3D-televisio

3D-televisio pystyy näyttämään stereoskooppista kuvaa, joka luo ihmisen aivoille vaikutelman kolmiulotteisesta kuvasta. 3D-sisältöä televisiot voivat näyttää joko suoraan antenni- tai kaapeliverkosta (mikäli niissä lähetetään 3D-sisältöä), 3D-blu-ray-soittimista tai 3D-näytönohjaimella varustetuista tietokoneista. Yleisimmin 3D-sisältöä toistetaan 3D-blu-ray-levyiltä, joiden katsomiseen tarvitaan yhteensopiva 3D-blu-ray-soitin.

Joissakin 3D-televisiot voivat muuttaa tavanomaisen 2D-lähetyksen keinotekoisesti 3D-kuvaksi. Näin tuotettu 3D-kuva ei vastaa kuitenkaan laadultaan aitoa 3D-sisältöä vaan muistuttaa lähinnä eri syvyystasoille jaettua keinotekoista View Master -kuvaa, ja jotkin kohteet saattavat leijua väärässä kohdassa syvyysavaruutta. Parhaimmillaan keinotekoinen 3D-kuva voi hillitysti toteutettuna kuitenkin olla varsin vaikuttava efekti ja tuo 2D-kuvaan uutta elävyyttä. Uusimmissa malleissa 3D-muunnosalgoritmit ovat selvästi parempia kuin alkuaikoina ja tuottavat esim. lasten piirretyissä kohtuullisen toimivan lopputuloksen.

Suomessa 3D-televisiot tulivat myyntiin kesällä 2010. Aluksi televisiot hyödynsivät aktiivilasitekniikkaa, mutta vuonna 2011 myyntiin tulivat uudempaa passiivilasitekniikkaa käyttävät televisiot, joissa on pyritty pääsemään eroon aktiivilasitekniikan haittapuolista, kuten lasien paristonvaihtotarpeesta ja kuvan himmeydestä, heikosta kontrastista ja välkynnästä. Passiivilaseilla nämä ongelmat on voitu voittaa, mutta hintana on ollut pystyresoluution puolittuminen 1080 juovasta 540:een. Kummallakin tekniikalla on omat vannoutuneet kannattajansa. Useimmat televisiovalmistajat tarjoavatkin tällä hetkellä valikoimissaan kummallakin tekniikalla varustettuja malleja. Tällä hetkellä käytännössä kaikki käytössä olevat tekniikat edellyttävät jonkinlaisten 3D-lasien käyttämistä. Lasiton tekniikka odottaa vielä tulemistaan, vaikka joitakin erityismalleja onkin esitelty käytössä.

Aktiivilasitekniikka 

Aktiivilasitekniikka on vanhempi ja alkuperäinen 3D-television näyttötekniikka. Tekniikka perustuu kauko-ohjattavilla nestekidesulkimilla varustettujen 3D-aktiivisuljinlasien käyttöön. 3D-kuvaa näyttävä televisio lähettää joko infrapuna- tai radiotaajuista tahdistussignaalia, jonka ohjaamana lasit sulkevat vuoron perään vasenta ja oikeaa linssiä. Samaan aikaan televisio näyttää koko ruudun kokoisen kuvan vuorotellen vasemmalle ja oikealle silmälle. Kuva vaihtuu silmältä toiselle tavallisesti noin 50 Hz:n taajuudella. Etuna tässä tekniikassa on kuvan täyden resoluution (1080p) säilyminen, mikä näkyy terävämpänä kuvana. Haittana on monimutkainen ja kallis tekniikka ja se, että 3D-aktiivilasit tarvitsevat virtaa. Tavallisimmin virrantarve on ratkaistu paristoilla tai ladattavalla akulla.

Eräissä aktiivilasitekniikkaa käyttävissä teräväpiirtotelevisiomalleissa 3D-kuvan pystyresoluutio esitetään kuitenkin puolitettuna (1080p → 540p). Kun Samsung ja LG mainostivat Saksassa 3D-televisioita merkinnällä ”Full HD 3D”, vaikka kyseiset mallit saattoivat esittää 3D-kuvaa vain puolitetulla resoluutiolla, Saksan kuluttajaviranomainen Verbraucherzentrale Bundesverband ryhtyi oikeustoimiin harhaanjohtavan markkinoinnin takia.

Sulkimen takia aktiivilasien kuva välkkyy, vaikka parhaimmissa toteutuksissa kaikki eivät sitä havaitsekaan. Myös lasien sisäpinnasta heijastuva ympäristön hajavalo välkkyy tästä syystä. Migreenikoille tai epileptikolle välkyntä voi kuitenkin aiheuttaa kohtauksen, ja useat muutkin ovat valittaneet päänsärystä kokoillan elokuvan katsomisen jälkeen. Nestekidesuljin ei läpäise kaikkea valoa, vaan se himmentää lävitseen tulevaa valoa silloinkin kun suljin on auki. Lisäksi suljin on kiinni puolet ajasta, joten yhteisvaikutuksena silmään saapuvan valon määrä vähenee tyypillisesti 70–80 %, mikä heikentää kuvan kontrastia merkittävästi. Välkynnän minimoimiseksi ja vähäisen valon läpäisevyyden kompensoimiseksi on aktiivilasitekniikkaa käytettäessä katseluhuone pimennettävä mahdollisimman tarkoin.

Aktiivilasit ovat tekniikan takia kalliimmat kuin passiivilasit. Niiden hinta alkaa noin 40 eurosta ylöspäin.

Passiivilasitekniikka 

Passiivilasitekniikka on uudempi 3D-tekniikka, joka tuli markkinoille vuoden 2011 aikana. Alkuvaiheessa tekniikka kärsi suppeammasta katselukulmasta kuin aktiivitekniikka. Kuvassa saattoi näkyä myös polarisaation ja puolittuneen pystyresoluution aiheuttamia vaakasuuntaisia tummia juovia, mutta nämä ongelmat on pääosin ratkaistu jo vuoden 2012 malleissa.

Tekniikka perustuu polarisaation käyttöön. Passiivilasitekniikassa TV-näytön edessä on polarisoiva kalvo, joka näyttää vierekkäisten vaakarivin pikselit eri tavoin polarisoituna. Laseissa on vastaavasti eri tavoin polarisoidut linssit vasemmalle ja oikealle silmälle. Joka toinen vaakarivi näyttää vasemmanpuoleista kuvaa, joka toinen oikeanpuoleista kuvaa. Kumpikin kuva näkyy yhtä aikaa kummallekin silmälle eikä kuva välky. Polarisointi voidaan tehdä joko lineaarisena polarisaationa (vaaka- ja pystysuunta) tai kierteispolarisaationa (myötäpäivään ja vastapäivään). 3D-televisioissa käytetään kierteispolarisaatiota, sillä se sallii pään kallistamisen ilman että 3D-efekti häviää. 

Passiivipaneelissa voidaan käyttää suurempia päivitystaajuuksia 3D-tilassa kuin aktiivipaneelissa, sillä lasien nestekidesulkimien hitaus ei rajoita päivitystaajuutta. Haittapuolena passiivitekniikassa on se, että kuvan pystysuuntainen resoluutio puolittuu (1080p → 540p), sillä joka toinen pikselirivi näyttää vasenta kuvaa ja joka toinen oikeaa. Vaakasuuntainen teräväpiirtotarkkuus ei kuitenkaan muutu miksikään, joten kuva on vaakasuunnassa täyttä teräväpiirtoa (mikäli lähdemateriaali on sellaista). Näin ollen lopputuloksesta ei käytännössä useinkaan huomaa, että pystytarkkuus on puolittunut. Tarkkuuden puolittumista kompensoi kirkkaampi kuva, jonka ansiosta kontrasti on parempi, ja siksi kuva näyttää käytännössä yhtä terävältä kuin aktiivitekniikassa.

Passiivitekniikan etuna on kuvan suurempi kirkkaus ja lasien edullisuus ja keveys; tosin uusimmat aktiivilasitkin ovat nykyisin jo varsin kevyitä. Silti on aina mahdollista tehdä kevyemmät passiivilasit kuin aktiivilasit. Passiivilaseja on saatavana myös silmälasien päälle laitettavina klipseinä, kuten tavallisia aurinkolasejakin, mikä on etenkin silmälasien käyttäjille merkittävä etu. Passiivilasien hinta alkaa noin 10 eurosta ylöspäin.

ColorCode 3D 
ColorCode 3D on 2000-luvulla kehitetty vastaväreihin perustuva 3D-tekniikka. Siinä kuvaa katsotaan vasemmalla silmällä olevan keltaoranssin (amber) ja oikealla olevan sinisen linssin läpi.Tämäkin on siis tavallaan tietynlainen passiivilasitekniikka, mutta etuna on se, että 3D kuvaa voi katsoa mistä tahansa televisiosta. Vasen silmä vastaanottaa väri-informaation ja oikea silmä mustavalkoisen syvyysinformaation sinisen suodattimen läpi. Aivot yhdistävät kuvat kolmiulotteiseksi kuvaksi. Sininen suodatin päästää läpi valoa, jonka aallonpituus on noin 450 nm ja keltaoranssi yli 500 nm:n aallonpituudet, ja siksi kuvassa näkyy laaja värikirjo.

Ilman laseja näkyy värillinen 2D-kuva, jossa ääriviivoissa on vaaleansinistä ja keltaista. Vuoden 2011 alussa suomalainen 3D-TV-kanava käytti tätä tekniikkaa antenniverkon testilähetyksissä.

Anaglyfinen 3D 

Anaglyfinen 3D-menetelmä perustuu värisuodatukseen. Anaglyfiset 3D-lasit ovat yleensä joko puna-viher- tai sini-puna-väriset. Väriavaruus jää kuitenkin vaillinaiseksi, ja se on voimakkaasti sävyttynyt. Näin koodattua 3D-sisältöä voidaan kuitenkin näyttää millä tahansa ruudulla tai valkokankaalla.

Yleensä anaglyfistä 3D-tekniikkaa on käytetty huvipuistojen ja tivolien 3D-elokuvissa: lasit ovat olleet halpoja tai jopa kertakäyttöisiä pahvilaseja, joissa on värilliset muovikalvo- tai sellofaanilinssit.

Vuoden 2008 elokuva Matka maan keskipisteeseen julkaistiin DVD:llä myös anaglyfisenä 3D-versiona, ja pakkaus sisälsi muutamat sini-puna-väriset lasit.

Auto 3D eli lasiton 3D 
Tämä autostereoskopinen tekniikka ei vaadi 3D-lasien käyttämistä lainkaan, vaan 3D-kuva muodostuu automaattisesti katsojan eteen. Autostereoskopia voidaan aikaansaada joko linssitekniikalla tai parallaksisuotimella. Näiden tekniikoiden ongelmana on se, että kolmiulotteinen kuva voidaan aikaansaada vain joko yhteen ainoaan pisteeseen tai useampaan erilliseen pisteeseen, mutta näiden kohtien välillä 3D-efektiä ei synny. Ongelmaa on pyritty kiertämään käyttämällä kameratekniikkaa, joka seuraa katsojan silmiä ja säätää linssistöä tai suodinta. Tällä hetkellä kaupalliset sovellukset ovat rajoittuneet kuitenkin lähinnä kädessä pidettäviin pelikonsoleihin ja muihin vastaaviin pieninäyttöisiin erikoislaitteisiin. Suuremman mittakaavan näytöt odottavat vielä tekniikan kehittymistä ennen kaupallistamistaan.

Katso myös 
 3D-TV (televisiokanava)
 3D-elokuva

Lähteet 

Televisio
Seulonnan keskeiset artikkelit