3d цифровой фильтр в телевизоре — что это?

Что такое 3d цифровой фильтр в телевизоре

На самом деле, 3D цифровой фильтр отвечает за оптимизацию картинки, и никакого отношения к 3D изображению он не имеет. Этот фильтр может быть указан в документах на телевизор, который не поддерживает такой формат изображения вовсе. По сути, это некий маркетинговый ход, который вводит в заблуждение многих покупателей и пользователей ТВ. Многие покупатели берут подобную технику, обращая внимания на игру слов в рекламе и на заманчивую стоимость товара. Однако, в конечном итоге покупатели остаются недовольны покупкой и понимают, что их обманули, хотя никаких претензий предъявить уже нельзя.

Если углубиться в технические термины, то цифровой фильтр — это приспособление для выделения желательных компонентов спектра сигнала и подавления нежелательных компонентов: когда на антенне «снег», фильтр поможет получить сглаженное изображение на экране. Приставка «3D» тут указывает на расширенный диапазон действия такого фильтра, не более. По сути, цифровой фильтр играет роль некоторого оптимизатора, вспомогательного устройства, которое не имеет особого значения на современных телевизорах с высоким разрешением изображения. Проще говоря, это совершенно отличное понятие от того, каким мы привыкли его слышать. Рекомендуем запомнить это, чтобы не промахнуться при выборе и покупке плазмы.

Dnr что это в телевизоре

Полное название 3DNR на английском языке звучит как 3D адаптивный фильтр шумоподавления. Эта технология позволяет подавлять шумы изображения, возникающие в условиях низкой освещенности.

При разработке систем передачи видео (например, систем видеонаблюдения и т.д.) технология фильтрации шумов изображения имеет решающее значение. Поэтому подавление шума является важным элементом работы системы, так как наличие различных шумовых компонентов в изображении искажает и ухудшает изображение и влияет на обработку сигнала после записи. Шум особенно неприемлем для цифрового видеосигнала, поскольку он также подвергается сильному сжатию.

Пассивная поляризационная технология 3D.

Пассивная технология 3D работает уже по-другому принципу и не содержит в очках никаких источников питания. В поляризационной технологии принцип формирования объемного изображения достигается с помощью линейных или круговых волн света.

Пассивная линейная технология применяется в кинотеатрах IMAX. В линейной поляризации объемное изображение формируется с помощью двух картинок одновременно выведенных на экран, но каждая из них имеет свою поляризацию. Транслируемые картинки пропускаются под разными углами через световые фильтры, и не накладываясь друг на друга параллельно передаются в очки зрителя.

В свою очередь очки, так же как и проекторы, имеют свои световые фильтры, которые фильтруют световой поток для каждого глаза. То есть правый глаз получает картинку пропущенную через один фильтр, а левый глаз получает картинку пропущенную через другой фильтр. Таким образом в кинотеатре с помощью двух проекторов и очков со специальными фильтрами создается объемное 3D изображение.

Линейная  технология имеет ряд недостатков. Например, при отклонении головы зрителя относительно экрана, изображение начинает мутнеть и разрушаться. В кинотеатре это компенсируется с помощью большого экрана, а для телевизоров была разработана круговая поляризационная технология 3D.

Пассивная круговая технология 3D работает по принципу круговой поляризации света. Другими словами, во время прохождения светового потока сквозь фильтры он начинает двигаться в разном вращательном направлении для каждого глаза. Очки с разными круговыми поляризующими фильтрами отсекают не предназначенное для глаза круговое вращательное направление и пропускают поляризацию идентичную фильтру.

То есть поток света с левой вращательной поляризацией блокируется световыми фильтрами очков с правой круговой поляризацией, а потом поток с правой вращательной поляризацией блокируется левым фильтром круговой поляризации. Таким образом каждый глаз получает предназначенное для него изображение. По такому принципу работают многие кинотеатры 3D, где проекторы дают световой поток, который отражается от экрана.

А вот телевизор 3D работает несколько иначе потому, что в нем источником светового потока служит сам экран. Для достижения воспроизведения 3D по принципу круговой поляризации света на телевизор производители нанесли специальную пленку, которая служит фильтрующей линзой и обеспечивает круговое (вращательное) поляризационное изображение.

Следует сказать, что у круговой пассивной 3D технологии изображение формируется методом чересстрочной развертки, что уменьшает в двое количество строк, а также разрешение телевизора.

Плюс. Очень дешевые поляризационные очки, которые не вызывают усталости глаз и болей в голове при просмотре 3D. В пассивной технологии потеря яркости (50%) при просмотре объемного изображения несколько ниже чем у активной (70%) технологии.

Минус. Пассивная технология 3D использует чересстрочный метод развертки, что приводит к ухудшению качества картинки. Из-за нанесенной пленки на экран телевизора при просмотре 2D уменьшается яркость изображения. Пассивные очки снижают качество изображения. Например, если транслируется видео файл с разрешением 1080p (Full HD), то в силу технологии на каждый глаз «распределяется» по 540p. Активная технология отображает полное разрешение.

Поляризационные очки

Другой технологией, где очки отфильтровывали изображение для каждого глаза, была поляризационная. Здесь уже линзы очков покрывались поляризационными светофильтрами в виде поляризационных пленок. Разделение изображения для левого и правого глаза получалось благодаря поляризации изображения. Поляризация – это когда световые волны имеют разные направления колебаний, по-другому колебания электрического поля световой волны происходит в разных плоскостях. В кинотеатре для этого используют два кинопроектора. Поляризационные очки используют в IMAX 3D и в RealD кинотеатрах.

Поляризационные очки

В очках фильтр на одной линзе пропускает только волны света горизонтально ориентированные, а фильтр на другой линзе пропускает только волны с вертикальной поляризацией. В итоге каждый глаз получает только свою картинку, и мы воспринимаем изображение как объемное. Для того чтобы не терялись контрастность и яркость изображения при наклоне головы, стали применять круговую поляризацию. Здесь уже одно изображение имеет левую поляризацию, а другое – правую.

Использовать эту технологию получения объемного изображения на телевизоре в домашних условиях очень сложно. Из-за этого производители телетехники стали использовать её только в 2011 году. Первой на рынок телевизоров 3D с поляризационной технологией свои модели представила фирма LG со своей разработкой LG Cinema 3D. Увидев определенный интерес к данной технологии у покупателей, свои модели представили и компании Toshiba, Philips, Samsung.

К достоинствам поляризационной технологии можно отнести качественное изображение 3D с хорошей цветопередачей и детальностью. Поляризационные очки получились легкими и удобными без электронной схемы. Отсутствуют перекрестные искажения и мерцания в отличие от активной технологии, поэтому и уменьшена утомляемость глаз.

Недостатком считают уменьшение разрешения по вертикали, потому что в кадре идет чередование строк для левого и правого глаз.

Динамический контраст

Часть телевизоров предлагает и такую функцию. Суть заключается в том, что ТВ автоматически подбирает уровень контрастности в зависимости от изображения, как правило, путем регулировки отдельных светодиодов подсветки. Соответственно, динамический контраст работает лучше всего на Direct LED с большим количеством светодиодов, а также на OLED телевизорах, где можно контролировать буквально любой пиксель.

Однако многие пользователи утверждают, что динамическая контрастность по факту ухудшает качество картинки. Проблема в том, что освещенность комнаты остается неизменной, поэтому оптимальный уровень контрастности следует подбирать именно под окружение, а не постоянно менять его в зависимости от сцены. К тому же, увеличение яркости белого обычно отрицательно сказывается на насыщенности черного. Иногда изменение подсветки просто не успевает под смену кадров, что также вносит дискомфорт при просмотре.

Как смотреть 3д фильмы на телевизоре

Инновационный 3д формат позволит пользователю насладиться высоким качеством объемного изображения. Но для установки режима, часто необходимы некоторые дополнительные устройства.

Как включить 3д на телевизоре

Существует несколько способов включения 3д на телевизоре:

Этот способ не требует установки дополнительного оборудования. Многие современные модели телевизора способны распознать инновационный формат, и автоматически перейти к режиму просмотра фильма. В зависимости от модели телевизора, может понадобиться настройка. Приобрести и подключить 3D Blu-ray. Преимущества этого способа в том, что плеер способен воспринимать все современные форматы видео (в том числе ISO образы). Еще один способ – подключение компьютера к телевизору. Последний будет выполнять функцию монитора

Важно, чтобы в компьютере была мощная видеокарта, иначе она не сможет воспринимать образы 3D Blu-ray. Необходимо также 2 Гб оперативной памяти, и некоторое количество свободного места на жестком диске (в процессе просмотра совершаются операции, которые временно занимают место на диске)

Их размер зависит от размера самого фильма. Последний способ предусматривает наличие современного устройства. Некоторые фильмы (например, LG), делают модели, которые поддерживают 3д без установки дополнительного оборудования. Отличие от первого способа в том, что настройка не нужна. Достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте, и можно смотреть фильм.

Можно ли смотреть 3д на простом телевизоре

Да, можно использовать простой телевизор, Но он должен отвечать некоторым требованиям:

1. Хорошее расширение экрана.
2. Высокая частота обновления изображения (не ниже 120 Гц).
3. Наличие дополнительных устройств.

Первый способ

Если телевизор поддерживает 3д без всякого дополнительного оборудования, но нужна настройка, ее можно сделать следующим образом:

1. Необходимо скачать с интернета программу конвертации MKV и перевести его в соответствующий формат.
2. Фильм загружается на переносной накопитель (например, флешка). Необходимо выбрать подходящий объем, чтобы поместился фильм (лицензионные версии могут занимать очень много места). Но в то же время на телевизоре может стоять ограничение по объему носителя (обычно 32 гб и выше).
3. Флешка подключается к телевизору.
4. Необходимо включить 3D режим (в современных моделях он включается самостоятельно).
5. Можно смотреть фильм.

Второй способ

Второй способ с использованием дополнительного оборудования (3D Blu-ray плеера). Для этого нужно:

1. Приобрести плеер.
2. Найти в телевизоре разъем HDMI. Подключаем к нему оборудование.
3. Если есть проблемы с питанием, могут возникнуть проблемы в процессе подключения внешних дисков к портам.
4. Скачиваем фильм. Загружаем его на переносной накопитель.
5. Подключаем флешку.
6. Смотрим фильм.

Третий способ

Третий способ – подключить компьютера к устройству. Для этого:

1. Проверяем характеристики компьютера. Если их недостаточно, файлы не будет воспроизводиться.
2. Устанавливаем на компьютер скаченный фильм. Его необходимо смонтировать. Для этого подойдут программы DAEMON Tools или Alcohol.
3. Теперь нам нужно скачать программу-плеер. Она понадобится для воспроизведения фильмов на компьютере. Хорошо подойдут следующие программы: Stereoscopic Player и CyberLink PowerDVD Ultra 12.
4. Подключаем компьютер к HDMI разъему.
5. Необходимо подождать некоторое время. Компьютер обнаружит новое устройство, и самостоятельно установит необходимые драйвера (это займет меньше минуты).
6. Устанавливаем режим 3д на плеере.
7. Можно посмотреть выбранный фильм.

Четвертый способ

Последний способ – покупка современного устройства, которое поддерживает 3д, без плееров. Также такие они не требуют настройки (как в первом способе).

Возможно, пользователю не понравится качество просматриваемого фильма. Проблема скорее не в плохом изображении, а в том, что оно нам не нравится. В этом случае необходимо обратится к настройкам. Заходим в меню, вкладка “Экран”. Там находим строчку “Настройки 3д”. Нам будет представлено несколько режимов на выбор. Используем тот, который понравился.

Затворные очки для телевидения 3D

Самая совершенная на сегодня технология получения на телевизоре 3D изображения — это технология с активными очками. В таких очках линзы закрываются специальной электронной схемой управления, находящейся в очках. Линзы состоят из жидких кристаллов, как и матрица телевизора, и схема управления в нужные моменты времени дает сигнал кристаллам пропускать световой поток к глазам поочередно для получения объемной картинки. Управляются очки от телевизора по инфракрасному каналу связи или по Bluetooth. Наиболее сильно данную технологию продвигают Samsung, Sony, Panasonic.

Затворные очки

Потому как для каждого глаза нужно подавать отдельное изображение то в таких телевизорах кадровая частота понижается вдвое. Поэтому телевизоры 3D с активной технологией имеют кадровую частоту 100/120 Гц. Для борьбы с мерцанием изображения кадровую частоту повышают до 200/240 Гц. При этом движения в кадре становятся более равномерными и плавными.

К достоинствам активной технологии можно отнести её надежность и совершенство. Ведущие производители уже успели её отработать и устранить большинство недостатков. Применяется ведущими производителями плазменных и жк телевизоров.

Недостатком являются очки, которые стоят дорого и требуют постоянной замены батареек. Линзы очков задерживают часть светового потока, поэтому может быть тусклым изображение при низкой яркости экрана. Частота кадров в 100/120 Гц при динамических сценах может быть недостаточной.

Инновационный 3д формат позволит пользователю насладиться высоким качеством объемного изображения. Но для установки режима, часто необходимы некоторые дополнительные устройства.

Графика

Объемная графика в играх имеет несколько иное значение. Здесь имеется в виду возможность передвижения в более или менее реалистичной локации.

Существенным отличием является, например, возможность осматривать здания, сооружения и предметы с разных сторон постепенно, тогда как в играх с двухмерной графикой при повороте, например, за здание, одна картинка резко сменялась другой.

Здесь речь не идет об эффекте присутствия – речь только о красивой картинке, создающей ощущения реалистичной игры. Так как это просто картинка, никаких очков здесь не требуется, так как технически такие игры реализуются иначе. Картинка строится на основании объемных компьютерных моделей всех объектов, которые есть в игре, а также локаций.

При этом,при «движении» игрока по локации, картинки динамично сменяют одна другую, создавая соответствующий эффект.

Важное значение здесь имеет высокая частота обновления экрана – если она будет низкая, картинка будет зависать, изображение «прыгать» и т. п. По сравнению с традиционными двухмерными играми, трехмерные оказывают достаточно большую нагрузку на аппаратные ресурсы оборудования

По сравнению с традиционными двухмерными играми, трехмерные оказывают достаточно большую нагрузку на аппаратные ресурсы оборудования.

Кроме того, при игре в режиме онлайн очень важна высокая скорость интернета и высокое качество соединения.

<Рис. 7 Графика>

Трехмерное изображение в играх гораздо более распространено, чем в фильмах, что связано с тем, что такая технология начала широко внедряться гораздо раньше.

Кроме того, такая технология не только проще в технической реализации, но и дешевле, так как не требует дополнительного оборудования.

https://youtube.com/watch?v=DWOto8Y375w

Почему производители свернули выпуск 3D телевизоров

Сегодня многие покупатели задаются вопросом – почему 3D нет в новых телевизорах. Причина проста – качество эффекта далеко от того, что можно видеть в кинотеатре. Как было сказано выше, бум произошел после фильма «Аватар». Все захотели смотреть нечто подобное дома, но получили результат худший даже не в два раза. Очень быстро покупатели стали понимать — 3D у домашнего телевизора нужно скорее для баловства, иногда включить детям или похвастаться перед гостями. Интерес пользователей угас – спрос стал меньше, ведь переплачивать за эту функцию приходилось, а особого смысла в ней не было. Все это привело к тому, что 3D телевизоры пропали с рынка.

Некоторое время технологию пыталась поддерживать компания Philips, но встречалась она исключительно у дорогих устройств, которые не могли всерьез конкурировать с Сони, Самсунг и LG, поэтому и они перестали выпускать телевизоры с 3D.

Инструментом для просмотра объемного видеоряда являются специальные очки, принцип работы разных их видов отличается в зависимости от технологии построения трехмерного изображения.

Современные очки называются активными, поскольку оснащены беспроводной системой синхронизации с происходящим на телеэкране. В нужный момент правая или левая линза затемняется под действием сигнала управляющего чипа, и мозг воспринимает картинку объемной. Из-за сложной конструкции такие очки являются тяжелыми и требуют периодической подзарядки.

Телевизоры, реализующие 3D-технологию без очков, работают за счет автостереоскопического покрытия на экране. Это исключает возможность трансляции видеоряда в высоком разрешении, поскольку микролинзы разделяют кадр на стереопары для каждого глаза прямо на экране.

Сравнение аналоговых и цифровых фильтров

Цифровые фильтры не подвержены нелинейным компонентам, которые значительно усложняют конструкцию аналоговых фильтров. Аналоговые фильтры состоят из несовершенных электронных компонентов, значения которых указаны с предельным допуском (например, значения резисторов часто имеют допуск ± 5%) и которые также могут изменяться в зависимости от температуры и дрейфа со временем. По мере увеличения порядка аналогового фильтра и, следовательно, количества его компонентов, влияние ошибок переменных компонентов значительно усиливается. В цифровых фильтрах значения коэффициентов хранятся в памяти компьютера, что делает их более стабильными и предсказуемыми.

Поскольку коэффициенты цифровых фильтров являются определенными, их можно использовать для достижения гораздо более сложных и избирательных схем – особенно с цифровыми фильтрами, можно добиться более низкой пульсации полосы пропускания, более быстрого перехода и более высокого затухания в полосе задерживания, чем это практично с аналоговыми фильтрами. Даже если бы конструкция могла быть достигнута с использованием аналоговых фильтров, инженерные затраты на разработку эквивалентного цифрового фильтра, вероятно, были бы намного ниже. Кроме того, можно легко изменить коэффициенты цифрового фильтра, чтобы создать адаптивный фильтр или параметрический фильтр, управляемый пользователем. Хотя эти методы возможны в аналоговом фильтре, они снова значительно сложнее.

Цифровые фильтры могут использоваться при разработке фильтров с конечной импульсной характеристикой. Эквивалентные аналоговые фильтры часто более сложны, так как для них требуются элементы задержки.

Цифровые фильтры в меньшей степени полагаются на аналоговую схему, потенциально обеспечивая лучшее соотношение сигнал / шум . Цифровой фильтр будет вносить шум в сигнал во время аналоговой фильтрации нижних частот, аналого-цифрового преобразования, цифро-аналогового преобразования и может вносить цифровой шум из-за квантования. В аналоговых фильтрах каждый компонент является источником теплового шума (например, шума Джонсона ), поэтому с ростом сложности фильтра растет и шум.

Однако цифровые фильтры действительно увеличивают задержку в системе. В аналоговом фильтре задержка часто незначительна; строго говоря, это время для распространения электрического сигнала через цепь фильтра. В цифровых системах задержка вводится элементами задержки в тракте цифрового сигнала, а также аналого-цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями, которые позволяют системе обрабатывать аналоговые сигналы.

В очень простых случаях дешевле использовать аналоговый фильтр. Введение цифрового фильтра требует значительных накладных расходов схемы, как обсуждалось ранее, включая два аналоговых фильтра нижних частот.

Еще один аргумент в пользу аналоговых фильтров – низкое энергопотребление. Аналоговые фильтры требуют значительно меньшей мощности и поэтому являются единственным решением при жестких требованиях к питанию.

При создании электрической схемы на печатной плате, как правило, проще использовать цифровое решение, поскольку блоки обработки данных сильно оптимизировались с годами. Создание такой же схемы с аналоговыми компонентами заняло бы намного больше места при использовании дискретных компонентов . Двумя альтернативами являются FPAA и ASIC , но они дороги в небольших количествах.

3D технология анаглиф.

Стереопара анаглиф (anagliphos — рельефный) уже не пользуется такой популярностью как раньше и сегодня производители ее не используют в своих моделях телевизоров. В этой технологии эффект 3D достигается с помощью кодирования двух одинаковых картинок. При участии цветовых фильтров одно и тоже изображение шифруется для каждого глаза. Как правило, для левого глаза предназначен фильтр красный, а для правого — голубой или синий. Для восприятия человеком технологии анаглиф и достижения эффекта 3D в специальные очки вместо стекла (линз) вставлены цветовые фильтры. Для каждого глаза фильтры пропускают точно такой же цвет, что был применен изображению во время его кодирования. Таким образом, изображения (обработанные красным фильтром) предназначенные для красного канала проходят сквозь фильтр очков красного цвета и поглощаются (не видимы для глаза), а в синем фильтре очков воспроизводится. Тоже самое происходит и в синем канале. Изображения (обработанные синим фильтром) проходя через фильтр очков синего цвета поглощаются, а в красном передаются глазу. Получается что каждый глаз через фильтр очков получает противоположный цвет двух одинаковых изображений, которые немного смещены относительно друг друга. Данная технология уже ушла в прошлое и не используется производителями.

Плюс. Таким образом создается иллюзия для человеческого мозга и достигается эффект 3D в технологии анаглиф. Благодаря своей дешевизне эта технология жива и по сей день. Ведь создать изображение в формате анаглиф можно с помощью специализированных программ (StereoPhoto Maker, Blender или Adobe Photoshop) или найти уже обработанное видео в сети интернет. К тому же очки в пластиковой или картонной оправе с цветовыми фильтрами стоят не дорого, но если вы решили с экономить то их можно сделать своими руками (сервис YouTube имеет очень много видеоматериала по созданию красно-синих очков в домашних условиях).

Минус. К недостатком данной технологии 3D можно отнести то, что цветовые фильтры кроме цветов своего спектра (красный, синий) поглощают еще и рядом стоящие цвета и оттенки. Из-за этого объемное изображение выглядит несколько тусклым по сравнению с активной и пассивной технологией воспроизведения 3D.

3D DNR

Этот тип фильтра является более прогрессивным. Он использует реальные преимущества обычных методов пространственного и временного анализа и полностью устраняет их недостатки.

Благодаря 3D DNR система шумоподавления даже уменьшает влияние аддитивных гауссовых эффектов. Это достигается за счет учета большого количества последовательных изображений, но фильтрации их во времени.

На самом деле, это выглядит следующим образом:

• Сравниваются пиксели на соседних изображениях,
• анализ векторов движения осуществляется путем одновременного наложения предыдущего и последующего изображений,
• На основе данных, полученных за определенный период времени, проводится сравнение с отформатированным кадром,
• Кроме того, результаты рассчитываются на основе среднего «веса» пикселей в основном кадре с учетом анализа пикселей во втором кадре,
• затем результат обнаружения и оценки движения учитывается для получения компенсации движения, а затем оценивается сам шум, чтобы можно было внести коррективы.

Другими словами, фильтр просто рассматривает серию изображений, а поскольку шум не статичен и не интенсивен, пиксели в его присутствии будут сильно отличаться даже на соседних изображениях. Если провести этот анализ несколько раз, то по количеству совпадений можно определить, какие пиксели следует оставить в конечном изображении, а какие удалить.