- Settop Box (STB):
b. Các hệ thống hiển thị cho 3DT
• Hệ thống công nghệ stereoscopic: là hệ thống dựa trên các cặp kính, các hình ảnh được hướng đến các mắt trái và phải. Trong hệ thống này lại phân làm hai loại: các cặp kính thụ động (passive glasses) mà thường là các kính phân cực; các cặp kính tích cực (active glasses) mà thường là các kính cửa chập (shutter glasses);
• Hệ thống công nghệ không dùng kính (auto-stereoscopic), gồm các loại như: lenticular display, parallax barrier, spinning Mirror;
• Holographic (điều chế ánh sáng không gian khi dùng giản đồ giao thoa sóng ánh sáng).
Công nghệ các kính cửa chập (shutter glasses), hay kính phân cực tích cực:
Công nghệ 3D mà một số hãng như Panasonic, Sony, Nvidia thường hay sử dụng nhất hiện nay và trong tương lai gần là công nghệ “các kính cửa chập”. Về cơ bản đó là các
cặp kính thực hiện ngăn cách luân phiên mắt trái và mắt phải trong khi TV phát các ảnh riêng rẽ cho mỗi mắt, do vậy tạo nên ảnh 3D trong tâm trí (mind) của người xem.
Nguyên tắc làm việc của công nghệ Các kính cửa chập là như sau: Tín hiệu video của TV lưu ảnh cho mắt trái trên các field chẵn, và các ảnh cho mắt phải trên các field lẻ của nó. Bản thân TV được đồng bộ với các kính của chập qua công nghệ tia hồng ngoại (infra-red) hoặc công nghệ sóng cao tần (RF). Các kính cửa chập có chứa tinh thể lỏng và bộ lọc phân cực. Khi nhận được tín hiệu đồng bộ thích hợp từ TV từng mắt kính sẽ bị đóng (bị làm mờ tối) hoặc mở (được trở thành trong suốt) làm cho mắt trái sẽ chỉ nhìn thấy ảnh trên field chẵn, mắt phải sẽ chỉ nhìn thấy ảnh trên field lẻ của tín hiệu video. Điều này có nghĩa ở mỗi thời điểm chỉ có một mắt nhìn thấy một ảnh. Bằng việc xem hai ảnh từ các hướng ứng với hai mắt khác nhau, ảnh 3D sẽ được cấu tạo lại bởi não bộ. Ưu điểm của phương pháp này là, phụ thuộc vào tần số frame được sử dụng, có thể sử dụng màn hình HD để xem nội dung 3D HD mà không cần cải biên gì.
Một nhược điểm của công nghệ này là do sự đóng mở (chớp) nhanh của các cửa chập (khoảng 120 lần/s), ánh sáng lọt vào mắt sẽ yếu hơn, làm cho ảnh dường như tối hơn. Đồng thời giá thành của cặp kính cao, và phải nạp điện.
Công nghệ các kính phân cực thụ động:
Kính 3D phân cực làm việc như sau: Để cho kính phân cực làm việc phim cần xem phải được quay khi dùng hai camera, hoặc dùng một camera đơn với hai ống kính. Khi chiếu thì phải dùng hai máy chiếu (projector) trái và phải, gắn với các bộ lọc phân cực trên các ống kính, và sau đó chiếu đồng thời phim trên cùng một màn ảnh. Bộ lọc phân cực định hướng các ảnh từ máy chiếu bên trái theo một mặt phẳng (ví dụ, mặt phẳng đứng), còn bộ lọc trên máy chiếu bên phải thì định hướng các ảnh của nó theo mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng trên (tức là mặt phẳng ngang).
Màn hình LCD dùng bộ lọc phân cực phủ toàn bộ màn. Chúng là các dải các bộ lọc phân cực xắp xếp theo chiều ngang của màn, và được thay đổi luân phiên phân cực, với mỗi dải che một dòng ngang các pixel. Khi video được hiển thị, các dòng lẻ tải tín hiệu video trái, còn các dòng chẵn tải tín hiệu video phải.
Các cặp mắt kính mà người xem đeo khi ngồi xem là các kính đặc biệt, được trang bị các thấu kính phân cực khác nhau. Các thấu kính trái của cặp kính được sắp trong cùng một mặt phẳng đứng, có nghĩa là cùng với mặt phẳng của các hình ảnh mà máy chiếu trái phát ra, tức ứng với các dòng chẵn. Tương tự như vậy đối với các thấu kính phải của cặp kính. Như vậy mắt trái của người xem chỉ nhìn thấy các hình ảnh trên màn được chiếu ra từ máy chiếu bên trái, còn mắt phải của người xem chỉ nhìn thấy các hình ảnh trên màn được chiếu ra từ máy chiếu phải. Vì cả hai hình ảnh được thu nhận từ hai góc khác nhau nên não bộ của người xem sẽ tổng hợp thành một ảnh 3D đơn.
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ cần một kênh truyền hình đơn là có thể tải tín hiệu 3D, và cặp kính xem thì không đắt. Nhược điểm là màn hình phải được gắn các bộ lọc phân cực trên đó, làm tăng đáng kể giá thành. Việc xem video 2D bình thường, không dùng cặp kính, trên các màn hình này thì không bị ảnh hưởng bởi các bộ lọc phân cực. Một nhược điểm khác của công nghệ này là, cũng như các cặp kính của chập, cường độ ánh sáng tới được mắt người sẽ bị giảm.
Như vậy chúng ta thấy nhược điểm lớn nhất của công nghệ stereoscopic 3D TV là yêu cầu người sử dụng phải mang kính hoặc thiết bị đặc biệt để xem. Điều này là không thuận tiện và khó chịu, gây mỏi mắt.
Công nghệ lenticular lenses:
Đây là công nghệ dùng các thấu kính dạng hình trụ nhỏ xíu, gọi là các lenticule. Các lenticule này được dán thành mạng trên một phiến trong suốt. Sau đó phiến này được dán lên bề mặt hiển thị của màn hình LCD. Do vậy khi người xem xem các ảnh thì các ảnh đó được phóng to bởi thấu kính hình trụ. Các mắt trái và phải của bạn nhìn thấy hai ảnh 2D khác nhau, và não bộ sẽ kết hợp chúng để tạo thành một ảnh 3D.
Hình 4.45: Mô ph ng công nghệ Lenticular Lens
Nhược điểm của công nghệ lenticular lenses là là nó phụ thuộc rất nhiều vào vị trí bạn ngồi so với màn hình. Nó đòi hỏi những vị trí xem tốt để có thể đạt được hiệu ứng 3D, và việc lệch đi dù chỉ một ít sẽ làm cho ảnh TV được thụ cảm dường như bị méo đi.
Công nghệ rào chắn thị sai (parallax barrier):
Công nghệ parallax barrier là một phương pháp chính khác cho phép xuất ảnh autostereoscopic. Công nghệ này đang được nhiều công ty như Sharp, LG… thực hiện, vì nó là một trong những công nghệ thân thiện nhất với khách hàng, và có lẽ cũng là công nghệ cho phép xem 2D thông thường.
Parallax barrier là một lưới tinh (fine grating) tinh thể lỏng đặt ở phía trước màn hình, với những kẻ hở tương ứng với những cột pixel nhất định của màn TFT. Các vị trí này được cắt để cho phép truyền các ảnh luân phiên tới mỗi mắt người xem khi họ ngồi ở những vị trí xem tối ưu. Khi một điện áp thấp được đặt vào parallax barrier các khe hở của nó sẽ hướng ánh sáng từ mỗi ảnh tới mắt trái và mắt phải khác nhau một ít; do vậy tạo hình dung độ sâu và ảnh 3D trong não.
Hoạt động của công nghệ parallax barrier là như sau. Trong mode 2D tinh thể lỏng chuyển mạch được điều khiển sao cho rào chắn thị sai là trong suốt, cho phép tất cả ánh sáng đi qua. Điều này làm cho mắt trái và mắt phải cùng nhìn thấy ảnh như vậy, dẫn tới hiển thị hai chiều. Trong mode 3D rào chắn thị sai được tạo ra bởi việc điều khiển tinh
thể lỏng chuyển mạch, do vậy tách ánh sáng tới hai ảnh. Điều này tạo ra các ảnh khác nhau tới mắt trái và mắt phải, tạo cảm giác độ sâu.