چه بر سر تلویزیون های 3 بعدی آمد؟

تلویزیون های 3بعدی را یادتان هست؟ همان تلویزیون هایی که روزگاری نفس بینندگان را در سینه هایشان حبس می کرد و تبدیل به یک قابلیت گران قیمت بر روی تلویزیون هایی شده بود که فروشندگان بابت آن پول خون از ما طلب می کردند؟ همان تلویزیون هایی که حداقل شش سالی می شود دیگر ردپایی از آنها در بازار نیست. اما آیا تا به حال توجه کرده اید که دلیل این موضوع چیست؟ چرا علی رغم آن همه سر و صدا و حمایت شرکت های چند ملیتی عظیمی مانند سونی، سامسونگ، ال جی و انویدیا، چنین فناوری که انصافاً هم هیجان انگیز به نظر می رسد، به این سادگی از دور خارج می شود؟

برای پاسخ دادن به این سوال ابتدا بهتر است فناوری 3 بعدی را بهتر بشناسیم. پدربزرگ فناوری 3 بعدی که ما از آن حرف میزنیم در حقیقت دستگاه استریواسکوپ یا همان برجسته بین است که در سال 1832 توسط چارلز ویتستون اختراع شده است. او این دستگاه را به شکلی طراحی کرده بود که به هر یک از چشمان تصویری کمی متفاوت را بازتاب می کرد. این هم به این دلیل بود که چشمان همیشه در حال دیدن دو تصویر متفاوت هستند و مغز این دو تصویر را با هم ادغام و آن را تبدیل به یک تصویر سه بعدی قابل فهم برای ما می کند. استریو اسکوپ هم به نوعی از این باگ بینایی، بهره می برد تا با نشان دادن دو تصویر کمی متفاوت حالتی را ایجاد کند که مغز ما فکر کند که در حال دیدن یک تصویر سه بعدی است.

دیوید بروستر اولین کسی بود که استریواسکوپ دستی را اختراع کرد. این دستگاه با کارت های کوچکی کار می کرد که درون دستگاه قرار می گرفتند و نگاه کردن به آن توهم تصاویر سه بعدی را به بیننده القا می کرد. نمونه ای از این دستگاه هم در نمایشگاه بزرگ لندن در سال 1851 به نمایش در آمد و ملکه ویکتوریا را به حدی تحت تأثیر خود قرار داد که یک نسخه از آن را با خود به قصر سلطنتی برد. کم کم آوازه این دستگاه کوچک در تمام بریتانیا پیچید و این دستگاه اعجاب انگیز به یکی از آیتم های مورد علاقه مردم آن زمان تبدیل شد.

عکس های استریو اسکوپ هم با دوربین های استریو مخصوصی ثبت می شد که فاصله دو لنز آن تقریباً 66 میلی متر بود که نزدیک به میانگین فاصله چشم یک فرد بزرگسال محسوب می شد. از این دوربین ها برای مدت طولانی برای عکاسی اتفاقات مهم در سرتاسر جهان استفاده می شد تا اینکه شعله های جنگ جهانی دوم بر افروخته شد.

استفاده آلمانی ها از موشک های تحت عنوان V2 به عنوان اولین موشک های بالستیک کنترل شونده و خراب کردن آن بر سر فرانسوی ها، متحدین را بسیار نگران کرده بود. هیچ راه دفاعی در برابر این سلاح جدید و بسیار سریع وجود نداشت. حتی مختل کننده های رادیویی هم روند حرکتی آن را مختل نمیکردند. V2 ها به اولین کامپیوترهای آنالوگی مجهز بودند که با ژیروسکوپ کار می کرد و از این طریق مسیر حرکت موشک را کنترل می کرد. تنها راه مقابله، از بین بردن مراکز تحقیقاتی و انبارهایی بود که آلمانی ها موشک های خود را در آن می ساختند و البته سیلو هایی که در آن انبار می کردند. اما برخلاف پیش بینی متحدین تعداد این مراکز بسیار بیشتر از حد انتظار بود که البته مشخصاً کار شناسایی را بسیار دشوار می کرد. عکاسان بریتانیایی اولین کسانی بودند که از دوربین های استریو اسکوپ برای گرفتن عکس های هوایی از مواضع دشمن استفاده کردند. نتیجه هم خیره کننده بود، مواضع دشمن در عکس های مسطح با کمک این فناوری تبدیل به تصاویر سه بعدی شده بودند که از تصویر بیرون می زدند و همین موضوع کمک بسیاری به شناسایی راحت تر می کرد و بررسی نقشه ها می کرد.

پس از آن دیگری خبری از 3 بعدی نبود تا اینکه فناوری سه بعدی آناگلیفیک به بازار آمد که شاید با عینک های قرمز و آبی معروف، خوب آنها را به یاد بیاورید. این عینک ها که برای فیلم های سیاه و سفید شبیه به معجره می ماندند و مدت ها سر زبان بودند تا اینکه فیلم ها رنگی شدند و استفاده از این فناوری به شکل محسوسی کیفیت را کاهش می داد و رنگ ها را به هم میریخت. البته آمدن فیلترهای پلورایزینگ مشکل رنگ را حل کرد و سبب شد برای اولین بار فیلم های سه بعدی تبدیل به یک محصول تجاری شوند.

دوران خوش فیلم های سه بعدی برای بیشتر از 5 دهه به همین شکل که برایتان تعریف کردم به مسیر خود ادامه داد تا اینکه یک مخترع سخت گیر برای تغییر این موضوع دست به کار شد. این مخترع هم کسی نبود جز کارگردان افسانه ای جیمز کامرون که با عرضه فیلم آواتار میخواست تجربه جدیدی را برای تماشاگران پرده نقره ای خلق کند.

این فناوری به این شکل کار می کند که پروژکتور از طریق یک لنز مخصوص، ابتدا تصویر یکی از چشم ها را بر روی صفحه میاندازد که به واسطه عینک مخصوص فقط با یک چشم قابل دیدن است، سپس تصویر چشم دیگر بر روی صفحه انداخته می شود که باز هم فقط یک چشم می تواند آن را ببیند. پروژکتور این کار را 144 بار به صورت نوبتی برای هر چشم در هر ثانیه تکرار می کند؛ یعنی هر فریم فیلم 3 بار بر روی پرده به نمایش درمی آید تا تصویری که می بینید به حدی روان و واقعی باشد که از این طریق چشمانتان مغز را به دیدن یک تصویر سه بعدی، گول بزنند.

اما در سیستم های خانگی این فناوری کمی متفاوت از آن چیزی است که در سینماها شاهد آن هستیم. در این سیستم ها دو مرحله پولاریزه کردن نور و فیلتر کردن آن جدا شده است که سبب شده تا دو دسته بندی متفاوت در این فناوری وجود داشته باشد. فعال(Active) و منفعل(Passive). فناوری سه بعدی خانگی با عینک های فعال، همان دسته از تلویزیون هایی بودند که عینک های آن ها باتری خور بودند و البته خیلی گران قیمت؛ آخرین نسل تلویزیون های سه بعدی اکتیو، تلویزیون غول پیکر 100 اینچی XBR-100Z9D سونی بود که در نسبت ابعادی 4K عرضه شده، و دارای دو موتور پردازشی X-Reality PRO و X1 Extreme بودند که اولی وظیفه افزایش وضوح تصویر در هنکام Upscale را بر عهده داشت و دومی یک موتور برای بهینه سازی قابلیت HDR بر اساس اجسام نمایش داده شده درنمایشگر بود.

کارکرد عینک های اکتیو چیزی شبیه به همان لنز های پولاریزه ای است که در سالن های سینمای فرنگی ها هم اکنون هم مورد استفاده قرار می گیرد. یک لایه کریستال مایع(LCD) در درون این عینک ها وجود دارد که بسته به شارژ الکتریکی که به درون آنها ارسال می شود، می چرخند و با این کار مانع عبور نور و متعاقباً تصویر نمایش داده شده بر روی تلویزیون به یکی از چشمان می شود. عینک این روند را با سرعت زیادی تکرار می کند تا با تلویزیون به یک همگرایی برسد و از این طریق دو تصویر متفاوت را به هر یک از چشمان بازتاب کند.

البته این عینک ها ایرادهایی هم دارند، مثلاً اگر منابع نور دیگری هم در اتاق وجود داشته باشند، نور آنها هم مانند نوری که از تلویزیون خارج می شود با هر بار تغییر شکل کریستال های عینک، پولاریزه می شوند ولی بر خلاف نور تلویزیون که یک تصویر سه بعدی را از این طریق برایتان خلق می کند، پولاریزه شدن نورهای دیگر منابع نوری حاضر در اتاق تبدیل به یک فلیکر(خاموش روشن شدن نور) اعصاب خورد کن می شود. علاوه بر این، وزن بیشتر این عینک ها به نسبت عینک های پسیو یا همان منفعل، پوشیدن آنها را در دراز مدت آزار دهنده می کند. البته اگر نظر من را بپرسید، بزرگترین معضل این عینک ها را هزینه گران قیمت آنها می دانم که با توجه به اینکه اگر شرکت زحمت می کشید، نهایتاً دو عینک را در بسته بندی برایتان قرار می داد، تجربه خانوادگی فناوری سه بعدی مستلزم این می شد که بروید و یک جفت دیگر را هم خودتان از بازار بخرید، که آن هم با قیمت های سر به فلک کشیده، ممکن بود برق از سرتان بپراند. البته فراموش کردم تا یادآوری کنم که ماجرای سردردهای ناشی از نگاه کردن به محتوای سه بعدی هم به واسطه همین عینک های اکتیو به وجود آمده بود.

برای حل مشکل سردرد، راهکاریهای زیادی پیشنهاد شد که یکی از این راهکارهای اساسی معرفی عینک های پسیو(منفعل)بود. این دسته از نمایشگرها با وجود اینکه از لحاظ کیفیت، به پای تلویزیون های اکتیو نمی رسیدند ولی مشکل سردرد را به خوبی حل می کردند. در این تلویزیون ها هر یک از دو تصویری که باید برای سه بعدی کردن نمایش داده می شد به صورت نوبتی در ردیف های پیکسلی جای می گرفتند. این کار باعث می شد که عملاً تصویری که مثلاً با چشم چپ می دیدید تصویری باشد که از بالا تا پایین به اضای هر ردیف پیکسل عرضی که دارد، یک ردیف سیاه و خالی هم داشته باشد که تصویر چشم دیگر را نمایش می داد.

این فناوری به نظر می رسید که در حال برطرف کردن خیلی از مشکلات رایج این حوزه باشد که ناگهان به خودمان آمدیم و دیدیم کلاً این هایپ ایجاد شده خوابیده است و تولید کنندگان دیگر هیچ تمایلی به توسعه نمایشگرهایی با این فناوری ندارند. فناوری سه بعدی قیمت تمام شده محصولات را به شدت افزایش می داد در حالی که کاربران زمان کوتاهی را صرف مشاهده محتواهای این مدلی می کردند. این موضوع را خیلی از افرادی که در خانه یک تلویزیون سه بعدی دارند، خوب متوجه می شوند. اگر از آنها بپرسید که آخرین بار چه زمانی از قابلیت سه بعدی نمایشگر استفاده کرده اند، شاید حتی این موضوع را به یاد نیاورند چرا که علی رغم تمام تلاش ها، تبدیل تصاویر دو بعدی به سه بعدی توسط تلویزیون نتایج خوبی را ارائه نمی داد و محتوای اصیلی که با این قصد تولید شده بود هم به حدی کم بود که حتی اگر میخواستید نهایت استفاده را ببرید، بعد از مدتی متوجه می شدید که دیگر محتوای جدیدی برای دیدن ندارید.

پس از گذر از تلویزیون های سه بعدی عینک دار، نوبت به نمایشگرهایی رسید که قابلیت نمایش سه بعدی را بدون عینک داشتند. این دسته از فناوری های سه بعدی به مراتب از نمونه های پیشین بهتر بود و به صورت آزمایشی در برخی از تلفن های همراه قدیمی و البته کنسول محبوب نینتندو یعنی 3DS مورد استفاده قرار گرفته بود. اگر بخواهم این فناوری و برخی از فناوری هایی که در ادامه آن آمده اند را برایتان باز کنم حس می کنم از حوصله شما خارج شود؛ از همین رو این موضوع را به مطلب دیگری واگذار و شما را تا مطلب و مقاله ای دیگر به علم و دانش می سپارم.