Televiziunea surround este un termen general care corespunde diverselor tipuri de sisteme de televiziune care reproduc, într-o măsură sau alta, natura tridimensională a lumii înconjurătoare [1] . Aceste sisteme trebuie să asigure cel puțin una dintre următoarele condiții pentru percepția umană a unei imagini de televiziune:
Un sistem de televiziune surround perfect are două calități noi care îl deosebesc de un sistem de televiziune simplu: interactivitate tridimensională - capacitatea spectatorului de a interacționa cu o imagine tridimensională și tridimensionalitate , care permite ochilor unei persoane să lucreze într-un modul natural, mișcându-și privirea de la obiectele de observație apropiate la cele îndepărtate.
Gradul de perfecțiune al sistemelor de televiziune surround poate fi evaluat folosind clasificarea acestora [2] [3] , pe baza părții geometrice a funcției plenoptice [4] , care este o înregistrare a distribuției intensității luminii în interiorul fasciculului de raze la intrarea sistemului optic al ochiului: P=P(θ, φ, r, x, y, z) . Este o funcție a șase parametri (măsurători), în timp ce: θ, φ, r alcătuiesc un sistem de coordonate sferice centrat în punctul de observație, iar x, y, z sunt coordonatele carteziene ale punctului de observație. Șase parametri (măsurători) determină aproape complet configurația (geometria) sistemului de afișare în spațiu.
Deoarece un sistem TV 3D perfect trebuie să implementeze un set complet de parametri (să aibă o configurație completă), putem vorbi despre șase-dimensionalitatea unui sistem TV 3D perfect. Având în vedere acest lucru, tabelul oferă un exemplu de clasificare a diferitelor sisteme de televiziune.
| Nu. p / p | Opțiuni | Formula (complet) | Formula (prescurtat) | televizor |
|---|---|---|---|---|
| unu | θ, φ | 2D(θ, φ) | 2D | 2D (normal) |
| 2 | θ, φ, r | 3D(θ, φ, r); 2,5D(θ, φ, r) | 3D; [2.5D] | Volumetric [stereoscopic] fără a privi în jur obiectele de observație |
| 3 | θ, φ, r, x | 4D(θ, φ, r, x) | 4D(r, x) | Volumetric cu privirea orizontală |
| patru | θ, φ, r, x, y | 5D(θ, φ, r, x, y) | 5D(r, x, y) | Volumetric cu privirea înapoi orizontal și vertical |
| 5 | θ, φ, r, x, y, z | 6D(θ, φ, r, x, y, z) | 6D(r, x, y, z) | 3D cu mișcare arbitrară a punctului de observare |
| θ, φ sunt unghiul de elevație și azimutul liniei de vedere; r este distanța de la punctul de observare la punctul obiectului; x, z (orizontală), y (verticală) – coordonatele punctului de observare. | ||||
Iată formulele condiționate pentru opțiunile pentru sistemele de televiziune. O formulă similară 3D(θ, φ, x) (nu în tabel) înseamnă că avem de-a face cu o imagine bidimensională θ, φ a unui obiect tridimensional, dacă este posibil să privim în jur, mișcându-se orizontal x. În acest caz, nu există o măsurătoare r în sistemul de televiziune, adică nu este oferită posibilitatea de a modifica acomodarea și convergența ochilor umani la urmărirea unei parcele tridimensionale.
Deoarece prezența coordonatelor unghiulare θ și φ în orice sistem de televiziune este obligatorie, acestea pot fi omise și poate fi utilizată o formulă prescurtată, de exemplu, 5D(r, x, z) . Acesta din urmă desemnează un sistem de televiziune 3D, sau un televizor (formulele pot să nu se potrivească) cu o imagine tridimensională cu o adâncime de r și capacitatea de a se deplasa în spațiu tridimensional (interactivitate tridimensională) în x orizontal, planul z.
În sistemul de clasificare de mai sus, sistemul obișnuit stereoscopic (3D - din denumirea engleză tridimensională adoptată în comerț) va avea formula 2.5D (r) .
O astfel de desemnare fracțională are nevoie de o explicație. Atunci când ne îndreptăm atenția către o anumită zonă a spațiului, stabilind distanța de observare, această zonă este evidențiată cu ajutorul organului vederii. Selectarea unghiului se datorează rezoluției maxime a ochilor din apropierea liniei de vedere, iar selecția adâncimii (gamă) se datorează acomodarii și convergenței ochiului. Acomodarea (focalizarea) ochiului oferă o vedere clară în adâncimea câmpului. Convergența (teșirea) ochilor minimizează disparitatea la distanța de observare selectată, eliminând imaginea fantomă. Dacă sistemul de televiziune nu asigură funcțiile de convergență și acomodare a ochilor, atunci nu există măsurătoare r în el , dacă asigură ambele funcții, putem vorbi despre prezența acestei măsurători, dacă este prevăzută doar una, aproximativ 50 % din implementarea măsurătorii r sau aproximativ 0,5 r . La observarea unei stereoperechi, convergența ochilor se modifică atunci când atenția este deplasată de la punctele apropiate ale obiectului la cele îndepărtate, în timp ce acomodarea rămâne neschimbată, corespunzătoare distanței stereoperechii. O astfel de muncă nenaturală a ochilor duce la oboseala crescută a acestora.
Receptoarele de televiziune surround (televizoarele) sunt împărțite în trei tipuri:
La rândul lor, televizoarele surround sunt împărțite în două tipuri:
Pentru ambele tipuri de televizoare 3D, sistemul de televiziune poate fi caracterizat prin formula 6D(r, x, y, z) .
Pentru primul tip (închis, acvariu), punctul de observare este situat într-un punct din spațiul fizic care este exterior spațiului imaginii. Spre deosebire de un acvariu real, puteți utiliza joystick-ul pentru a modifica conținutul imaginii volumetrice a acestui terminal sferic (TV) în mod interactiv, schimbând practic coordonatele x, y, z și deplasându-vă astfel într-o zonă complet diferită a lumii televiziunii. . Pe de altă parte, dacă doriți, puteți să vă ocoliți „acvariul” într-un cerc, să vă apropiați sau să vă îndepărtați de el, schimbându-vă astfel coordonatele x, y, z în lumea fizică. În ambele cazuri, centrul sistemului de coordonate x, y, z ar trebui să fie legat de orice punct selectat din imaginea 3D. Schema descrisă pentru observarea unei lumi mari de televiziune cu greu poate fi numită naturală, deoarece suntem obișnuiți să vedem lumea din jurul nostru fără restricții puternice asupra volumului acesteia.
Pentru al doilea tip (deschis), designul monitorului (TV) oferă percepția unei imagini tridimensionale fără restricții artificiale de adâncime și cu un câmp vizual destul de larg. Vizionatorul se află în fața „ferestrei” monitorului surround, iar această fereastră poate fi fie mică, fie poate acoperi privitorul până la plasarea lui în centrul sferei televizorului surround. În acest caz, privitorul are cu ușurință iluzia de a fi în interiorul imaginii de televiziune, cu dimensiuni proprii minim perceptibile. Privitorul poate avea chef de zbor într-un elicopter virtual, pe care îl controlează cu o telecomandă specială (joystick). Centrul sistemului de coordonate x, y, z în acest caz ar trebui să fie, de asemenea, legat de punctul selectat al imaginii volumetrice.