Наука и технологии
8 декабря 2010, 00:05

3D-фотография: что нас ждёт в обозримом будущем

Во второй половине 2009 года компания Fujifilm выпустила на рынок фотоаппарат Finepix Real 3D W1, который позиционировался как первый в мире 3D-фотоаппарат. Многие не верили, что компактную 3D-фотокамеру создадут так скоро. Не вспоминала публика только об одном: первые стереокартинки английский физик сэр Чарльз Уитстон показывал ещё в 1838 году.

На сегодняшний день компактных цифровых фотокамер с возможностью 3D-съёмки откровенно мало. Помимо упомянутого Fujifilm Finepix Real 3D W1, есть ещё свежая модель Fujifilm FinePix REAL 3D W3, а также конкуренты — Sony Cyber-shot TX9 и WX5, вышедшие в июле 2010 года. И ещё Panasonic Lumix GH2 в сегменте беззеркальных фотокамер со сменной оптикой. Конечно, мы говорим именно о бытовых фотоаппаратах: для профессиональной трёхмерной фотосъёмки используются многообъективные камеры, требующие обязательной установки на штатив ввиду серьёзной массы и габаритов; большинство подобных камер — плёночные.

Fujifilm-Finepix-Real-3D-W3-(2)

Итак, на мировом рынке есть три популярные модели — почему так мало? В какой-то мере причиной этого является несовершенство технологии.

Основной проблемой трёхмерной фотографии, сделанной с помощью «мыльницы», (и, будем честны, любой другой трёхмерной фотографии) является то, что не мы выбираем точку фокуса при создании 3D-картинки. Эту точку уже выбрали за нас заодно с глубиной резко изображаемого пространства. Например, лично протестированный мной Sony Cyber-shot TX9 показал себя очень хорошей, но своевольной машинкой. Он шикарно запечатлел станцию московского метро вдоль путей, показав всю её глубину, зато очень халатно отнёсся к объёмному изображению здания Университета — картинка была похожа на картонную книжку-раскладушку с тремя последовательными плоскостями на разной глубине. Хочется посмотреть на какой-либо интересный объект в углу, а сфокусироваться на нём нельзя. Обидно.

Другой проблемой является демонстрация 3D-фотографий. Конечно, к Fujifilm Finepix Real 3D можно докупить специальную фоторамку для демонстрации трёхмерных фотографий, но всё равно наиболее распространённым способом остаются красно-синие очки-анаглифы для просмотра снимков на мониторе. А анаглифы, как известно, очень серьёзно искажают цветовую гамму. Фотография получается неестественной.

explication_Yves

Конечно, Fujifilm пытается что-то с этим cделать. Например, в этом году появился в продаже (пока что не в России) специальный «сублимационный» принтер 3D Printer DPR-1, который можно приобрести в частную собственность, печатать трёхмерные фотографии дома и рассматривать их на бумаге. Но средством просмотра служат всё те же анаглифы, а стоимость принтера зашкаливает за все возможные пределы.

Всё это говорит об одном: на данный момент 3D-фотография существует ради 3D-фотографии. До высокого качества и эффекта реалистичного изображения ещё ползти и ползти (не один и не два года), а то, что есть сейчас — это не более чем развлечение для публики, маркетинговый ход. И хотя компания Sony уже анонсировала первую 3D-зеркалку, ждать от неё хотя бы жалкого подобия фотографий, которые можно сделать, например, Canon EOS 550, не стоит.

Краткая история стереоскопа

К обзору современной 3D-фотоаппаратуры мы ещё вернёмся, а пока стоит кратко обратить внимание на историю вопроса во избежание иллюзии, что компания Fujifilm совершила революцию в фотографии и придумала стереоизображение.

Первым и основным принципом, используемым для получения стереоизображения, является так называемый метод перекрёстного зрения. В принципе, стереоскопы для просмотра подобных картинок можно и сегодня купить в игрушечных магазинах. Для получения такого «стерео» делается два снимка с двух точек, расположенных на расстоянии 64 мм друг от друга — это среднее расстояние между глазами человека. Полученные карточки располагаются рядом. Рассматривающий должен «скрестить» глаза, чтобы картинки слились в третью, расположенную посередине. На ней-то и будет виден трёхмерный эффект. Специальный стереоскоп позволяет не мучить глаза: вставленные в него карточки «скрещиваются» в устройстве и подаются зрителю в качестве готовой объёмной картинки. Но без него, как видно, можно и обойтись. Именно на таком принципе базировался стереоскоп упомянутого Чарльза Уитстона, а также разработки множества его последователей. Например, в конце 1840-х изобретатель и предприниматель Дэвид Брюстер сумел наладить промышленный выпуск бытовых стереоскопов — компактных и практически современных с виду. В классическом виде стереоскоп — одно смотровое окошечко и двойная прорезь для помещения изображений — был единственным гаджетом для просмотра 3D-картинок на протяжении почти 100 лет. Впоследствии пытались сделать и более компактный стереоскоп, например, в виде очков со скошенным линзами.

Bruster-Stereoscop

А в 1931 году портландский фотограф Уильям Грубер придумал способ усовершенствовать конструкцию. Его стереоскоп, получивший название View-Master, был запатентован и впервые появился на прилавках в 1939 году. Опять же, сегодня его можно купить в детском магазине, хотя встречается он реже классического типа. В стереоскопе Грубера 7 пар изображений расположены на диске, одно напротив другого. Таким образом, вращая диск, можно было получить трёхмерный семикадровый мультфильм. Хотя общий принцип остался таким же: каждый кадр снимался с двух точек и совмещался.

View-Master-disks

Сегодня можно купить электронный стереоскоп, то есть очки с USB-разъёмом, одевающиеся на голову. Стереопары, которых в интернете — море, просто загружаются в память устройства, «смешиваются» в нём и подаются на дисплеи для обоих глаз. Крупные фирмы подобные устройства не производят, зато моделей разных мелких компаний — предостаточно. Например, модель 2010 года Dual Input Z800 — электронный SVGA-стереоскоп со встроенным гироскопом и возможностью показывать 3D-изображение.

Dual-Input-Z800-

Или Sensics zSight — стереоскоп с полноценным HD-изображением SXGA 1280x1024: он позволяет смотреть в том числе и трёхмерные кинофильмы. Моделей множество. На английском подобный прибор называется 3D HMD (Head Mounted Display) — если вам захочется, вы без проблем найдёте, где такой приобрести.

Sensics-zSight-

В чём прелесть метода перекрёстного зрения перед очками-анаглифами? В неискажённой цветопередаче. Да, стерео может получаться чуть более «бедное», но зато картинка при использовании этого метода выглядит натуральной. Поэтому сложно сказать, за каким принципом будущее.

К слову о 3D-мыльницах

Ну, хорошо, не Fujifilm первой придумала стереофотографию. Может, она первой создала фотоаппарат, который позволяет сделать такой снимок одним нажатием на кнопку? Тоже нет. Первые двухобъективные камеры для 3D-фотографии появились в начале XX века, а массовый выпуск с 1947 года камеры Stereo Realist превратил 3D-фотографию в дело понятное и популярное.

Знаменитый трёхобъективный аппарат Stereo Realist выпускался компанией David White Company в течение 24 лет практически без доработок и почти всё это время находился на пике популярности. 35-мм камера положила начало эре развития стереофотографии и стала прямым предком Fujifilm Finepix Real 3D W1.

Stereo-Realist

В общем-то, Stereo Realist представлял собой абсолютно обычный фотоаппарат для того времени, только оснащённый двумя объективами. Его особенностью было то, что он «переворачивал» картинку, то есть изображение, в оригинале видимое правым глазом, подавалось в левый. Заправлялась в него 35-мм плёнка Kodak, но изображения попадали на неё своеобразным образом: пять изображений на три кадра. Такой формат получил название 5P и требовал особой печати. При печати получался слайд, половинки которого разделялись расстоянием в 64 миллиметра. На пустом пространстве между ними можно было надписать ручкой комментарий к фотографии. Просматривать фото можно было с помощью стереоскопов производства той же компании. Впоследствии David White Company выпустила ещё ряд стереомыльниц — Realist Custom, Realist 45, Macro Realist. На сегодняшний день, когда компании уже не существует, торговая марка Stereo Realist принадлежит предпринимателю Джону Зеленке, который планирует возродить легендарную фирму.

Другими знаменитыми 3D-камерами стали View-Master Personal Stereo Camera (1952) и Kodak Stereo Camera (1954). Последняя по своему принципу работы была идентична Stereo Realist, но серьёзно проигрывала ему по популярности, поэтому её производство было прекращено в 1959 году, оставив David White Company вне конкуренции.

Kodak-Stereo-Camera

А вот разработка View-Master была довольно оригинальна: на 36-кадровую плёнку она умудрялась вмещать 69 пар фотографий (примерно четыре маленьких изображения на один кадр). Для того, чтобы снимать на «верхнюю» половину плёнки или на «нижнюю», использовался специальный переключатель A-B. Помимо стандартного стереоскопа компания предлагала покупателями проектор View-Master Stereomatic 500 projector. Правда, опять же, камера конкуренции не выдержала, и в 1955 году производство свернули.

View-Master-Personal-Stereo-Camera-(2)

Легендарную Stereo Realist на рынке сменила мегаконструкция Nimslo 3D, оборудованная четырьмя объективами и представленная в 1980 году. На 36-кадровую 35мм плёнку Nimslo 3D могла поместить 18 снимков, каждый из которых складывался из четырёх изображений. Устройство оказалось удачным и породило множество клонов и последователей — Nishika N8000 (1989), Image Tech 3D 1000, D wizard, 3D magic, 3DFX, 3D trio и другие. А в 2005 году компания Snap 3D выпустила пятиобъективный стереофотоаппарат! На сегодняшний день, кстати, на сайте этой компании (http://snap3d.com) можно заказать почти любой из тех аппаратов 1980-х годов. Даже неподержанный.

Nimslo-3D

XXI 3D-век

Итак, мы выяснили, что трёхмерная фотография существует очень давно. И гаджеты для её создания в домашних условиях существуют очень давно. Но все те фотоаппараты базировались на одном и том же принципе перекрёстного зрения и создавали стереокартинки при помощи двух разнесённых объективов. Куда же шагнул прогресс сегодня? Рассмотрим это на примере Fujifilm Finepix Real 3D W3 — новой модели, сменившей первую подобную разработку W1, а также на примере разработок Sony.

Fujifilm-Finepix-Real-3D-W3

Во-первых, Fujifilm Finepix Real 3D W3 — это камера цифровая. Действительно, цифровых стереомыльниц до сей поры мы в руках не держали. Во-вторых, как и все нормальные цифровые фотоаппараты, она умеет снимать видео. Более того, 3D-видео.

Безусловно, у W3, как и у её плёночных предшественников, есть два объектива Fujinon, разнесённых на расстояние в 76 мм (именно так — не 64 мм; чуть большее расстояние позволяет увеличить глубину предметов и реалистичность картинки). Конечно, объективы эти компактны, потому что за последние двадцать лет технологии сделали серьёзный шаг вперёд. Процессор RP (REAL Photo) 3D HD просто анализирует снимки, полученные двумя объективами, и объединяет их. Просматривать итоговый результат можно на любом 3D-телевизоре или компьютерном мониторе. Сама камера оборудована широкоформатным дисплеем, позволяющим просматривать трёхмерные изображения без специальных очков. Кроме того, камера подразумевает возможность ручного управления параллаксом (положением двух изображений друг относительно друга), чтобы улучшить качество 3D-картинки на свой вкус.

О чём всё это говорит? О том, что ничего не поменялось. Камера делает отличные (не побоюсь этого слова, потому как тестировал лично) 3D-снимки, используя давно проверенный метод перекрёстного зрения. Что и требовалось доказать.

Fujifilm-Finepix-Real-3D-W3-(4)

А вот компания Sony сделала стереофотоаппарат, принцип действия которого разительно отличается от Fujifilm. Sony Cyber-shot TX9 и WX5 имеют по одному объективу! Как же они снимают стерео? А очень просто. Фотоаппараты оборудованы функциями 3D Sweep Panorama и Sweep Multi-Angle. То есть вы снимаете обычную панораму, поворачивая аппарат справа налево (сегодня функция «склейки» панорам есть у многих фотоаппаратов). Sony делает за один поворот около 100 фотографий и обрабатывает их в процессоре перед склейкой. Ведь при повороте камеры получаются те самые разные углы, которые обеспечиваются у Fujifilm двумя объективами! Вторая функция попроще — достаточно повертеть камеру под разными углами, и она сама «сообразит», как склеить трёхмерную картинку. Конечно, есть у такого метода и минус: с одной неподвижной точки снять 3D не получится. И 3D-видео при такой технологии недоступно. Зато линз меньше, да и панорамы Sony клеит просто отличные.

Sony-Cyber-shot-WX5-(2)

Ещё один мировой гигант представил в октябре свою 3D-фотокамеру — Panasonic Lumix GH2. Это не мыльница, а беззеркальная камера со сменной оптикой, модный ныне тренд. Конечно, она может снимать и обычные кадры, но один из объективов специально разработан для 3D-снимков. Стоить такой фотоаппарат с 3D-объективом в России будет не менее 2000$ (учитывая разницу с США, где он уже продаётся по 1500$). Объектив — двойной, то есть принцип действия — как у Fujifilm.

И ещё несколько слов в режиме шутки. Японская компания Takara Tomy в сентябре представила для внутреннего рынка детский игрушечный цифровой фотоаппарат 3D Shot Cam. Разрешение у камеры крошечное — 0,3 мегапикселя, зато она умеет снимать трёхмерные кадры и записывать их в цифре на SD-карточку. Почти как Fujifilm. В продаже игрушка появится весной 2011 года.

Takara-Tomy-3D-Shot-Cam

Takara-Tomy-3D-Shot-Cam-(2)

Итоги и выводы

Стоит заметить ещё одну вещь. Профессиональные плёночные 3D-камеры и по сей день делает ряд малоизвестных специфических производителей. Например, в 2008 году был представлен фотоаппарат 120 Tri-lens Stereo Camera, который получил весьма высокие оценки и используется ныне рядом известных фотографов. А ведь плёнка, никак не цифра. Большой популярностью также пользуется ныне Horseman 3D — странный гибрид цифровой и плёночной камеры: все настройки и интерфейс, как у цифры, но снимает на 35 мм.

Пионерами 3D-фотографии Fujifilm и Sony можно назвать только по совокупности двух параметров. Это первые массовые цифровые камеры. Массовые плёночные — были. Даже эксклюзивные цифровые существовали в определённом сегменте рынка. К последним можно отнести, например, хитроумный гаджет от LANC Shepherd, который позволял объёдинить в один фотоаппарат, синхронизировать и делать стереоснимки с помощью двух цифровых Sony DSC-V3. Альтернативным методом может служить специальный объектив 3D Advantage DSLR-1 для цифровых зеркалок различных моделей. Стоит такой объектив 1395$.

Принцип в любом случае остаётся тем же самым, изобретённым в далёком 1837 году английским физиком, который и не помышлял делать своё открытие частью массовой культуры. Две картинки с двух углов — и всё.

Да, ещё немного про анаглифы, о которых мы с начала статьи почти забыли. Конечно, на специальных дисплеях две картинки, получаемые с помощью 3D-фотоаппарата, можно просматривать и без цветных очков. Можно также использовать цифровой стереоскоп (или обычный — тогда придётся фотографии печатать). Но львиная доля пользователей преобразует полученные кадры в анаглифическое изображение и рассматривает его на обычном мониторе, теряя и качество цветопередачи, и глубину картинки. Вот когда через лет пять-шесть анаглифы повсеместно отомрут, и мир окончательно перейдёт на другие способы просмотра стеререальности, тогда и можно будет говорить о 3D-фотографии как о серьёзном направлении. А пока что это просто игрушка.