομέας], μέσω Wikimedia Commons

Τα πολωτικά γυαλιά 3-D επιτρέπουν μόνο μία από τις εικόνες σε κάθε μάτι, χρησιμοποιώντας παρόμοια πολωμένους φακούς, και ο εγκέφαλός μας κάνει τα υπόλοιπα συγχωνεύοντας τις δύο εικόνες μεταξύ τους για να σχηματίσει μια τρισδιάστατη εικόνα με το απαιτούμενο βάθος.

Credit:Nebojsa Bobic/ Fotolia

Οι ταινίες 3-D έχουν μια συναρπαστική ιστορία και κάποια εντυπωσιακή επιστήμη πίσω τους. Είναι συναρπαστικό να βλέπεις πώς η τεχνολογία έχει αλλάξει και εξελιχθεί ανά τους αιώνες και πώς θα βελτιωθεί ακόμη περισσότερο στο μέλλον.


Παράδειγμα Τριβής Πρόβλημα – Συντελεστής Στατικής Τριβής

Στο Πρόβλημα του παραδείγματος τριβής – Ολίσθηση προς τα κάτω σε κεκλιμένο επίπεδο, έδειξα πώς να βρείτε τον συντελεστή κινητικής τριβής ενός μπλοκ που ολισθαίνει κάτω από ένα επίπεδο κλίσης. Αυτό το πρόβλημα παραδείγματος τριβής δείχνει πώς να βρείτε τον συντελεστή στατικής τριβής χρησιμοποιώντας

Μπορεί η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία να έχει μήκος κύματος μεγαλύτερο από τη διάμετρο της γης;

Ναι, η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να έχει μήκος κύματος μεγαλύτερο από τη διάμετρο της Γης. Οι περισσότεροι από εμάς είναι εξοικειωμένοι με διαφορετικούς τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Βρίσκονται παντού, από το Wi-Fi μας μέχρι μέσα στους φούρνους μικροκυμάτων μέχρι το ίδιο το φως

Βρέθηκαν στοιχεία για ένα νέο θεμελιώδες σωματίδιο

Ανατυπώθηκε με άδεια από το ιστολόγιο Abstractions του Quanta Magazine. Οι φυσικοί είναι ενθουσιασμένοι και μπερδεμένοι από μια νέα αναφορά από ένα πείραμα νετρίνων στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή Φέρμι κοντά στο Σικάγο. Το πείραμα MiniBooNE ανίχνευσε πολύ περισσότερα νετρίνα ενός συγκεκριμένου