סטריאוסקופיה – איך רואים תלת מימד דרך משקפיים

לאחרונה, קשה לנו להתעלם מכמות רבה של סרטי תלת מימד השונים והמגוונים שמציפים אותנו באולמות הקולנוע
שמכניסים מימד חדש לחוויה הקולנועית, דבר שלא היינו רגילים אליו עד לפני השנתיים שלוש האחרונות.

האופנה האחרונה הזו נקראת בשפה המקצועית "סטריאוסקופיה", היכולת לקחת שתי תמונות שנוצרו או צולמו משתי זוויות המרוחקות מעט אחת מהשנייה במרחק של שתי עיניים, ולמזג תמונה אחת  שמעניקה תחושה של מימד נוסף, עומק.

נבצע ניסוי קטן:
התמקדו באובייקט מסוים, עצמו עין אחת ולאחר מכן את העין השנייה.
ודאי שמתם לב ש"התמונה" שהתקבלה בכל עין בנפרד, שונה מעט זו מזו.
המוח האנושי מצליב את שתי התמונות ומפרש את האשליה התלת מימדית שאנו רואים דרך עינינו.

אז איך זה עובד בקולנוע?

דמיינו ששתי העיניים שלנו מוחלפות בשתי מצלמות המוצבות במקביל אחת לשנייה, במרחק קטן זו מזו (מרחק ממוצע של שתי עיניים) ומצלמות יחד אובייקט באותו זמן בדיוק.
עכשיו, קחו לדוגמא משקפיים מיוחדים שמסוגלים לסנן דימוי אחד לעין ימין שצולם מהמצלמה הימנית ולסנן את הדימוי השני שצולם מהמצלמה השמאלית, כך שכל עין רואה את אחד הדימויים מבין השניים שצולמו.
המוח שלנו מאחד את שני הדימויים הללו לתמונה אחת וכך נוצרת אשליה של עומק על גבי מסך הקולנוע.
משקפיים אלו החלו את דרכם כמכשיר בשם סטריאוסקופ (Stereoscope) ומוכרים לנו כיום כמשקפיים סטריאוסקופים.

את המשקפיים המיוחדים האלו אנו מקבלים בכניסה לסרט ולאלו מבינינו שחשבו שהסדרן לא שם לב והשאילו את המשקפיים הללו לטווח ארוך, חזרו הביתה וניסו אותם על סרטונים ביתיים דומים שמסתובבים למכביר ברשת, וודאי לא הבינו למה לא חוו את אותו אפקט תלת מימדי מרגש כמו שחוו זה עתה בקולנוע.
אז אתם יכולים להחזיר אותם, כי ישנן שיטות שונות להקרנה ולצפייה סטריאוסקופית, ולא כל זוג משקפיים מתאימים לשיטות ההקרנה/צפייה הקיימות .

מעט היסטוריה :

בשנות ה-20 וה- 30 של המאה ה-19 ,צ'ארלס וויטסטון (wheatstone) וסר דיוויד ברוסטר (Brewster), ערכו מחקרים שונים בנושא הפיזיולוגיה של חוש הראיה ותופעות ויזואליות שונות כגון אשליות אופטיות ותאוריות צבע כאלו ואחרות.

לאורך שנים אלו פותחו מכשירים שונים לצפייה בדימויים סטריאוגרפיים, אחד מהם והמפורסם שביניהם היה ה- Holmes stereoscope הקל והקומפקטי שהומצא בשנת 1864.

במכשיר זה מותקנות עדשות שמשנות את נקודת הפוקוס וגורמות לנו לראות תמונה אחת מאוחדת שיוצרת את האשליה התלת מימדית.

שיא תפוצתו של הצילום הסטריאוסקופי נמשך במחצית השניה של המאה ה-19, ובמרוצת השנים החלה להינטש בהדרגה וזאת בשל הסברה שהשימוש בטכנולוגיה זו זוהתה עם דימויים פורנוגרפיים. הסטריאוסקופ הקלאסי שרד עד לשנות ה-50 של המאה הקודמת ומאז פותחו שיטות מודרניות יותר כגון: view master  ו-realist.

שיטות שונות לצפייה סטריאוסקופית:

תמונות סטריאוגרפיות ללא מתקן צפייה

שני הדימויים המופרדים מודפסים זה לצד זה, בשיטה זו הצופה נאלץ  לפזול בעיניו כך שכל עין רואה רק תמונה אחת, עין שמאל רואה את דימוי ימין ועין ימין רואה רק את דימוי שמאל בהצלבה, כך ששתי תמונות הופכות לשלוש והתמונה המרכזית הופכת לתלת מימדית. שיטה זו פחות מומלצת, היא יכולה לגרום לכאבים בעיניים ולפזילה לא רצונית ( תאמינו לי… ניסיתי)
הסתבכתם?
נסו בעצמכם… (הגדילו את התמונה ע"י לחיצה)

 

Anaglyph

השיטה השכיחה ביותר כיום וגם הזולה ביותר שניתן להשיג היא ה- Anaglyph.
רוב השימושים לצפייה בתלת מימד נעשים על ידה והיתרון כאן הוא שאפשר גם לצפות בהם כמעט על כל מסך אפשרי: מחשב, טלוויזיה, מסכי הקרנה ועוד. המשקפיים עצמן נפוצות במספר רב של חנויות ועלותם נמוכה באופן משמעותי משאר המשקפיים בשוק (מספר שקלים בודדים ליחידה) .

כדי להמחיש בצורה הטובה ביותר, יצאנו חברי הסטודיו חמושים במצלמות SLR מתקדמות ובעזרתם צילמנו תמונות במספר מקומות שונים. לאחר מלאכת הצילום, חזרנו לסטודיו כדי להתחיל  בתהליך הפוסט פרודקשן והעיבוד הדיגיטלי שבסופו נוצרנו התמונות הנ"ל.

ניסיון נוסף שעשינו נעשה בתוכנת תלת מימד, בעזרת כלים מיוחדים הצלחנו לחקות את העין האנושית דרך המצלמה בתוכנה איתה אנו עובדים וראינו שהתוצאות מצויינות, הדוגמא לניסיון לפניכם.

הדימוי המתאים לשימוש בשיטה זו הוא איחוד של שתי תמונות שצולמו משתי זוויות המדמות מרחק ממוצע של עיניים, האחת בצבע אדום והשנייה כחול(או ציאן ליתר דיוק). המשקפיים בהם משתמש הצופה בתמונה הזו כדי לחוות את האפקט, הם משקפיים שעליהם מולבשים שני מסנני ג'ל (יכול להיות נייר צלופן צבעוני שקוף), האחד בצע אדום והשני בצבע כחול. כאשר הצופה מביט דרכן, כל עדשה מסננת דימוי אחר, עין שמאל רואה רק את התמונה האדומה והעין הימנית רק את הכחולה. כאשר המוח שלנו משלים את שני הדימויים לדימוי אחד,נוצרת אשליית העומק.

Anachrome

גרסה מאוחרת יותר של שיטת ה- anaglyph הסטנדרטית. שיטת ה- Anachrome נועדה להציג את התמונה במדיות שונות כגון אינטרנט ומגזינים, ועדיין לשמור על מראה סביר ללא צורך במשקפיים. אשליית העומק כאן מעודנת יותר וזאת בגלל צמצום המרחק בין עדשות המצלמה. אך להבדיל מהשיטה הישנה יותר, טווח הצבעים בתמונה כזו גדול פי שלוש, ומעניק יכולת טובה יותר לצפות בגוונים חמים יותר כדוגמת עור פנים כהה.

Chromadepth

פטנט שהומצא ע"י חברת כרומטק (chromatek) העובד על בסיס של שבירת קרני האור דרך פריזמות קטנות על גבי עדשת המשקפיים. האפקט נוצר רק כאשר עומק התמונה מחולק לצבעים, אדום בחלקו הקדמי של הדימוי וכחול בחלקו האחורי. אפקט מהסוג הזה עובד היטב לדוגמה בתמונה של שמיים וים ברקע, דשא במרכז ואובייקטים אדומים שונים בקדמת התמונה. בשיטה זו השתמשו בעיקר בחוברות קומיקס, חוברות חינוכיות לילדים, מופעים אורקוליים ופלנטריומים.
כפי שניתן להבין שיטה זו מוגבלת מאוד ואינה שכיחה כיום.

Colorcode 3D 

פטנט חדש ועדכני יותר שפותח בשנות ה-2000.
משקפיים דומות בצורתן למשקפיי ה- anaglyph  הסטנדרטיות רק שכאן המסננים הם בצבעי Blue – Amber  (כחול וענבר).
השימוש בצבעים אלו מעניק ספקטרום צבעים רחב יותר מכוון שמסנן צבע הענבר  מעביר את קרן האור דרך רוב אורכי הגל (450-500nm) ובכך מעניק לנו פלטת צבעים רבה יותר מאשר בשיטת ה-anaglyph הסטנדרטית.

Real D Cinema

real D היא השיטה המתקדמת ביותר כיום והנפוצה ביותר באולמות הקולנוע שפותחה ע"י מייקל לואיס (Michael v.lewis) וג'ושואה גריר (Joshua greer) בשנת 2003 .
סרטים רבים כגון : Avatar, Up, Toy story, Bolt, Ice age, Alice in wonder land ועוד רבים וטובים אחרים שהרשימה קצרה מלהכיל, נועדו לצפייה בשיטה זו.

אז בכדי להבין מהי בכלל שיטת ה קיטוב המעגלי, נאלץ לחזור מעט אחורה אל שיטת הקיטוב הלינארי, שיטה מוקדמת יותר בה נעזרו לצורכי צפייה תלת מימדית בקולנוע.
ההקרנה באולם הקולנוע נעשית ע"י שני מקרנים, ימני ושמאלי.
על כל עינית של המקרן מותקן רכיב מסוים בשם Modulator, אנו נתייחס אליו כאל סוג של מסנן. מסנן זה מחלק את דימוי ימין ושמאל לרצועות רצועות, קטנות מאוד, שכמעט ואינן נראות.

מסנן אחד מחלק את הדימוי לרצועות אופקיות ומסנן שני לרצועות אנכיות. הצופה מרכיב את משקפי ה-real D  אשר עליהם גם מותקנים מסננים מהסוג הזה (קיטוב פולארי), בדומה למסנים שעל גבי המקרנים, ובכך, כל עין רואה את הדימוי שמוקרן מכל מקרן בנפרד. עין ימין רואה את התמונה השמאלית ועין שמאל רואה את התמונה הימנית,
התוצאה: תמונה תלת מימדית.

הבעיה נוצרת כאשר הצופה מטה מעט את ראשו, מה שמייצר חוסר התאמה בין הרצועות שנוצרות על המסך לבין הרצועות שעל גבי המשקפיים, ובכך הצופה מאבד את האפקט ואינו מסוגל לצפות בדימוי תלת מימדי.

ישבו המהנדסים של חברת real D ומצאו פתרון. על גבי המקרנים שבאולם הקולנוע התקינו מסננים שהאור עובד דרכם בצורה מעגלית. שיטה זו נקראת קיטוב מעגלי-  Circular Polarization (אגב, משקפי השמש עם עדשות הפולאר שאנו מרכיבים ביומיום, עובדות בדיוק על אותו עקרון).
על גבי המשקפיים גם מורכב אותו מסנן, אך שכאן, הצופה מטה את ראשו ולא מאבד את האפקט. אחת הסיבות לכך ששיטה זו היא הטובה ביותר כיום היא משום שאין שום הגבלה על פלטת צבעים מסוימת, שבשיטות אחרות הייתה כזו.

אווטאר, מאחורי הקלעים

פעורי פה, במסדרון המוביל אל מחוץ לבית הקולנוע, שאלנו את עצמינו איך לע*$#@ הצליח ג'יימס קמרון ליצור חוויה קולנועית פורצת גבולות שכזו, שלא תשכח במשך דורות.
בסרט זה השתמש הבמאי במצלמה שהוסבה במיוחד לצורכי הצילומים של סרט האנימציה אוואטר ניתן לראות שמתכנני המצלמה חיברו במקביל שתי מצלמות מדגם סוני HDC-F950 ונתנו לשתי העדשות אפשרות להטות את זווית אחת לכיוון השניה בתנועת סיכול, ובכך לדמות פעולת מיקוד (פזילה) של העיניים האנושיות.

הבמאי עושה את פעולת הפזילה בשבילנו שלא גורמת לנו לאמץ את העיניים יתר על המידה, בכדי שנוכל ליהנות מהסרט ללא כאבי ראש מיותרים.

בנוסף,תוכלו לצפות בסרטונים ולקרוא על מאחורי הקלעים של אוואטר

שחר חדש

בעקבות גל הסרטים התלת מימדיים שפוקד אותנו בשנים האחרונות הבינו חברות רבות שהעתיד כבר כאן ומצלמות גדולות מורכבות ויקרות (כדוגמה הנ"ל ), הן לא בהישג ידם של בימאים ובתי הפקה בינוניים.לכן כיום אפשר לראות ניצנים של פיתוחי מצלמות קטנות יותר המתאימות למשתמש הפשוט ו"דל התקציב"שמסוגל לשלם עבור מצלמה מסוג זה כעשרות בודדות של כמה אלפי דולרים בודדים.

פנסוניק השיקו בימים אלו את מצלמתם החדשה P2HD שמחירה הוא 21,000 דולר אשר מצלמת ברזולוציית Full HD, ובשונה למצלמה שבה השתמש ג'יימס קמרון באוואטר, למצלמה זו גוף אחד ושתי עדשות מפוצלות אשר מצלמות שני דימויים שונים ברגע נתון, עדשה שמאל מדמה את עיו ימין ושמאל את עין שמאל.

חברת FujiFilm לא איחרה עם מצלמת תלת מימד משלה והשיקה לאחרונה את דגם ה-Finepix Real 3D. מצלמת סטילס (Stills) המיועדת למשתמש הביתי, המסוגלת לצלם שני דימויים דרך שתי עדשות שונות וליצור תמונה תלת מימדית .

ולסיום

אם אתם שואלים אותי (ועוד כמה מפיקים מהוליווד) נראה כי הכיוון הכללי בתעשיית סרטי האקשן והאנימציה, הולך ישירות לתלת מימד. כנגד התחזיות של מפיק אוואטר, ג'יימס קמרון, תחום הקולנוע הביתי מתחיל לגעת בטכנולוגיה הזו וחברות גדולות כמו LG ,Sony ורבות אחרות, החלו לשווק טלוויזיות שתומכות בטכנולוגית צפייה סטריאוסקופית ומספקת חווית קולנוע ביתי שלא נראתה כמותה.
נושא התלת מימד חולש כיום על תחומים רבים כמו טכנולוגיית ה- augmented reality באינטרנט והסלולר, שנותנות את האפשרות לצפות באובייקטים תלת מימדיים דרך מסך הסלולר או מצלמת הרשת שלנו, שידורי הולוגרמה של אנשים חיים ומשחקי מחשב וקונסולות בשלושה מימדים.

העתיד כבר כאן!

מחפשים לבצע פרויקט בטכנולוגיות אלו? פנו אלינו!

אצלנו בבית (בסטודיו בילדריש כמובן) נעשה במהלך השבועות האחרונים מחקר מקיף על הטכנולוגיה (שהמאמר הזה הוא תוצר שלו כמובן) ובנוסף, כפי שניתן לראות מהדוגמאות ששמנו, עשינו ניסויים בביצוע המעשי של צילום תלת מימד בסטילס, וידאו וכמובן גם בתוכנות תלת מימד, ואני יכול לומר בבטחה שהתוצאות שהגענו אליהן משביעות רצון, כיום אנו נמצאים בסיומו של תהליך יישום הניסויים במטרה להכניס אותם לשימוש בשוק העסקי. לפרטים נוספים, אתם מוזמנים לפנות אלינו.

אהבתם את המאמר? בטוח אתם מכירים מישהו שיאהב גם!

שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב facebook
שיתוף ב pinterest
שיתוף ב email

בואו נדבר, יהיה כיף.