Thursday, June 30, 2011

เทคโนโลยีการฉายภาพ stereoscopic (ตอนที่ 3)

3. เทคโนโลยีการฉายภาพ stereoscopic

หลังจากที่เราได้กล่าวถึงการสร้างภาพ Stereoscopic ไปแล้ว ต่อไปจะกล่าวถึง การนำภาพที่ได้มาแสดงบนจอ จุดมุ่งหมายของเทคโนโลยีเหล่านี้ก็เพื่อแสดงภาพบนจอที่มีทั้งภาพซ้ายและขวา แล้วทำอย่างไรก็ได้ให้ตาซ้ายเห็นเฉพาะภาพซ้ายส่วนตาขวาก็เห็นเฉพาะภาพขวา ดังนั้นเราจึงต้องการจอภาพและแว่นที่สามารถทำงานดังกล่าวได้

เราแบ่งเทคโนโลยีการฉายภาพ Stereospic ตามแว่นได้คือ

  • Active Glasses คือแว่นที่ต้องใช้แบตเตอรรี่ โดยมีวงจรอิเล็คโทรนิกส์ควบคุม
  • Passive Glasses คือแว่นที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี๋ ใช้หลักการของการฟิลเตอร์แสง

Active Glasses 
-Shutter glass
เป็นแว่นที่ควบคุมการเปิดปิดตาซ้ายและขวาด้วยระบบอิเล็คโทรนิคส์ โดยใช้ คุณสมบัติ Liquid Crystal ในการเปลี่ยนจากโปร่งแสงเป็นทึบแสง เพื่อควบคุมการมองเห็น โดยระบบอิเล็คโทรนิกส์นี้จะต้อง sync กับ singal generator กล่าวคือ เมื่อภาพซ้ายถูกฉายบนจอ signal generator จะส่งคลื่นให้ Liquid Clystal ในตาซ้ายของแว่นโปร่งแสง แต่ในตาขวาจะทึบแสง ดังนั้นตาซ้ายจะเห็นภาพที่ฉายบนจอเท่านั้น ตาขวาจะไม่เห็น และเมื่อภาพขวาถูกฉายบนจอ Liquid Clystal ของตาขวาก็จะเปลี่ยนเป็นโปร่งแสง ส่วนตาซ้ายก็จะทึบแสง ตาขวาก็จะเห็นภาพบนจอแต่ตาซ้ายจะไม่เห็นภาพ เหตุการดังกล่าวเกิดขึ้นรวดเร็วมากสลับกันไป การฉายแบบนี้ต้องการจอที่มี refresh rate เป็น 2 เท่าของแบบ 2D เช่น หากฉายกับ film 2 มิติที่ 24 fps ก็จะต้องเป็น 48 fps สำหร้ับระบบ Shutter Glass Imax 3D คือระบบการฉาย 3D จากฟิลม์ 65 mm โดยใช้ระบบ Shutter Glass

Imax 3D คือระบบการฉาย 3D จากฟิลม์ 65 mm โดยใช้ระบบ Shutter Glass
แว่น Shutter Glass ของ Imax3D 


แว่นจาก Nvidia 3DVision

ข้อดีของระบบนี้คือ สามารถประยุกต์ใช้ได้กับระบบฉายหรือโทรทัศน์แบบเก่าได้ สามารถขจัดปัญหา ghost effect ได้ดี แต่มีข้อเสียคือ แว่นมีราคาแพง และหาก sync สัญญาณจากจอและแว่นไม่ดี ทำให้มีปัญหาเรื่อง flickering

Passive Glasses 
-Anaglyph
หรือแว่นแดงฟ้า เป็นวิธีการที่ใช้กันมานานตั้งแต่สมัยเริ่มแรกของ stereoscopic เนื่องจากสามารถใช้ได้กับโรงหนัง โทรทัศน์รวมถึงสิ่งพิมพ์ทั่วไปได้เลย รวมถึงราคาแว่นถูก จึงเป็นที่นิยม แต่มีข้อเสียที่สำคัญคือ สีของภาพที่ได้จะผิดเพี้ยน และ ghost effect ภาพที่แสดงบนจอคือภาพทางซ้าย และขวา ซึ้่่งได้จากsuper impose ผ่าน filter แดง ฟ้า แล้วจะใช้ filter แดงฟ้า จากแว่น ตัด เพื่อให้ตาทั้งสองข้างมองเห็นภาพที่ต่างกัน

แว่น Anaglyph หรือแว่นแดง-ฟ้า มีทั้งพลาสติกและกระดาษ 

การรวมภาพซ้ายและขวา

-Polarization systems

หลักการคือ ฉายภาพทั้งภาพซ้ายและขวาลงเป็น Screen โดยภาพทั้งสองถูกฟิลเตอร์ด้วย Polarized ที่ต่างกัน กล่าวคือ ตาซ้ายถูกฟิลเตอร์ด้วย Polarized แนวตั้ง ส่วนตาขวาถูกฟิลเตอร์ด้วย Polarized แนวนอน จากนั้นเราจะแยกภาพของตาซ้ายและขวาด้วยแว่นตา Polarized ที่มีแกนตั้งฉากกัน ทำให้ตาซ้ายเป็นเฉพาะภาพซ้ายส่วนตาขวาก็จะเห็นเฉพาะภาพขวา

แว่นจะเป็นตัวกรองแสง ลูกศรสีแดงคือhorizontal polarized glass, ลูกศรสีฟ้าคือ verticle polarized glass

ข้อเสียของ Linear Polarization คือ หากเราเอียงคอ ทำให้แกนโพราไลซ์เปลีื่ยนไป ภาพซ้อนจะปรากฏขึ้น กล่าวคือเราจะเห็นภาพของทางซ้ายในตาขวา และภาพทางขวาในตาซ้าย (Ghosting effect) รวมทั้งความสว่างของจอภาพจะลดลงไปมากกว่า 70 เปอร์เซนต์

เนื่องจากข้อเสียในเรื่องแกนโพราไลซ์ดังกล่าวRealD จึงได้คิด Circular Polarization ขึ้นเพื่อกำจัดข้อจำกัดด้งกล่าว ระบบ RealD เป็นที่นิยมมากในประเทศจีน
ระบบRealD อุปกรณ์ที่บังหน้า projector คือ polarized filter 

-Spectral separation

ใช้หลักการ filter เช่นเดียวกับ Polarization แต่จะมีความซับซ้อนกว่า Polarization โดยใช้ spectral ของคลื่นแสงในการฟิลเตอร์ กล่าวคือ filter ของตาซ้ายและขวาจะมองเป็นเฉพาะช่วงแคบๆ ของคลื่นแสงที่แตกต่างกัน

การฉายระบบนี้ให้คุณภาพของ 3D ที่ดีทึ่สุด
ระบบ 3d ในเมืองไทยส่วนใหญ่จะเป็ใช้ Dolby 3D
ระบบ 3D จาก Dolby3D 

Sunday, June 26, 2011

วิธีการสร้างภาพ Stereoscopic(ตอนที่ 2)

ต่อจาก Introduction of 3D stereoscopic( 28 พฤษภาคม พ.ศ. 2554 )

2. วิธีการสร้างภาพ Stereoscopic

หลังจากที่เรารู้ว่า เรารับรู้ความลึกได้อย่างไร ต่อไปเราก็จะมาดูว่า เราจะสร้างภาพ stereoscopic ได้อย่างไร หลักการก็คือ เราต้องเลียนแบบการมองเห็นของตาเรา โดยใช้กล้อง 2 ตัววางไว้ตรงตำแหน่งของตาซ้ายและขวา ซึ่งมีระยะห่างของตาซ้ายและขวา ประมาณ 6.5 ซ.ม. เมื่อเราได้ภาพของจากกล้องซ้ายและขวามาแล้ว เราก็ต้องมีวิธีที่จะป้อนภาพจากทั้งสองกล้องให้ตาซ้ายและขวาแยกกัน ซึ่งจะกล่าวในหัวข้อต่อไป


ภาพที่ถ่ายจากกล้องที่ตำแหน่งของตาซ้ายและขวา สังเกตุว่าภาพทั้งสองมีมุมมองที่ต่างกันเล็กน้อย

วิธีที่เราสร้างภาพ Stereoscopic โดยทั่วๆไป มี อยู่ 4 วิธีคือ

2.1 ถ่ายจากกล้อง 2 ตัว (ถ่ายพร้อมกัน)

วิธีการนี้อุปกรณ์ในการถ่ายทำมีราคาค่อนข้างสูง เนื่องจากว่า ต้องใช้กล้องที่สร้างขึ้นพิเศษ วางคู่กัน กล้องทั้งสองต้องมีลักษณะที่เหมือนกันคือ
- Lens ชนิดเดียวกัน focal length เท่ากัน
- วางอยู่ในตำแหน่งราบเดียวกัน
- Shutter Speed และ สีที่ เหมือนกัน
- รวมถึงต้องมีการควบคุมที่เหมือนกันกล่าวคือ มีการ syncronize ที่สามารถถ่ายในเวลาเดียวกัน จุดโฟกัสที่ตำแหน่งเดียวกัน(convergence point)

กล้อง panasonic 3d รุ่นนี้เป็นกล้องรุ่นแรกๆที่เข้ามาในเมืองไทย


กล้อง Red วางคู่กัน


Camera rig โดยใช้ Beam Spliter เป็นการประยุกต์กล้องเดิมให้ถ่าย 3D ได้

2.2 ถ่ายจากกล้อง 1 ตัว

แต่ถ่าย 2 ครั้งต่างเวลากัน โดยการเปลี่ยนตำแหน่งกล้อง เป็นวิธีง่ายๆ ในการทำ ภาพ stereoscopic จากกล้องตามบ้านทั่วไป โดยการถ่าย 2 ครั้ง โดยเปลี่ยนตำแหน่งกล้อง ข้อเสียของวิธีนี้ก็คือ เราไม่สามารถถ่ายวัตถุที่เคลื่อนไหวได้

2.3 การสร้างภาพจากโปรแกรม 3มิติ หรือ 3D Computer Generated Imagery(CGI)

คือการสร้างภาพทั้งภาพซ้ายและขวาจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยในโปรแกรม 3 มิติก็จะสร้างกล้อง 2 ตัว แต่เปลี่ยนจากการถ่ายจริงเป็นการประมวลผล(render)แทน วิธีนี้ใช้ในหนัง Animation เช่น toy story 3 Avatar และภาพยนต์ต่างๆอีกมากมาย การสร้างภาพแบบนี้จะใช้เวลาในการประมวลผลภาพเป็น 2 เท่่าของหนัง 2 มิติทั่วไป คือจะต้อง Render ทั้งภาพสำหรับตาซ้ายและตาขวา

Camera rig ของกล้องทั้งซ้ายและขวาใน โปรแกรม 3มิติ


ภาพยนต์ Animation: Toy Story 3 จาก PIXAR

2.4 2D to 3D Conversion

คือการแปลงภาพจาก 2 มิติ มาเป็น3 มิติ โดยใช้โปรแกรม composite เช่น AfterEffect หรือ NUKE หลักการคือ การกั้น mask วัตถุในภาพเป็นชิ้นๆ หลังจากนั้นก็ทำการวางวัตถุตามระดับความลึก ภาพที่ได้จะเห็นวัตถุนูนเป็นแผ่นๆ คล้ายๆ กับหนังสือ pop up วิธีนี้ใช้กันมากในงานโฆษณาทั่วๆไปที่ต้องการเพิ่มลูกเล่น 3 มิติ ค่าแปลง 2D to 3D จะมีราคาค่อนข้างสูง และคุณภาพไม่ค่อยดี

Pop up Book

Sunday, June 5, 2011

เปลี่ยนเลนส์แว่น 3 มิติรุ่น 1ANPLRC05L



แว่น 3 มิติที่สามารถเปลี่ยนเลนส์ได้ครับ
ใช้ได้ทั้งแบบ แดง-ฟ้า (red-cyan) และ เขียว-ม่วง* (red-green) ในชุดเดียวกัน

*เปลี่ยนเลนส์สีม่วงเป็นสีแดงครับเนื่องจากให้ผลมี่ดีกว่า