Stereoscopia: la nuova dimensione - Articolo

Autore:
Aronne "II ARROWS" Gandini
(Visualizza tutti i suoi lavori)

Ultima revisione: 05/03/2010

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Negli ultimo tempi è scoppiata nuovamente la moda del 3D, da poco più di un anno l'uscita al cinema di Viaggio al Centro della Terra 3D ha riportato all'attenzione dell'industria cinematografica e videoludica la visione stereoscopica. Dopo che finalmente il pubblico si è abituato all'esistenza dell'Alta Definizione, subito i trailer dei film hanno cominciato a sottolineare la presenza del 3D. Proprio in questi giorni il futuro del film in tre dimensioni è ben rappresentato da Avatar di James Cameron, sia al cinema che nella versione ludica, primo esempio di produzione di questo tipo completa e studiata per rendere al meglio.

Lo scopo di questo articolo è di fare il punto sulle tecnologie di riproduzione stereoscopica, o volgarmente "3D", spiegando i punti forti, i contro, il funzionamento e la recensione di un monitor che presenta le immagini in tre dimensioni, il modello iZ3D.

Partiamo dalle basi: noi esploriamo il mondo intorno a noi soprattutto con gli occhi, due radar sensibili ad uno spettro di radiazione detto spettro visibile. La dualità permette di ottenere due punti di vista leggermente diversi tra loro, fornendo quindi la sensazione di profondità. Questa è puramente illusoria e recepita solo dal cervello che interpreta le immagini e non è una informazione dell'oggetto in sé, infatti la figura che percepiamo in una fotografia o in un monitor tradizionale non fornisce la profondità, quella che riceviamo è solo un inganno del nostro cervello, abituato dal mondo reale e quindi in grado di aggiungere questa sensazione in modo limitato. Tanto che è possibile ingannare il nostro cervello anche con uno stupido effetto ottico, anche tramite un video su YouTube e quindi con qualsiasi monitor (anche bianco e nero se vogliamo) : Head Tracking for Desktop VR Displays using the WiiRemote. Anche questo è un effetto ottico, molto avanzato e poco costoso, ma funzionante solo su una persona alla volta e utilizzabile solo in ambienti in tempo reale come i videogiochi e assolutamente inservibile con i film.

La stereoscopia è diversa, non è un effetto ottico o un becero tentativo di ingannare il cervello: è inviare al cervello due immagini esattamente come se le aspetta: quella dell'occhio di destra con un punto di vista leggermente spostato rispetto a quella di sinistra, di circa 2 cm. Il cervello dunque aggiungerà la sensazione di profondità reale. Quindi sono necessarie due immagini per ogni fotogramma, nel cinema queste sono catturate semplicemente grazie a due telecamere attaccate (ovviamente la cosa è un po' più complessa e nelle grosse produzioni usano sistemi ottimizzati), nei videogiochi questo sistema viene rimpiazzato dall'elaborazione di due immagini per ogni fotogramma, portando come difetto principale un frame rate dimezzato nel peggiore dei casi.

Sistemi di riproduzione stereoscopica

Esistono principalmente 4 tecnologie, sto mentendo ovviamente. I sistemi sono 5 ma l'ultimo è straordinario e ancora in fase di sviluppo perché pone un sacco di limiti, l'ultimo paragrafo di questo articolo sarà dedicato proprio all'auto-stereoscopia, ma per ora parliamo di ciò che offre il mercato, che richiede l'utilizzo di occhiali speciali.

Parliamo della più semplice e famosa, tanto che molti ancora credono sia l'unico sistema e quando sentono parlare di "3D" storcono il naso. Se siete tra questi, vi consiglio di uscire dall'età della pietra perché non siamo più negli anni '30, periodo in cui nacquero gli occhiali anaglifi. Questi occhiali sono semplicemente formati da una struttura di plastica o cartoncino con delle lenti di plastica di vario colore, il più utilizzato è l'abbinamento rosso/ciano, ma esistono anche il giallo/blu o verde/magenta. Costano pochi Euro e pesano sull'ordine dell'unità del grammo, fine dei pregi. Infatti l'esperienza che portano è molto limitata, innanzitutto i colori visibili si limitano a diventare una scala di chiaro/scuro, anche se esistono modalità ottimizzate che permettono di ottenere una visuale decene, ma anche in questo caso è piuttosto limitato. Inoltre presentano un forte fenomeno di ghosting. E' quello che suggerisce la parola inglese: fantasmi. In stereoscopia questi sono l'errore più grave, è quando all'occhio sinistro arriva una parte dell'immagine dell'occhio destro e/o viceversa, all'atto pratico risulta un'immagine chiaramente con dei problemi, può dare un affaticamento in caso di continua esposizione, culminando in emicranie a seconda del soggetto, e mina l'esperienza globale. Se avete qualche vecchio paio, o li avete trovati in alcuni recenti DVD o Blu Ray, potete scaricare dei driver sul sito Nvidia (solo se avete una scheda video Nvidia) o iZ3D e provare i giochi sul vostro PC, sono entrambi gratuiti e non richiedono particolare hardware, se non gli occhialini. Attenzione per i primi: dovete scaricare i 3D Vision Discover, solo quelli sono gratuiti per gli anaglifi.

Un HMD leggerano, ne esistono di molto più grossi e pesanti

La storia insegna che dopo il limitato successo degli anaglifi, passarono anni prima che vennero prodotti gli HMD, Head-Mounted Display, sono degli "occhiali" parecchio pesanti che presentano due piccoli schermi LCD, uno per ogni occhio. Questo sistema estranea completamente dal mondo circostante, in quanto si vedono solo gli schermi. Per capirci, o almeno spero, dei HMD piuttosto limitati sono quelli che compongono l'unico vero fallimento Nintendo: il Virtual Boy. Ovviamente oggi gli schermetti montati sono a colori e offrono una risoluzione maggiore, anche se la maggior parte sono 640x480 e sono molto rari a 1024x768, e in questi casi costano un migliaio di Euro. Purtroppo la risoluzione di schermi così vicini agli occhi dovrebbe essere ben superiore al Full HD per presentare una buona immagine, ma questo va oltre a costi "accessibili". Un vantaggio di questa tecnologia è quello di essere l'unica a non presentare il minimo fenomeno di ghosting, ben poca cosa rispetto a vari fastidi che ne sconsigliano l'uso prolungato. La stessa Nintendo consigliava di fare lunghe pause almeno dopo mezz'ora di utilizzo, alcuni occhiali hanno una funzione di auto spegnimento dopo un po' di tempo. Su PC è stato utilizzato specialmente nei simulatori di volo, abbinati a sensori di movimento per la gestione della telecamera. Anche Gran Turismo 4 presenta questa funzione con un HMD, da inserire nell'ingresso USB della Playstation 2.

Oggi invece sono più in voga due tipi di occhiali, quelli attivi o ad otturatori e quelli passivi o polarizzati. Il funzionamento è molto diverso, potete trovarli entrambi nelle sale 3D dei cinema odierni. Mentre il primo tipo è la via scelta e pubblicizzata da nVidia con il kit 3D Vision e da Sony, il secondo è principalmente scelto da RealD ed è il sistema usato dal monitor iZ3D.

Gli occhiali attivi presentano un peso di circa 50 g e sono dotati di due otturatori a cristalli liquidi che si oscurano in modo alternato. Nvidia presentò un kit di occhiali attivi già nel 1998, che funziona basandosi sul refresh degli schermi CRT, cosa che li rende completamente inutilizzabili con i monitor LCD. Oggi questo tipo di occhiali ha bisogno di un piccolo emettitore infrarossi o radio, che emette un segnale sincronizzato con la frequenza di aggiornamento dello schermo, ad ogni ciclo sullo schermo viene visualizzata alternativamente l'immagine di destra o di sinistra, mentre la rispettiva lente si apre come se fosse una persiana lasciando passare la figura, mentre quella opposta si chiude. Questo sistema richiede monitor con un'alta frequenza di aggiornamento, almeno 100 Hz, per evitare un visibile sfarfallio dell'immagine.
Il frame rate è limitato alla metà della frequenza, perché ogni fotogramma richiede 2 cicli per essere visualizzato in entrambe le sue parti destra/sinistra. Il difetto principale della tecnologia è nel costo del monitor piuttosto elevato, richiede bassi tempi di risposta e anche raggiungere elevate frequenze non è facile con gli LCD, inoltre ogni paio di occhiali costa oltre 100 €. Attenti anche al monitor consigliato da Nvidia: nonostante la frequenza di aggiornamento sia di 120 Hz, il tempo di risposta è molto elevato, mostrando fenomeni di ghosting soprattutto nella parte alta dello schermo, sintomo di una non perfetta sincronizzazione degli occhiali, infatti in condizioni ottimali questi occhiali si aprono leggermente in ritardo, per permettere ai cristalli di cambiare completamente. Naturalmente altri monitor più recenti, come quelli presentati al CES di quest'anno, non dovrebbero soffrire dello stesso problema. Oltre a ciò, in generale gli attivi forniscono una immagine molto scura, questo perché per metà del tempo l'otturatore è completamente chiuso, mentre per l'altra metà sono aperti più della metà solo per il 30% del tempo.

Gli occhiali passivi invece presentano due filtri polarizzati in modo opposto (seguite il link per una più esaustiva spiegazione), questi occhiali sono praticamente identici a dei normali occhiali da sole, costano sui 10 € e generalmente ci sono 3 modi con cui utilizzarli:

Proiettori con schermo speciale che mantiene la polarizzazione (il muro di casa non va bene, ha un costo piuttosto elevato rispetto ad uno schermo normale)
Monitor a righe interlacciate
Monitor iZ3D

Il primo è quello che potete vedere al cinema o nell'attrazione di Gardaland Time Voyager (di cui consiglio caldamente la visione, NDR), un proiettore speciale o una coppia di questi, inviano le immagini con polarizzazione diversa allo schermo, ogni lente filtra solo l'immagine corretta.
Il secondo invece è a prima vista un normale monitor, ma che presenta un pannello polarizzante posto sopra allo schermo LCD, questo polarizza ogni riga pari in modo opposto alle righe dispari, così ogni occhio riceve un'immagine completamente separata dell'altra, riducendo parecchio il ghosting, ma fornendo una risoluzione dimezzata per ogni occhio, notabile soprattutto sugli oggetti lontani come una inconsistenza "vibrante". L'unico monitor di questo tipo sul mercato è lo Zalman Trimon.

Il terzo è l'iZ3D, che andremo a recensire.

Pagine:

Giochi correlati:

1) Devil May Cry 4 (pc)
2) Gears of War (pc)
3) James Cameron's Avatar: The Game (pc)
4) Portal (pc)

Commenti:

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II ARROWS - 04/03/2010, 15:02
#1

Valido solo per l'acquisto sul sito ufficiale.
cloud 7 - 05/03/2010, 15:35
#2

Bell'articolo, rende una buona idea sulle tecnologie 3D disponibili ora sul mercato.
Per quanto mi riguarda uso i driver della NVIDIA per il 3D vision, quella con gli occhialini rosso\ciano.
Di certo la qualità è molto bassa sia per il ghosting che per i colori ridotti ma è comunque una cosa carina da provare.
Per esempio ho fatto halo:combat evolved e altri in 3D ma di certo non tenevo l'opzione sempre attiva perchè dopo un pò diventa fastidioso.
Un altra cosa: l'estate scorsa da Harrod's a Londra vidi una TV 3D della LG; ricordo solo che lateralmente sembrava normale ma se ti sedevi su uno sgabello distante dallo schermo circa due metri si vedeva un video di una macchinina rossa tutto in 3D senza usare alcun tipo di occhialini, non ricordo altro anche perchè non ero interessato al 3D all'epoca e quindi non mi sono informato poi :\
II ARROWS - 05/03/2010, 15:56
#3

Ora lo sai. :D
giando - 08/03/2010, 16:17
#4

Bello il 3D! Chissà quando sarà implementato al meglio....
II ARROWS - 23/03/2010, 22:15
#5

Aggiunta: i display auto-stereoscopici al momento funzionano adeguatamente solo su dispositivi portatili che sono usciti in Giappone. Questo perché è più facile da gestire la zona utilizzabile con schermi piccoli oltre che più prevedibile.
balthier88 - 24/03/2010, 09:49
#6

II ARROWS ha scritto:
Aggiunta: i display auto-stereoscopici al momento funzionano adeguatamente solo su dispositivi portatili che sono usciti in Giappone. Questo perché è più facile da gestire la zona utilizzabile con schermi piccoli oltre che più prevedibile.

è vero, sono usciti i cellulari della hitachi mi pare con questi schermi, cavolo vorrei provarne uno
hadan - 21/04/2010, 01:20
#7

articolo molto interessante ma ho alcuni dubbi quindi apro un post sul forum :D
Mobius - 03/05/2010, 23:47
#8

[color=lightblue]Belli gli F-16 nell'immagine... :)

...e decisamente brutto il riferimento alla proiezione stereoscopica che si fa in Mineralogia... argh... :([/color]

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