Как сделать 3d очки в домашних условиях: делаем анаглифные и поляризационные очки своими руками, не выходя из дома

Анаглифные очки 3д

Как здесь было сказано, анаглифную технологию многие считают устаревшим вариантом. К тому не всех устраивает качество сигнала картинки. Но все же это технология до сих пор жива, благодаря своей простоте и дешевого оборудования для того, чтобы смотреть 3д контент, к тому же анаглифные очки 3д очень легко изготовить и своими руками. Как говорится, было бы желание.

Впрочем, у анаглифных очков, есть даже небольшое преимущество перед поляризационными. Дело в том, что если вы будете выбирать 3д очки для компьютера, то выбор вам придется делать между затворными и анаглифными. А если учесть, что для затворных очков 3д требуется мощная видеокарта, дополнительное оборудование, элементы питания, да и цена их недешевая, многие по-прежнему отдают предпочтение анаглифному варианту.

Что касается поляризационных очков, то их предназначение, это просмотр видео. Поэтому в качестве компьютерных очков 3д их использование будет не всегда уместно — они не подойдут, например, для игр. А анаглифные очки 3д, несмотря на то, что считаются устаревшим вариантом, все же более универсальны.

Формирование анаглифного изображения

Каждый ракурс стерео-изображения пропускается через специальный фильтр.
Выбор фильтров напрямую связан с очками для просмотра готового изображения.

Самые популярные очки — красно/голубые, где левое стекло красное, а правое — голубое.
Для таких очков правый ракурс исходной стерео-пары нужно пропустить через ‘голубой’ фильтр (то есть удалить красный цвет),
а левый ракурс — через ‘красный’ фильтр (удалить голубой цвет).
Простота идеи сочетается с простотой реализации — такую фильтрацию можно легко провести аналоговыми методами
(без участия компьютера — простыми стеклянными фильтрами).
На изображении справа наглядно изображён процесс формирования анаглифного изображения.

Наиболее распространённым форматом хранения изображения на компьютере является RGB (Red — красный, Green — зелёный, Blue — синий).
При таком представлении каждый пиксель (точка, минимальная единица деления, совокупность которых формирует полное изображение)
закодирован сочетанием красного, зелёного и синего (вспомните уроки рисования в школе — смешиванием этих 3х цветов можно получить любой другой цвет).
В простейшем случае каждый пиксель анаглифного изображения будет равен = R-компонента от левого ракурса и GB-компоненты от правого ракурса.

Однако получаемое простейшим способом изображение для красно-голубых очков довольно часто страдает рядом недостатков.
Были просчитаны и другие варианты смешивания цветов. Такие фильтры проще представить в виде матрично-векторного умножения и сложения.
Введём следующие обозначения: L — пиксель левого ракурса (left), R — пиксель правого ракурса (right);
компоненты пикселя (x) обозначим как x.r — красная (red), x.g — зелёная (green) и x.b — синяя (blue).
Рассмотрим различные варианты фильтров.

Color (red-cyan) anaglyph

|r| |  1     0     0  | |L.r| |  0     0     0  | |R.r|
|g|=|  0     0     0  |*|L.g|+|  0     1     0  |*|R.g|
|b| |  0     0     0  | |L.b| |  0     0     1  | |R.b|

True (dark) anaglyph

|r| |0.299 0.587 0.114| |L.r| |  0     0     0  | |R.r|
|g|=|  0     0     0  |*|L.g|+|  0     0     0  |*|R.g|
|b| |  0     0     0  | |L.b| |0.299 0.587 0.114| |R.b|

Gray anaglyph

|r|   |0.299 0.587 0.114| |L.r|   |  0      0      0  | |R.r|
|g| = |  0     0     0  |*|L.g| + |0.299  0.587  0.114|*|R.g|
|b|   |  0     0     0  | |L.b|   |0.299  0.587  0.114| |R.b|

Optimized anaglyph

|r| | 0.4154, 0.4710, 0.1669| |L.r| |-0.0109,-0.0364,-0.0060| |R.r|
|g|=|-0.0458,-0.0484,-0.0257|*|L.g|+| 0.3756, 0.7333, 0.0111|*|R.g|
|b| |-0.0547,-0.0615, 0.0128| |L.b| |-0.0651,-0.1287, 1.2971| |R.b|

Yellow-Blue anaglyph

|r| |  1     0     0  | |L.r| |  0     0     0  | |R.r|
|g|=|  0     1     0  |*|L.g|+|  0     0     0  |*|R.g|
|b| |  0     0     0  | |L.b| |  0     0     1  | |R.b|

Что такое анаглифные 3D очки

1.1. Анаглифные стерео очки

Анаглифные 3Д очки – это очки, которые позволяют смотреть трехмерные фильмы. Однако сами по себе очки не делают изображение объемным. Для достижения желаемого эффекта требуется специальный анаглифный фильм. Анаглиф – это метод получения стереоэффекта для видео изображений путем цветового кодирования. Анаглифные 3D очки имеют две разные линзы – одна синяя, другая красная.

Наверняка каждый помнит бумажные очки с линзами разного цвета, которые выдавались в первых 3D кинотеатрах. Это объясняется самой технологией отображения изображения на экране. Для того, чтобы понять ее суть нужно знать, почему человек видит объемные предметы в реальности.

1.2. Принцип работы анаглифных 3D очков

Итак, все дело в том, что мы имеем два глаза, которые расположены на некотором удалении друг от друга. Таким образом, каждый из них видит отдельную картинку. Глядя на предмет мы видим две разные его стороны. Мозг получает два изображения от органов зрения и объединяет их в одну объемную картинку.

Именно на этом свойстве и построены все существующие технологии трехмерного изображения, в частности и анаглифная. Другими словами, на экране изображение разделяется на две картинки (так называемая стереопара). В данном случае выполняется цветовое разделение. Если посмотреть анаглифный фильм без очков, то вы увидите слегка размытое изображение с красными и синими тенями. Такой эффект получается из-за разделения изображения на два цвета – красный и синий.

Восстановление стереопары

Популярность анаглифа вызывает скорее негативную реакцию у любителей полноценного стерео (то есть оборудованными дорогими стерео-устройствами).
Использование анаглифа повсюду делает дорогие устройства бесполезными — чтобы посмотреть сохранённое в анаглифном формате изображение
необходимо либо надеть анаглифные очки, либо преобразовать его в стереопару.

Из формул, по которым вычисляется анаглифное изображение, легко понять, что итоговое изображение всегда теряет большую часть информации оригинальных ракурсов.
Таким образом, первое что нужно понять — полноценное восстановление невозможно никакими алгоритмами.

Первый шаг, который делается с целью получения стереопары — это выделение ракурсов теме же фильтрами, что и в анаглифных очках.
Полученные ракурсы будут лишены части цветового спектра, однако просмотр такой пары уже возможен без анаглифных очков.
Качество и ощущения при этом будут будут примерно теми же, что и при просмотре через анаглифные очки.

Поскольку основная проблема восстановления из анаглифа это потеря цвета, то преобразовав полученные ракурсы в оттенки серого и откорректировав яркость,
можно добиться более комфортного просмотра.

Однако смотреть фильм, изначально снятый в цвете, в оттенках серого — не самое приятное времяпровождение.
Поэтому на втором шаге восстановления стереопары из анаглифа проводится раскрашивание ракурсов.
Да, именно раскрашивание — как в детских книжках. В общем случае, автоматизировать такой процесс едва-ли возможно — такое раскрашивание
придётся проводить профессионалу в профессиональном фоторедакторе (GIMP, Photoshop, Corel Photopoint,…).

Но пытливые умы пошли на хитрость. Дело в том, что многие стереофильмы идут комплектом: анаглиф + моно.
Причём моно как правило является левым ракурсом. Таким образом, в руках мы имеем уже как минимум один полноцветный ракурс и один урезанный, что уже гораздо лучше!
С полноцветного ракурса можно снять цветовую карту и попытаться раскрасить обеднённый ракурс.
По всей видимости, именно этим и занимаются коммерческие продукты: DeAnaglyph от Питера Виммера (создателя StereoScopic Player’a)
и DeAnal от Kostasoft.

Очевидно, что эти средства автоматизации становятся бесполезными для абсолютного большинства фотоматериалов, выложенных в интернет в исключительно анаглифном формате.
Использование анаглифа в качестве формата было оправдано в прошлом, но сегодня для пользователей более выгодным является хранение видео и изображений с раздельными ракурсами.
Текущие программные средства способны преобразовывать стереопары в реальном времени не только в анаглиф, но и в форматы для других устройств.
Одной из причин разработки sView как раз и была необходимость в бесплатном, удобном и функциональном приложении,
которое смогло бы сделать минимально полезным хранение материалов в ‘мёртвом’ анаглифном формате.

Как сделать 3D анаглифные очки: Видео

Анаглифные 3D стерео очки, благодаря разным цветам линз, отфильтровывают цвета. К примеру, левая линза имеет синий цвет, соответственно она фильтрует синее изображение, позволяя видеть только красную часть. Правая линза напротив имеет красный цвет, позволяя глазу видеть только синий. Таким образом, каждый глаз получает отдельную картинку. Далее мозг обрабатывает два получаемых изображения и объединяет их в одну трехмерную картинку.

Анаглифная технология трехмерного изображения на данный момент является устаревшей. Она не позволяет достичь такого высокого качества, как затворная или поляризационная технология. Однако преимуществом анаглифных 3D очков является их низкая стоимость.

Также это единственная технология, которая не требует наличия специального оборудования для просмотра трехмерных фильмов в домашних условиях. Другими словами для просмотра анаглифных фильмов вам не требуется специальный телевизор или монитор. Более этого анаглифные 3Д очки стоят «копейки», что делает их доступными абсолютно каждому.

Как изготовить анаглифные очки 3д самостоятельно

Самый простой способ изготовить анаглифные очки 3д, это использовать для их изготовления пленку синего и красного цвета, и картон. Кстати, нередко такие очки 3д можно встретить и в продаже.

Способ довольно простой: изготовить оправу из картона (можно также использовать плотную бумагу) и вклеить туда цветную пленку. Если нет пленки соответствующих цветов, то можно использовать краску из маркера или краску для струйного принтера. Окрашивание непосредственно маркером не рекомендуется, потому что качество картинки очков 3д, изготовленных таким способом, может быть неудовлетворительным.

Для изготовления анаглифных очков 3д из пластика или стекла нам понадобятся:

прозрачная пленка для принтера, такая же краска, как и в первом случае, стеклянные линзы, или пластмассовая упаковка от компакт-диска, старая оправа.

А вот как выглядит сам процесс изготовления.

Изготавливаем светофильтры. Для этого на одно стекло наносим краску красного цвета, а на второе синюю. Поверх краски накладываем заранее подготовленную прозрачную пленку. Вынимаем из старой оправы обычные стекла и вставляем туда разноцветные светофильтры.

Очки 3д из пластмассы изготавливаются проще, точнее, упрощен процесс изготовления цветных светофильтров. Краска наносится непосредственно на линзы, заранее вырезанные из пластмассы. Для того чтобы процесс резки был проще, пластмассу предварительно нагревают в горячей воде. А после завершения работы края линз обрабатывают при помощи наждачной бумаги.

Кстати, о краске. В принтере используются всего лишь три цвета – сине-зеленый, пурпурный и желтый. Для получения красного цвета вам нужно будет смешать желтый цвет и сине-зеленый в одинаковых долях.

Вместо заключения

Люди старшего поколения наверняка помнят, что раньше было предупреждение не смотреть долго телевизор из-за вредного излучения, исходящего от него, затем были предупреждения по поводу близкого нахождения у монитора компьютера. Теперь же время дошло до технологии 3д. Предупреждения все те же, хотя давно уже нет кинескопных мониторов и телевизоров, от которых и было это вредное излучение, точнее, от их мерцающего света. Но предупреждения основываются все так же на вредном излучении.

Да, зрение у многих действительно испортилось из-за долгого времяпрепровождения у монитора. Но только не из-за какого-то излучения, а из постоянной нагрузки на глаза. А вот что вреднее, целый день вглядываться в маленький экран смартфона или просмотр в очках 3д на большом экране, об этом можно еще поспорить.

Трехмерное изображение – это давно не новость. У многих есть 3Д телевизор с очками, позволяющими наслаждаться объемными фильмами сидя дома. Конечно, современные 3D очки работают по более продвинутым технологиям. Однако первая технология трехмерного изображения основывалась на анаглифном разделении изображения. Соответственно анаглифные 3D очки были первым шагом в развитии объемного изображения.

Анаглифные очки 3д

Как здесь было сказано, анаглифную технологию многие считают устаревшим вариантом. К тому не всех устраивает качество сигнала картинки. Но все же это технология до сих пор жива, благодаря своей простоте и дешевого оборудования для того, чтобы смотреть 3д контент, к тому же анаглифные очки 3д очень легко изготовить и своими руками. Как говорится, было бы желание.

Впрочем, у анаглифных очков, есть даже небольшое преимущество перед поляризационными. Дело в том, что если вы будете выбирать 3д очки для компьютера, то выбор вам придется делать между затворными и анаглифными. А если учесть, что для затворных очков 3д требуется мощная видеокарта, дополнительное оборудование, элементы питания, да и цена их недешевая, многие по-прежнему отдают предпочтение анаглифному варианту.

Что касается поляризационных очков, то их предназначение, это просмотр видео. Поэтому в качестве компьютерных очков 3д их использование будет не всегда уместно — они не подойдут, например, для игр. А анаглифные очки 3д, несмотря на то, что считаются устаревшим вариантом, все же более универсальны.

Как изготовить анаглифные очки 3д самостоятельно

Самый простой способ изготовить анаглифные очки 3д, это использовать для их изготовления пленку синего и красного цвета, и картон. Кстати, нередко такие очки 3д можно встретить и в продаже.

Способ довольно простой: изготовить оправу из картона (можно также использовать плотную бумагу) и вклеить туда цветную пленку. Если нет пленки соответствующих цветов, то можно использовать краску из маркера или краску для струйного принтера. Окрашивание непосредственно маркером не рекомендуется, потому что качество картинки очков 3д, изготовленных таким способом, может быть неудовлетворительным.

Для изготовления анаглифных очков 3д из пластика или стекла нам понадобятся:

• прозрачная пленка для принтера,
• такая же краска, как и в первом случае,
• стеклянные линзы, или пластмассовая упаковка от компакт-диска,
• старая оправа.

А вот как выглядит сам процесс изготовления.

1. Изготавливаем светофильтры. Для этого на одно стекло наносим краску красного цвета, а на второе синюю. Поверх краски накладываем заранее подготовленную прозрачную пленку.
2. Вынимаем из старой оправы обычные стекла и вставляем туда разноцветные светофильтры.

Очки 3д из пластмассы изготавливаются проще, точнее, упрощен процесс изготовления цветных светофильтров. Краска наносится непосредственно на линзы, заранее вырезанные из пластмассы. Для того чтобы процесс резки был проще, пластмассу предварительно нагревают в горячей воде. А после завершения работы края линз обрабатывают при помощи наждачной бумаги.

Кстати, о краске. В принтере используются всего лишь три цвета – сине-зеленый, пурпурный и желтый. Для получения красного цвета вам нужно будет смешать желтый цвет и сине-зеленый в одинаковых долях.

Какие бывают очки 3д

Сразу следует сказать, что технология 3д бывает пассивной и активной. К активному виду относится технология разделения строк. Это наиболее прогрессивный метод. А к пассивным технологиям относятся анаглифная, поляризационная, и технология параллакса. Последняя отличается тем, что изображение подается поочередно на каждый глаз. Один из них картинку воспринимает, а второй закрыт параллаксным барьером. Специальных устройств такая технология не требует

Здесь важно другое – точное размещение перед монитором. Иначе мы не получим полной объемной картинки

Как вы понимаете, для разных технологий передачи изображения очки 3д нужны также разные:

• анаглифные,
• поляризационные,
• затворные.

Анаглифную технологию многие считают устаревшим вариантом передачи 3д изображения. Она основана на цветовом разделении картинки. Поэтому анаглифные очки состоят из красной и синей линзы, которые выполняют роль светофильтра. Многие считают, что изображение, полученное при помощи данной технологии, является недостаточно объемным. Но есть те, кого это вполне устраивает. Тем более, если говорить о цене, то это самый дешевый вариант.

Поляризационная технология и очки 3д для просмотра таких изображений в последнее время очень популярны. Они используются как в кинотеатрах, так и для просмотра контента в домашних условиях, например, на компьютере или по телевизору. Такая технология основана на преломлении попадающего на них потока света.

Каждая их линза принимает лишь только то изображение, которое ей предназначено, а изображение для второй линзы она просто блокирует. Кроме обычных поляризационных, можно также купить очки 3д с диоптриями. Но все же и у этой технологии есть недостаток – это ограниченное расстояние, около 5 метров, между телевизором и зрителем.

Затворные модели применяются при активной технологии разделения строк. Отличаются они тем, что изображение делится не на экране телевизора или мониторе компьютера, а на самом устройстве для просмотра. А синхронизация изображения достигается с помощью инфракрасного порта. Суть их работы заключается в том, что линзы с помощью специальных затворов попеременно закрываются 150 раз в секунду.

Данную технологию можно назвать самой передовой из всех доступных, но она требует наличия мощной видеокарты, дополнительных разъемов для подзарядки и подключения передатчика ИК-сигнала.

Какие бывают очки 3д

Сразу следует сказать, что технология 3д бывает пассивной и активной. К активному виду относится технология разделения строк. Это наиболее прогрессивный метод. А к пассивным технологиям относятся анаглифная, поляризационная, и технология параллакса. Последняя отличается тем, что изображение подается поочередно на каждый глаз. Один из них картинку воспринимает, а второй закрыт параллаксным барьером. Специальных устройств такая технология не требует

Здесь важно другое – точное размещение перед монитором. Иначе мы не получим полной объемной картинки

Как вы понимаете, для разных технологий передачи изображения очки 3д нужны также разные:

анаглифные, поляризационные, затворные.

Анаглифную технологию многие считают устаревшим вариантом передачи 3д изображения. Она основана на цветовом разделении картинки. Поэтому анаглифные очки состоят из красной и синей линзы, которые выполняют роль светофильтра. Многие считают, что изображение, полученное при помощи данной технологии, является недостаточно объемным. Но есть те, кого это вполне устраивает. Тем более, если говорить о цене, то это самый дешевый вариант.

Поляризационная технология и очки 3д для просмотра таких изображений в последнее время очень популярны. Они используются как в кинотеатрах, так и для просмотра контента в домашних условиях, например, на компьютере или по телевизору. Такая технология основана на преломлении попадающего на них потока света.

Каждая их линза принимает лишь только то изображение, которое ей предназначено, а изображение для второй линзы она просто блокирует. Кроме обычных поляризационных, можно также купить очки 3д с диоптриями. Но все же и у этой технологии есть недостаток – это ограниченное расстояние, около 5 метров, между телевизором и зрителем.

Затворные модели применяются при активной технологии разделения строк. Отличаются они тем, что изображение делится не на экране телевизора или мониторе компьютера, а на самом устройстве для просмотра. А синхронизация изображения достигается с помощью инфракрасного порта. Суть их работы заключается в том, что линзы с помощью специальных затворов попеременно закрываются 150 раз в секунду.

Данную технологию можно назвать самой передовой из всех доступных, но она требует наличия мощной видеокарты, дополнительных разъемов для подзарядки и подключения передатчика ИК-сигнала.

Вместо заключения

Люди старшего поколения наверняка помнят, что раньше было предупреждение не смотреть долго телевизор из-за вредного излучения, исходящего от него, затем были предупреждения по поводу близкого нахождения у монитора компьютера. Теперь же время дошло до технологии 3д. Предупреждения все те же, хотя давно уже нет кинескопных мониторов и телевизоров, от которых и было это вредное излучение, точнее, от их мерцающего света. Но предупреждения основываются все так же на вредном излучении.

Да, зрение у многих действительно испортилось из-за долгого времяпрепровождения у монитора. Но только не из-за какого-то излучения, а из постоянной нагрузки на глаза. А вот что вреднее, целый день вглядываться в маленький экран смартфона или просмотр в очках 3д на большом экране, об этом можно еще поспорить.