Door Hoe werkt een 3D-televisie eigenlijk? Het gebruikte principe, stereoscopie, dateert al van 1840 en speelt eigenlijk gewoon in op de manier waarop onze hersenen beelden interpreteren. In het dagdagelijkse leven zien we alles in 3D doordat ons linker- en rechteroog een licht verschillend beeld waarnemen, wat door de hersenen vertaald wordt in een beeld met dieptezicht.
Je kan je ogen eigenlijk vergelijken met twee camera’s die ongeveer zes centimeter uit elkaar staan. Aangezien de invalshoek tweemaal anders is, zullen de foto’s licht van elkaar verschillen. Je kan dat ook makkelijk zelf ervaren. Strek je arm maar eens en mik met je duim op een voorwerp in de verte. Sluit nu afwisselend beide ogen, en je zal merken dat je duim zich lijkt te verplaatsen ten opzichte van de achtergrond.
Het is uit de combinatie van die twee beelden dat onze hersenen diepteinformatie halen en een 3D-beeld ‘zien’. Het komt er dus op aan om aan ons linker- en rechteroog een licht verschillend beeld te tonen als we een 3D-effect willen waarnemen bij beelden.
Shutterglasses
Om dat voor elkaar te krijgen bij tv-beelden, kozen alle fabrikanten in 2010 nog voor een oplossing met een actieve bril (ook bekend als shutterglasses). Hoe zo’n 3D-televisie werkt is intussen geen geheim meer voor ingewijden: de televisie toont afwisselend een beeld voor het linkeroog en een beeld voor het rechteroog.
De bril verduistert, synchroon met de televisie, het oog waarvoor geen beeld wordt getoond. Om dat proces in goede banen te leiden, stuurt de televisie een synchronisatiesignaal naar de bril. Dat kan via infrarood, RF of Bluetooth. Als die cyclus snel genoeg herhaald wordt, vijftig maal per seconde per oog, dan lijkt het alsof elk oog een andere beeldstroom te zien krijgt en ervaren we een 3D-effect.
De bril gebruikt voor de verduistering lcd-panelen, wat betekent dat hij een batterij nodig heeft, wat stuurelektronica en een ontvanger voor de synchronisatiesignalen.
Full HD
Het belangrijkste voordeel van een actieve bril is dat elk oog een Full HD-beeld te zien krijgt, zonder resolutieverlies. Jammer genoeg zijn er ook flink wat nadelen aan verbonden. Zo zorgt de bril voor flikkeringen als er omgevingslicht is, zeker met buislampen.
Synchronisatieproblemen en een te trage reactietijd van lcd-schermen kunnen voor crosstalk zorgen, een verschijnsel waarbij het linkeroog toch nog een deel van het beeld ziet dat voor het rechteroog bestemd is en omgekeerd. Het resultaat is een beeld met storende dubbele randen.
Bovendien moet je bij een actieve bril die gecombineerd wordt met een lcd-scherm je hoofd mooi recht houden. Kantel je je hoofd, dan krijg je ofwel een zwart beeld, ofwel een dubbel beeld te zien.
,
En aangezien een actieve 3D-bril elektronica bevat, is zo’n bril ook zwaar en duur (reken op 100 tot 150 euro). Hier kan op termijn gelukkig wel verandering in komen: Samsung heeft nu al een instapmodel voor 50 euro, en biedt ook een licht en comfortabel designmodel aan (130 euro).
Passieve brillen
Maar er is een alternatief. Een aantal fabrikanten (zoals LG en Philips) introduceert dit jaar immers 3D-tv met passieve brillen. En die televisiesets werken op een heel andere manier. Op het scherm is een polarisatiefilter aangebracht, waarbij de even lijnen ‘rechtsdraaiend’ gepolariseerd zijn en de oneven lijnen ‘linksdraaiend’.
De twee beelden die bestemd zijn voor het linker- en rechteroog worden nu dus tegelijkertijd getoond, maar voor het linkeroog toont men alleen de even lijnen en voor het rechteroog alleen de oneven lijnen.
Daardoor kan de 3D-bril ook vereenvoudigd worden: hij moet nu alleen twee correcte polarisatiefilters bevatten zodat het linkeroog enkel de even lijnen ziet en het rechteroog alleen de oneven lijnen. De belangrijkste voordelen van een passieve bril liggen voor de hand: hij is erg licht en goedkoop, veroorzaakt geen flikkering en is in theorie ook beter bestand tegen crosstalk.
In tegenstelling tot bij een actieve bril moet je je hoofd ook niet perfect recht houden. Het belangrijkste nadeel is dat je uiteraard maar de halve verticale resolutie ziet, waardoor we dus niet meer van een Full HD-beeld kunnen spreken. Of een van beide systemen duidelijk beter is, zal uit onze testen verderop in dit dossier moeten blijken.
Nog even deze slotbemerking: elke 3D-tv is ook een goede 2D-tv, ongeacht de gebruikte technologie. Gezien de technische vereisten voor 3D-weergave, behoren ze over het algemeen zelfs tot de betere 2D-tv’s op de markt.
3D zonder bril?
De instapprijs voor een 3D-toestel is intussen al behoorlijk gedaald, maar dat is niet de enige horde voor een bredere adoptie van 3D in de huiskamer. Uit diverse onderzoeken blijkt immers dat we allemaal een hekel hebben aan die verplichte bril. Vooral actieve brillen moeten het ontgelden: ze zijn zwaar, onhandig en alles behalve elegant.
Bovendien veroorzaken ze flikkeringen als er omgevingslicht is, waardoor het onmogelijk wordt om iets anders te doen dan tv-kijken in de ruimte waarin het tv-toestel staat. Passieve brillen doen het op al die gebieden al heel wat beter, maar als het even kan dan zouden we graag gewoon 3D kijken zonder bril. 3D zonder bril, ook bekend als autostereoscopie, is dan ook zo’n beetje de heilige graal van 3D.
We horen dat zo goed als alle fabrikanten werken aan zo’n oplossing.
,
Prototypes zijn op elke beurs te bewonderen – ook bij de meest recente editie van IFA was dat weer het geval – maar ze lijden allemaal aan dezelfde problemen: de kijkhoek is niet gewoon beperkt, neen, er zijn echt maar een paar ‘discrete’ standpunten. Met andere woorden: er staan één of meerdere plaatsen op de grond gemarkeerd waar je moet staan om het 3D-effect waar te nemen.
Beweeg je daarvan weg, dan verdwijnt het 3D-effect. De beelden hebben ook steevast een lagere resolutie, een gevolg van de gebruikte technieken. Het verschil met HD-beelden is duidelijk zichtbaar. We zoeken dus in de eerste plaats een brilloze oplossing met veel meer standpunten.
Maar zo eenvoudig is dat niet, want om nog meer standpunten te creëren moet er nog meer van de resolutie opgeofferd worden. Dat betekent vermoedelijk dat 4K-panelen (lcd-panelen met een resolutie van 4.096 bij 2.160 pixels) de enige oplossing zullen zijn om HD-beelden over te houden bij 3D-weergave zonder bril. En dat drijft de prijs uiteraard sterk omhoog.
Hoeveel standpunten er nodig zijn om een aangename kijkervaring te garanderen is nog niet helemaal duidelijk. Vier is in elk geval niet voldoende; die prototypes zagen we in januari 2011 in Las Vegas op de CES-beurs. Het enige prototype met negen standpunten dat we tot nu toe aan het werk konden zien, is de Toshiba 55ZL2 (die in december 2011 zelfs al commercieel verkrijgbaar zou worden).
In een statement van Samsung lazen we onlangs echter dat er minstens 32 standpunten nodig zijn om in de huiskamer een comfortabele kijkervaring te garanderen. Het hoeft niet te verbazen dat de fabrikant dergelijke schermen pas binnen tien jaar op de markt verwacht.
Autostereoscopie heeft in zijn huidige vorm mogelijk wel nut bij draagbare toestellen, en dan denken we bijvoorbeeld aan de Nintendo 3DS-spelconsole of de LG Optimus 3D-mobiele telefoon.
Die toestellen hou je immers recht voor je uit. Ze zijn ook voor jou alleen bedoeld, zodat een 3D-scherm met slechts één standpunt niet meteen problemen oplevert. Maar het mag duidelijk zijn: we zitten vermoedelijk nog wel even vast aan de 3D-brilletjes. Aan de andere kant krijgt 3D nu zo veel aandacht dat een doorbraak op korte termijn niet onmogelijk is.
Een team van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), ’s werelds topuniversiteit voor engineering en technologie, toonde in december 2010 bijvoorbeeld al een heel innovatieve manier om autostereoscopische schermen te maken.
Persoonlijk houden we het erop dat comfortabele en kwalitatief hoogstaande autostereoscopie nog minstens drie tot vijf jaar op zich zal laten wachten.
,
Een 3D-standaard voor de brillen?
Van een standaardisatie van actieve 3D-brillen is er voorlopig nog geen sprake. Dat betekent concreet dat de brillen van de ene fabrikant niet compatibel zijn met de 3D-tv’s van een andere fabrikant. Het is dus niet mogelijk om je eigen brillen te gebruiken op visite bij een vriend die een 3D-tv van een ander merk heeft.
En ook op technologisch vlak verschuift er nog weleens wat: Samsung stapte dit jaar bijvoorbeeld over van IR-communicatie naar Bluetooth. Een universele oplossing lijkt dus nog niet voor morgen. Panasonic kondigde onlangs echter aan dat het samen met ExpanD aan een gestandardiseerd communicatieprotocol tussen bril en tv werkt.
ExpanD is een fabrikant van actieve 3D-brillen die gebruikt worden in cinemazalen. Het protocol (M-3DI) maakt voorlopig enkel gebruik van IR-communicatie, maar zou in een volgende stap uitgebreid worden naar radiocommunicatie. Voorlopig staan Funai, Hitachi, Mitsubishi, Seiko Epson en ViewSonic op de lijst van deelnemers. LG, Samsung en Sony vallen op door hun afwezigheid.
Passieve brillen zijn tot nu toe wel bijna altijd universeel inzetbaar. Al loop je een beperkt risico dat de bril speciaal aangepast is voor het scherm. Wie een andere bril of een designerversie gebruikt, riskeert in zo’n geval vooral afwijkingen in het witpunt te zien.
