English

Thế giới của thị giác hai mắt

Một trong số những thuộc tính quan trọng nhất của thế giới vật chất xung quanh ta là sự tồn tại của không gian 3 chiều. Con người có thể trực tiếp cảm nhận không gian 3 chiều thông qua các giác quan (thị giác, xúc giác, các cảm giác bản thể ...), trong đó thị giác thu nhiều thông tin nhất. Khi quan sát xung quanh bằng mắt, có 2 yếu tố làm ta cảm nhận được chiều sâu hay khoảng cách, đó là sự điều tiết của thủy tinh thế và góc chập của 2 mắt. Ấn tượng chìm hay nổi của không gian và các đối tượng có được nhờ sự tổng hợp của não bộ từ các hình ảnh ghi nhận đồng thời  từ mắt trái và mắt phải. Hãy thử làm một thí nghiệm nhỏ: Nhắm 1 mắt lại rồi cầm 2 cây bút chì ở 2 tay rồi thử tìm cách chạm 2 đầu chì vào nhau từ nhiều hướng. Bạn sẽ thấy rõ sự khác biệt của thế giới quan cảm thụ bằng một mắt và hai mắt. Nhờ tiếp thu được thông tin từ 2 góc nhìn khác nhau, thị giác hai mắt giúp chúng ta định được khoảng cách xa gần và do đó, nhận thức được tính vô tận và liên tục của 3 chiều không gian. 

Nguyên lý căn bản của hầu hết các thể loại hình ảnh nổi là sự mô phỏng thị giác hai mắt đối với đối tượng sự vật. Nói cách khác, hiệu ứng 3D ở các loại ảnh nổi hay phim nổi đều giống nhau ở bản chất:  nhằm gửi đến mắt trái và mắt phải người quan sát một cách tách biệt hai hình ảnh tương ứng với góc lệch bên trái và bên phải của đối tượng (nếu tách biệt không tốt sẽ có hiện tượng nhòe hình). Sự chập ảnh vô thức của não bộ sẽ gây nên ấn tượng chìm hay nổi của đối tượng sự vật. Đó là sự khác biệt lớn nhất đối với hình ảnh 2D truyền thống - khi người quan sát dù đứng ở bất kỳ góc nào thì mắt trái và phải cũng chỉ nhìn thấy một khuôn hình giống hệt nhau. Tuy nhiên cần lưu ý rằng 1/4 số người trong số chúng ta không ý thức rõ rệt về độ nổi trong không gian ba chiều, khi đi xem phim nổi, họ cũng không thấy khác gì phim thường.

  1) Ảnh stereo nhìn chéo và nhìn song song

Phương pháp sơ khai nhất để quan sát hiệu ứng nổi 3D là đặt hai ảnh trái phải của đối tượng bên cạnh nhau. Mắt trái nhìn vào ảnh bên phải, mắt phải nhìn vào ảnh bên trái (Cross view). Ta sẽ thấy một bức ảnh 3D nổi ra ngoài màn ảnh 

Ngược lại nếu đảo vị trí hai ảnh, rồi mắt trái nhìn vào ảnh bên trái, mắt phải nhìn vào ảnh bên phải (Parallel view), ta sẽ thấy một bức ảnh 3D lõm sâu vào trong màn ảnh.

Nhược điểm của phương pháp này là phải tập luyện rất nhiều, không phải ai cũng có thể nhìn ra được. Và nhìn nhiều quá cũng gây chóng mặt nhức đầu do sự tập trung và điều tiết mắt quá độ.

2) Ảnh ảo không gian ba chiều (Auto-stereogram)

3) Ảnh toàn phương (Hologram)

Là ảnh không ghi trực tiếp hình ảnh lên phim, mà ghi các mẫu giao thoa bằng laser lên một môi trường nhạy quang. Khi xem ảnh không cần dùng kính mà vẫn thấy nổi. Tuy nhiên, nhược điểm là độ phân giải kém do kết hạt và rất ít màu sắc. Ảnh Hologram đã xuất hiện ở Việt Nam từ cách đây hàng chục năm, dưới dạng đồ chơi của trẻ em. 

  4) Ảnh và phim phân màu Anaglyph

		Ảnh nổi Anaglyph nhìn bằng kính phân màu
Ảnh trái - phải được phân màu  Cyan - Red rồi trộn lại

Hai ảnh gốc stereo mỗi ảnh được phân một kênh màu khác nhau rồi lồng vào nhau. Khi quan sát ảnh anaglyph, ta phải đeo kính Red-Cyan. Nhờ mỗi mắt kính có tác dụng lọc màu chỉ cho ảnh tương ứng truyền qua nên mắt trái ta chỉ thấy ảnh trái, mắt phải chỉ thấy ảnh phải. Và do đó, ta sẽ có cảm giác nổi 3D mà không cần nỗ lực điều tiết mắt đặc biệt gì cả. Hạn chế của phương pháp này là bị mất bớt màu sắc khi quan sát ảnh do phải qua kính lọc màu. Công nghệ Anaglyph mà khá phổ biến trong điện ảnh 3D nhưng ít khi được dùng để xem ảnh tĩnh. Xem một số mẫu ảnh Anaglyph tại đây (cần kính Red-Cyan)

 5) Ảnh lật (Flip) và ảnh biến hình (Morphing)

6) Ảnh cắt lớp giả 3D (multi-layers 2D to pseudo-3D) 

Được tạo ra bằng cách đặt các lớp phẳng bẹt chồng lên nhau (từ 2-5 lớp), mỗi lớp là một layer tương ứng với một đối tượng. Cảm giác nổi có được là nhờ hiệu ứng tạo khoảng cách giữa các lớp. Không gian giả 3D là không gian rời rạc và lượng thông tin trong tấm ảnh đó chỉ ngang với một ảnh 2D. Ưu điểm là rất dễ làm nên giá thành rẻ.

7) Ảnh nổi 3D tích hợp (integrated image) 

Hay còn gọi là ảnh 3D chân thực (real-world 3D) dùng tấm vi thấu kính (lenticular). Đây là công nghệ tiên tiến nhất  hiện nay. Bạn có thể tìm hiểu chi tiết về công nghệ này trong mục Nguyên lý của ảnh nổi 3D tích hợp 

8) Phim nổi 3D dùng công nghệ phân cực

Dùng nguyên lý phân cực ánh sáng để tách hình ảnh mắt trái và mắt phải. Là công nghệ chiếu phim nổi 3D phổ biến nhất hiện nay ở các rạp phim 3D. Một số mẫu TV 3D của các hãng lớn cũng dùng công nghệ này (loại TV 3D dùng kèm kính). Xem thêm phần Màn hình 3D và Máy chiếu 3D

9) Màn hình  3D dùng công nghệ chớp tắt điện tử theo thời gian (shutter)

Các hình ảnh trái và phải của phim 3D hay ảnh 3D được tách ra rồi tạo thành các dòng điểm ảnh xen kẽ (dòng chẵn-lẻ tương ứng với ảnh trái-phải). Dùng card đồ họa chuyên dụng có thể điều khiển các dòng chẵn lẻ chớp tắt liên tục và xen kẽ theo thời gian với tần số cực nhanh. Người xem sử dụng một kính điện tử được đồng bộ hóa với tần số đó có thể quan sát thấy hiệu ứng 3D. Công nghệ này cũng được nhiều hãng phát triển dùng để xem phim nổi 3D hoặc chơi game 3D. Nhược điểm do sự chớp tắt liên tục (dù rất nhanh) có thể gây mỏi mắt nếu xem trong thời gian dài.

10) Màn hình 3D dùng vi thấu kính (lenticular) hoặc parallax barrier

Cho hiệu ứng 3D tương tự như ảnh 3D tích hợp. Là công nghệ dùng cho TV 3D của tương lai (một số hãng đã bắt đầu phát triển và giới thiệu ở CES '09). Không cần dùng kính để xem hiệu ứng 3D, tuy nhiên có thể bị hạn chế về vị trí quan sát.