Tecnologia 3D – Facciamo Chiarezza

Mi sembra giunto il momento di fare un po’ di chiarezza sul mondo del 3D.

Gianfranco Giardina, della redazione del magazine tecnologico online Dday.it nel corso di una lunga ed esauriente intervista al programma 2024 di Radio24, provvede finalmente a riepilogare la situazione e a togliere molti dei dubbi che l’imminente avvento del cosiddetto 3D domestico sta portando con sè.

Ultimamente quasi tutti i più grandi produttori di televisori stanno lanciando oppure annunciando prodotti della categoria 3D, di conseguenza ci attende una vera rivoluzone… oppure in realtà si tratta più che altro di una forma di marketing?

La vera rivoluzione è già in atto ed è quella dei contenuti in alta definizione.

Il 3D è un’altra cosa.

Già da ora si può dire che tutti i nuovi impianti di produzione sono in alta definizione. Ad esempio, se una qualsiasi emittente televisiva dovesse acquistare una nuova telecamera da studio, non troverebbe sul mercato nient’altro che macchine in alta definizione.

I banchi regia sono in alta definizione e così tutta la catena produttiva, per cui lo standard è già cambiato ed è passato in HD. A breve tutte le nuove produzioni saranno esclusivamente in alta definizione.

Viceversa non è così per quanto riguarda il tridimensionale; mai ci saranno tutti i contenuti in 3D perchè i costi sono improponibili.

Ci saranno invece sempre più film che andranno verso la tecnologia 3D, anche se la realtà di oggi è abbastanza confusa e si viaggia tra annunci e “mezze bufale”.

Prima chiarimento doveroso: i film che vediamo al cinema in 3D si dividono in due categorie.

Ci sono quelli girati con apposite macchine per la ripresa in tridimensionale come Avatar e ci sono quelli solamente riconvertiti in 3D.

Nel secondo caso si tratta di film girati con la classica tecnologia a due dimensioni e solo dopo, in fase di post-produzione, avviene la costruzione del segnale tridimensionale attraverso l’utilizzo sia di macchine digitali, sia mediante procedure che richiedono numerosi interventi manuali.

Tutto ciò produce un effetto 3D la cui qualità e naturalezza può variare a seconda della sensibilità e della bravura dell’operatore, ma certamente non si tratta di un 3D vero e proprio.

Per fare un esempio molto recente di un caso del genere, solo pochi giorni fa è stata annunciata la conversione in 3D di uno degli episodi della saga di Guerre Stellari, precisamente Episodio 1 – La minaccia fantasma che dovrebbe uscire nelle sale nel 2012.

Discorso molto diverso invece quando si parla di film di animazione.

In quel caso la macchina prende il master realizzato in due dimensioni e avendo come dati a disposizione tutte le sagome tridimensionali dei personaggi, può elaborare il tutto e fornire in uscita una traccia 3D ottimale.

Ora un po’ di tecnica.

L’effetto 3D avviene attraverso le riprese in contemporanea di due telecamere posizionate ad una distanza di 8-10 centimetri l’una dall’altra, in maniera tale da ricostruire la visuale dell’occhio umano. In realtà per motivi tecnici questa distanza tra i due obiettivi non si riesce ad ottenere e quindi si ricorre ad un complicato sistema di specchi che in pratica pregiudica la possibilità di utilizzare uno zoom.

Queste perchè i due obiettivi dovrebbero muoversi in maniera perfettamente sincrona, cosa quasi impossibile da gestire; si ovvia a questo problema attraverso carrellate della macchina in maniera da simulare l’effetto zoom.

Ecco dunque il motivo che per ora non rende praticabile un utilizzo spettacolare della tecnologia tridimensionale negli avvenimenti live e che costringe la ripresa tridimensionale solo da telecamere non in movimento.

A tal proposito può essere utile leggere il commento sulla visione della finale del Roland Garros 2010 dove in effetti le riprese in 3D erano tutte a profondità fissa.

Si diceva che la visione 3D viene costruita attraverso l’unione di due differenti punti di vista, cioè gli occhi. Il nostro cervello, attraverso la fusione di queste due immagini leggermente sfalsate, ci fornisce una visuale con l’effetto profondità.

Dal punto di vista tecnologico, ad esempio su un televisore, è necessario ricostruire questa situazione e cioè che l’occhio destro veda un quache cosa di simile, ma leggermente diverso da quello che vede l’occhio sinistro.

Esistono diversi modi per fare questo e a seconda della modalità utilizzata si può ottenere un effetto più o meno gradevole, più o meno realistico.

La modalità più utilizzata è ovviamente quella che possiamo vedere al cinema e che prevede l’uso di occhialini che fanno vedere ad un occhio un segnale diverso da quello che vede l’altro occhio. Evidentemente sono due segnali molto simili che il cervello può sovrapporre ed è proprio quella piccola differenza che permette di ottenere l’effetto profondità.

Nella pratica il segnale che arriva è doppio, cioè ogni singolo fotogramma ha una versione per l’occhio destro e una versione per l’occhio sinistro.

Gli occhialini cosiddetti attivi devono chiudere l’occhio sinistro quando arriva il fotogramma per l’occhio destro e chiudere l’occhio destro quando arriva il fotogramma per l’occhio sinistro. Chiaramente il tutto avviene ad una velocità tale che l’occhio non si accorge di questo apri-chiudi e la visuale sembra fluida.

Tecnologicamente questo avviene perchè le due lenti hanno un display lcd monocromatico che commuta in modalità opaco-trasparente in sincronia con lo schermo del film, fungendo da otturatore per ogni occhio.

Ecco spiegato l’elevato costo degli occhialini attivi che si aggira sul centinaio di euro.

La tecnologia passiva, normalmente utilizzata nelle sale cinematografiche, consiste nell’avere un occhiale con lenti semplicemente polarizzate. Nelle sale è quindi il proiettore che si occupa di inviare il segnale per l’occhio destro polarizzato in una maniera e il segnale per l’occhio sinistro polarizzato in un’altra secondo quanto previsto dagli occhialini che in realtà fungono da semplici filtri del costo anche di un euro soltanto.

La qualità ottenuta è grossomodo la stessa, quello che cambia è la distribuzione dei costi perchè la fruizione di occhialini passivi comporta l’utilizzo di un proiettore con caratteristiche molto più costose (spesso è un proiettore che ne contiene due al suo interno, uno che trasmette con la polarizzazione per un occhio e l’altro che trasmette con la polarizzazione per l’altro occhio).

Per quanto riguarda la televisione, la tecnologia al momento si sta indirizzando verso la tecnologia attiva e quindi verso l’utilizzo di occhialini molto costosi.

Ciò è dovuto al fatto che l’utilizzo di occhiali passivi richiede, come detto in precedenza, una trasmissione del segnale appositamente configurata. Nel campo televisivo, non avendo un proiettore, si gestisce lo schermo polarizzando una riga di pixel per ogni occhio.

Questo fornisce un buon risultato e consente l’impiego di occhialini a basso costo, ma rende impossibile la visualizzazione di segnali in full hd perchè sullo schermo non ci sono pixel sufficienti (ne servirebbero 1080 per ogni occhio).

Qualche produttore però ultimamente sta cavalcando questa seconda opzione in maniera da fornire un elevato numero di occhiali in dotazione col televisore; in pratica si vede in 3D, ma non in full hd.

La tecnologia attiva invece, prevede all’interno del televisore un trasmettitore che dia il clock agli occhialini attivi per la corretta gestione del segnale per ogni occhio.

La necessità di utilizzare questo trasmettitore fa in modo che gli occhialini attivi non siano compatibili, nel senso che ogni marca al momento ha gli occhialini dedicati.

Ogni soluzione presenta pertanto dei pro e dei contro; da una parte si ha un basso costo degli occhialini e una risoluzione di qualità non al top, dall’altra si ha una qualità in full hd, ma un costo degli occhialini alto senza dimenticare la loro non compatibilità.

Era stato annunciato un occhiale attivo universale il cui costo si dovrebbe aggirare attorno ai 150 euro, ma essendo la sincronia televisore-occhiale molto delicata, c’è il rischio che la visione possa essere di qualità inferiore rispetto agli occhialini originali.

In pratica ad oggi, se un gruppo di amici ha televisori con tecnologia attiva, ma di marche diverse, non è possibile per loro ritrovarsi insieme per vedere un film in 3D portando ciascuno il proprio paio di occhialini attivi.

Tornando al mercato, ultimamente sono stati annunciati televisori che non richiedono l’utilizzo degli occhialini, si tratta di apparecchi dotati di display chiamati auto-stereoscopici.

Tra le varie offerte e curiosità va inclusa anche la nuova consolle Nintendo 3DS in uscita in questi giorni.

La cosa da ribadire è che l’unica possibilità che il nostro cervello ricostruisca una situazione tridimensionale è che arrivino due immagini differenti, una per ogni occhio.

Quindi è questo che bisogna ricreare, con o senza occhialini; servono dunque display che forniscano queste due immagini.

La soluzione è quella di dare un’immagine diversa a seconda del grado di inclinazione con cui si guarda lo schermo.

Per comprendere meglio il concetto si potrebbero prendere come riferimento quelle cartoline anni settanta-settanta che a seconda del grado di inclinazione mostravano un’immagine diversa.

Questi display ovviamente non si inclinano, ma giocano in maniera simile sulla distanza che c’è tra i nostri due occhi e quindi avendo un’immagine angolata verso l’occhio destro e un’altra immagine angolata verso l’occhio sinistro, ecco che è possibile simulare l’effetto 3D anche senza l’uso di occhialini specifici.

Ovviamente dal punto di vista tecnologico le cose sono molto più complicate, ma l’idea è sostanzialmente questa: avere una sorta di lenti inserite nello schermo che servono per indirizzare le immagini verso gli occhi separandole in partenza.

Anni fa la Sharp aveva addirittura presentato un prototipo che consentisse a marito e moglie di guardare contemporaneamente due programmi diversi sullo stesso televisore, sfruttando queste caratteristiche: una persona posizionata sul lato destro del divano vedeva un programma, l’altra posizionata sul lato sinistro, ne vedeva un altro; l’audio era ovviamente in cuffia.

La contro-indicazione, cioè il problema, è che questo tipo di televisori funzionavano solo e soltanto se l’utilizzatore era sistemato nel giusto modo: c’era un’unica posizione nella quale lo spettatore poteva sperare di agganciare il segnale tridimensionale; fuori da quella posizione si vedeva o doppio oppure solamente uno dei due segnali singoli.

La novità di questi ultimi televisori annunciati per il prossimo futuro è in sostanza che la tecnologia ha permesso di allargare o meglio aumentare il numero delle posizioni utili.

Non c’è un angolo all’interno del quale il 3D funziona, ma ci sono diversi punti che permettono di agganciare il segnale; questo significa che se si sposta la testa anche solo di qualche centimetro si corre il rischio di uscire dal punto utile e perdere così l’effetto tridimensionale.

Il corretto funzionamento del tutto avviene solamente quando può essere garantita la posizione centrale e la giusta distanza dallo schermo.

Ecco quindi che tutto diventa molto più semplice da gestire nel caso di una consolle per videogiochi come il caso della nuova Nintendo 3DS dove il giocatore ha una posizione più o meno obbligata e il display auto-stereoscopico è tarato su quella posizione.

C’è da tenere sempre presente però, che l’effetto tridimensionale è tanto piacevole e coinvolgente quanto più lo schermo è grande.

Unendo questa cosa al fatto che questi display auto-stereoscopici hanno forzatamente una risoluzione inferiore a causa della doppia immagine che devono gestire, ecco che probabilmente su schermi piccoli come quelli di una consolle portatile forse il gioco in formato bi-dimensionale standard potrebbe essere ancora oggi più coinvolgente di quello in 3D.

Sostanzialmente si può dire che siamo ancora molto lontani da una buona e confortevole visione in formato tridimensionale senza l’utilizzo di occhialini, nonostante gli annunci eclatanti che si possono trovare in questi ultimi tempi.

***     ***     ***     ***     ***

 Aggiornamento del 01-02-2013

Mi pare opportuno riprendere in mano l’argomento e fare il punto della situazione sulla tecnologia 3D dopo il CES Consumer Electronics Show del 2013 tenutosi a Las Vegas poche decine di giorni fa.

Ebbene si può dire che la storia ha confermato quanto detto sopra.

Infatti a poco più di due anni dalle riflessioni fatte in questo articolo, il 3D non è già più sinonimo di innovazione, né tantomeno un volano per il marketing sul quale basarsi per spingere nuovi prodotti.

Pochi tutto sommato i contenuti realmente visti in tutto questo periodo, a parte qualche film uscito in sala.

Neppure lo sport è riuscito a far decollare questa tecnologia: ci sono stati tentativi sia con alcune manifestazioni calcistiche, sia con le olimpiadi di Londra 2012, ma nulla da fare, aspetti tecnici ed economici hanno bloccato questa evoluzione.

Diciamolo pure: il 3D non era decollato nei decenni scorsi e non lo ha fatto neppure questa volta; ormai gran parte dei nuovi televisori ha questa tecnologia incorporata senza che ciò costituisca un notevole valore aggiunto.

La mancanza dei contenuti fruibili è sempre il problema di fondo: si possono avere numerosi film 3D in blue-ray che a volte possono anche essere molto gustosi, ma la grande produzione, quella dei broadcaster generalisti ( le televisioni ),  non ha fatto proprio l’argomento soprattutto, come si sospettava fin dall’inizio, per motivi economici essendo i costi alti e i benefici non così giustificanti.

Altra tegola per il comparto 3D è l’ormai generalmente tramontato progetto della visione senza occhialini: la tecnologia oggi permette una visione senza occhialini dedicati, solamente a certe condizioni molto rigide.

I motivi tecnici già ben spiegati più sopra sono gli stessi che oggi obbligano coloro i quali volessero usufruire di una visione tridimensionale senza occhialini, a restare fermi in una posizione ben precisa ad una certa distanza e ad una certa angolazione rispetto allo schermo: il punto di fuoco è rimasto sempre molto piccolo nonostante i progressi tecnologici e i relativi esperimenti.

Dunque oggi si può dire che la visione casalinga senza occhialini non è possibile, né lo sarà in futuro; in qualche caso particolare potrà essere possibile la visione ad “occhio nudo” ad esempio in fiere oppure in ambienti espositivi.

Non è difficile immaginare il prototipo di un’auto innovativa presentato mediante uno schermo tridimensionale in una grande fiera di settore, ma probabilmente ci sarà una postazione ben indicata di fronte allo schermo e solamente da quel punto di vista si potrà usufruire della visione in 3D.

Oppure nel punto vendita di un grande centro di arredamento potrebbe essere presente qualcosa di simile affinché i potenziali clienti possano visualizzare ad occhio nudo l’ambientazione realizzata a computer e avere un’idea reale del risultato finale.

Detto ciò non è che la tecnologia 3D sia defunta, ma certamente è ormai chiaro che non è su un tale aspetto che il futuro della televisione potrà contare per innovare i propri prodotti, cosa che probabilmente dipenderà più da altri aspetti come la tecnologia OLED (molto probabile) e la tecnologia 4k (ancora tutta da vedere).

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