3D kino areng (0)

Kiviõli I Keskkool
Maarja Lipp
XII klass
3D KINO ARENG LÄBI AJALOO
Referaat
Juhendaja : Kristjan Lepp
Maidla 2015
SISUKORD

SISSEJUHATUS 3
ESIMESED KATSETUSED 4
3D KINO HAKKAB JUMET VÕTMA 6
3D KINO TAASSÜND 8
TÄNAPÄEV 9
KOKKUVÕTE 11
KASUTATUD KIRJANDUS 12

SISSEJUHATUS

Kuigi 3D filmielamused tunduvad meile pigem kui selle sajandi sensatsioon , on nende prototüübid eksisteerinud uskumatult kaua aega. Nimelt tehti esimesi katsetusi juba 19. sajandil. Alustades lihtsatest kõrvuti asetsevatest piltidest kuni meile tuttavate punase ja sinise klaasiga prillideni. Nooremale generatsioonile teadmata on ka 3D-l oma kõrgajad ning mõõnaperioodid olnud ning praegune filmitööstuses levinud mitmedimensioonilisus on tegelikult kunagite leiutiste edukas tagasitulek .
Järgnevalt ongi uuritud erinevaid katetusi ning arenguid nende kronoloogilises järjekorras ja võimalikult põhjalikult, kuid arusaadavalt, on ka põhilisemaid tehnoloogiaid kirjeldatud.

ESIMESED KATSETUSED

Stereofotograafia. Juba 1833. aastal mõtles Sir Charles Dudeman välja idee näidata inimsilmale samaaegselt kahte veidike erinevat pilti. Oma visualiseeriva peegelstereoskoobi abil pidi aju ise kahest pildist ehk stereopaarist ruumilise pildi moodustama. Järgmisena, 1838. aastal, loodi peeglitega Wheatstone stereoskoop. Selle tehnoloogia kasutamiseks tuleb joonistada või pildistada üht objekti või vaadet teineteisest täpselt 65 mm kaugusel asuvast puntkist. Nende piltide liitmisel tekib stereogramm.
Pilt 1: Wheatstone stereoskoop Pilt 2: Brewster-Holmesi stereoskoobi tööpõhimõte
Mõjukama sammu tegi aga šoti teadlane Sir David Brewster, leiutades 1849. aastal omanimelise ning selle järeltulijatele eeskujuks oleva stereoskoobi. Antud ese kujutas endast binoklisarnase välimusega kastikest, millest tekkis inimsilma võrkkestale kujutis pildil 2 näidatud viisil. Palja inimsilmaga stereopaare vaadeldes peame me ruumilise pildi tekkimiseks rakendama kas paralleel- või ristvaadet(stereogrammide vaatlemise meetodid; seletused toodud järgnevas lõigus), kuid juba antud stereograaf tegi selle töö inimsilma eest ise ära.
Paralleelvaade – pildist „läbi vaatamine“, toimib väikeste piltide puhul. Kumbki silm vaatab eri kujutist ja nägemisteljed asuvad paralleelselt. Erijuhuks on peegelvaade.
Ristvaade – piltide suuruspiiranguid pole. Kumbki silm vaatab samuti eri kujutist, kuid parem silm vaatab vasakpoolset kujutist ning vasak silm parempoolset kujutist.
Tänu värvifilmi leiutamisele samal ajaperioodil õnnestus L.D. DuHaronil luua 1858. aastal parem moodus ruumiliste piltide „salvestamiseks“, ehkki antud tehnoloogiaga hakkas viis aastat varem tegelema ka juba saksa teadlane Wilhelm Rollmann. Selleks leiutiseks on anaglüüf , mille tööpõhimõte on paljudele tänapäeva inimestele tuttav. Selle puhul asetseb stereopaar samal väljal ning kujutised on trükitud üksteise peale erinevat värvi tindiga – üks punase ja teine kas rohelise või sinise tindiga (sinise ning rohelise tooni lainepikkused on väga ligilähedased). Kuna kumbki silm ei tohi näha mõlemat värvi trükist korraga, eraldatakse silmade nägemisulatused filtritega. Ühe silma ees on punane filter, mis laseb läbi sinist värvi kujutise ning teise silma ees tänapäeval levinumalt sinine filter (varem oli rohelist värvi lihtsalt kergem trükkida), mis toimib vastupidi ning mille tõttu sulandub teise silma jaoks sinine kujutis tausta sisse. Paraku on lõplik kujutis enamasti must-valge, anaglüüfi täisvärvilisena loomine toob lõpptulemusena välja vaid mõned värvid. Lisaks tuleks selliste prillide suure valgusneelduvuse tõttu kujutisi vaadelda võimalikult heledalt valgustatud keskkonnas. Esimene sellise tehnoloogiaga loodud 3D- film „Jim, the Penman “ valmis aastal 1915. See katsetus polnud aga edukas, pilt olevat virvendanud ning seega sai eksperiment palju kriitikat.
Pilt 3: Anaglüüfi tööpõhimõte Pilt 4: Stereokaamera

3D KINO HAKKAB JUMET VÕTMA

3D-kino algusajaks loetakse siiski 1890. aastat, kuna tollal patendeeris Briti filmipioneer William Friese-Greene esimese 3D-filmipatendi, kusjuures too filmi näitamiseks näidati korraga kahte filmi ning mis projetkteeriti ruumilise efekti tekitamiseks üksteise peale. 1900. aastal patendeeris Frederick Eugene Ives maailma esimese stereokaamera, millel oli kaks kõrvuti asetsevat objektiivi ning mis on olnud eeskujuks tänapäeva 3D-kaameratele.
Laiem avalikkus sai 3D- filmiimet näha aga 1922. aastal, kui Los Angeleses esilinastus tummfilm „The Power of Love“. Filmi näitamiseks vajaliku 3D projektori lõid selle filmi produtsent Harry K. Fairall ning kinematograaf Robert F. Elder. Ka see kujutas endas anaglüüfi meetodil töötavat masinat. Kahjuks on antud film praeguseks kadunud.
Pilt 5: Fairall’i 3D-projektor
Samas leidub spekulatsioone, millist filmi ikkagi esimeseks kolmedimensiooniliseks lugeda. 1903. aastal linastus lühifilm „L’arrivee du train “. Antud teose kvaliteet oli niivõrd hea, et väga mitmed inimesed publiku seast kartsid, et rong sõidab nendest kohe üle.
Oma osa 3D kino arengule on andnud ka televiisori leiutaja John Logie Baird, kes pani aluse 3D-televisioonile mitmete elektomehaaniliste ja katoodtorude tehnikate kasutamise läbi. 1928. aastal esitles ta steroskoopia edastamist televisioonis, mille kohta ilmus samal aastal ajalehes Radio News ka põhjalik artikkel „How Stereoscopic Television is Shown“. Transmitterseade koosnes plaadist, mille ühele poolümbermõõdule oli kinnitatud üks spiraal ning teine plaadi äärest neli tolli sissepoole (antud pikkus vastab inimese tavapärasele silmade vahemaale). Ketta taga asub asub intensiivse valguse allikas, ketta ees aga kindla asetusega objektiiv nii, et kujutis pööratakse tugeva valguse abil ümber. Kokkuleppeliselt on mõlema spiraali kohta oma valgusallikas ning objektiiv. Nagu ka tavatelevisioonis, on vastuvõtjaplaadi taga neoontuub, kuid siinjuhul katab see mõlemat spriaali ning lõpuks tekib kaks pooletollise vahega kõrvutist pilti – üks parema ning teine vasaku silma jaoks. Televisiooni kasutaja vaatleb pilte aga läbi stereoskoopilise vaatlusvahendiga, milles on kaks pilte üheks „sulandavat“ prismat.
1929-1932 lasi patendeerida ja arendas Edwin H. Land polariseeritud materjali (ingl.k polarising sheet). Nitrotselluloosi polümeeri on kindlas suunas „rivistatud“ kristallid . Kinoekraanil on samaaegselt kaks eri polarisatsiooniga pilti. Valguse polarisatsioon tähendab seda, et elektrivektor võngub kindlal polarisatsioonitasandil, ehk tal on oma levimissuund ja võnkesiht. Polariseeritud (prilliklaasi) pind laseb läbi vaid neid elektrivektoreid, mis asuvad samal polarisatsioonitasandil. Sellega saavutatakse efekt, et üks silm näeb ühte vaadet ning teine silm teist, neist ruumilise pildi moodustab juba meie aju, nagu tavaolukordadeski. Paraku oli tol ajal selle tehnoloogia kasutamine liialt kulukas ning paljud kinod ei suutnud seda endale võimaldada. Siiski tegi läbimurde 1952. aasta film „Bwanda Devil “, kuna ta oli üks esimene värviline omade seast ning sillutas teed polaroid -filtritele.
Pilt 6: Polaroid-prillide tööpõhimõte
Esimene heliga 3D film, itaallaste „Nozze Vagabonde“, linastus 1936. aastal. Esimene värviline kolmedimensiooniline film oli aga NSVL poolt oodetud ning 1947. aastal esitletud „ Robinson Crusoe “. Niinimetatud Stereokino tehnika kujutas endast metallist ekraani, millel olid sooned ning mis peegeldasid eraldi vaateid vasakusse ja paremasse silma. Selle filmi loomise kõige vaevanõudvam ja ka effektsem osa oli filmida peenel oksal liikuvat metsikut kassi, mis õnnestus perfektselt alles pärast üheksat ööd proovimist. Tulemusena tundus vaatajatele, et kass alustas liikumist nende peade kohalt ning lahkus kaugele kino nurka. Märkimisväärne on ka Warner Brothers’i „House of Wax“, mis linastus aastal 1953. See on esimeseks filmiks , millel oli ka stereoheli efekt. Esilinastusel Paramount Theatre ’is kasutati 25 kõlarit, mis kandsid vaatajaskonnale heli kõikvõimalikest suundadest. Iroonilisel kombel kuulis filmi direktor André de Toth küll heliefekti, kuid kolme dimensiooni nägemiseks puudus tal üks silm. Oluliseks saab pidada ka Alfred Hitchcocki „Dial M for Murder “, mida väljastati rahalistel eesmärkidel nii 2D-s kui ka 3D-s, kuna kõikidel kinodel polnud viimase versiooni näitamiseks võimalusi.
3D filme toodeti 20. sajandi keskpaigus hulganisti ning üpris paljude riikide poolt. Näiteks valmisid filmid lisaks eelnimetatud paikadele ka Jaapanis , Mehhikos, Britannias, Saksamaal ja Hiinas. Kuni 1960. aastani, peamiselt nn Esimesel Kuldsel Ajastul, oli loodud tervelt 54 kolmedimensioonilist filmi. Tol aastal linastus esimene Cinemascope tehnoloogiaga (põhimõtteliselt laiekraanil) USA film „September Storm “.
Pilt 7: Cinemascope reklaam

3D KINO TAASSÜND

Alates 1980.ndatest hakkasid 3D kinos puhkuma uued tuuled, põhjuseks uued tehnoloogiad ning suurfirmade enda intuitsioon . Varem polnud 3D filmid just väga kvaliteetsed ja põhjustasid liialt silmaväsimust ning peavalu, mille firma nimega IMAX lubas kõrvaldada.
IMAX asus ehitama hiigelkinosid ning seoses sellega laiendati ka 3D filmide jaoks kinolina. Nende esimene polaroidprillidega film „Transitions“ linastus 1986. aastal, kusjuures selle vaatamise kvaliteet ei sõltunud enam vaatenurgast. Edaspidi toodeti rohkem ka dokumentaalfilme. 1990. aastal esitati nende esimene nn katikprillidega 3D film „Echoes of the Sun“. Sellest tehnoloogiast täpsemalt järgmises lõigus. Peale seda osutusid eriti edukateks veel 1995. aasta „Into the Deep “ ja 1996. aasta „Wings of Courage“.
Katikprillid ehk aktiivselt sulguvate läätsetega prillid ehk alternatiivkaadrite järjestamine. Kiiretes katikutes, mis sünkrooniliselt alternatiivkaadritega avanevad ja sulguvad, sisaldavad vedelkristalle, kuna elektrooniline signaal suudab selle hetkega läbipaistvast läbipaistmatuks muuta. Jällegi näevad parem ja vasak silm eraldi pilte ning ajus tekib ruumiline nägemus .
Rohkem tähelepanu soovis endale saada ka The Walt Disney Company, kes paiskas 1986. aastal kinolinadele 3D filmi „Captain EO“, peaosas Michael Jackson ’iga. Tegelikkuses võinuks seda ka juba 4D filmiks lugeda, kuna lisaks visuaalsele eripärale pakuti filmiga kaasa lasereid, udu ning liikuivaid toole.
IMAX arendas veel uusi tehnoloogiaid, nagu Real D 3D, Dolby 3D ja MasterImage 3D. Nendega unutati suures filmitööstuses anaglüüfid ning need asendati polaroidide ning LCD katikprillidega. Lisaks asuti varasemaid kahedimensioonilisi filme ümber muutma kolmedimenioonilisteks, esimeseks selliseks suuremaks filmiks oli „Superman Returns“. Hakati tootma ka täismahus 3D animafilme, seda trendi alustas 2004. aastal väljastatud „The Polar Express“.

TÄNAPÄEV

Niisiis on tänapäeval valdavateks meetodiks ekraanilt ruumilist pilti maalida kasutades polaroid- või katikprille. Kuid üha enam arendatakse meetodit vaatamaks 3D-d ilma tüütute prillideta. Seda nimetatakse autostereoskoopiaks ning seal kasutatakse sarnaselt NSV „Robinson Crusoe’le“ vagudega pinda, mis olenevalt vaatenurgast näitavad silmadele erinevaid pilte ning kogupilt omandab sügavuse. Paraku on praeguse seisuga sellise ekraani jälgimine väga väsitav ning vaatekauguse muutmine halvendab ka pildi kvaliteeti, kuid tegemist on siiski alles prototüübiga ja sellele tehnoloogiale saab kindlasti ennutada suurt tulevikku. Philipsil on ka 2D-plus-Depth tehnoloogia, mille puhul lisatakse sügavuse andmiseks sama pildi versioon halltoonides.
Mööda ei saa minna 3D efektist ka telerites. 2009. aastast hakati eetrisse laskma 3D-saateid. Samal aastal alles räägiti konverentsidel 3D telerite jõudmisest kodudesse, kuid nüüdseks on see juba vägagi levinud. Kõige enam kasutatakse aktiivselt sulguvaid LCD prille . Aastast 2010 hakati visuaalefekti rakendama ka videomängudele.
Kahtlemata võimsaim 3D film on senini olnud „ Avatar “. Selle taga on filmimees James Cameron, kes tahtis oma ideed juba ammu ellu viia, kuid tehnika ja eriefektid olid tollal kehvavõitu. Koos Vince Pace’iga alustati aga uue, Fusion Camera Systemi loomist, millega saab ühekorraga kolme dimensiooni filmida. Seal asuvad objektiivid üksteisele väga lähedal ning kaamera teeb fokusseerimistöö ise ära.

KOKKUVÕTE

Eelnevast näeme, et 3D kinol on tõesti enne meie sündi olnud juba menukas ajalugu. Kui vaadata asjaolusid veelgi suurema plaani pealt, märkame, et ruumilite piltidega loomisega on seotud niivõrd mitmed teadused: bioloogia , keemia, matemaatika , geomeetria ning loomulikult füüsika.
Olles läbinud antud materjali, tundub, et kolmedimensiooniliste piltide kunstlikult loomises polegi midagi keerukat. Stereoskoobid põhinevad lihtsal optikal, anaglüüfid elementaarsel filtrite põhimõttel. Polariseeritud ning LCD prillid on veidi keerulisema tehnoloogiaga, kuid kui teaksime palju füüsikast, võiksime ehk isegi selliste seoste peale tulla, mida 3D tööstuses rakendada.
Tulevikus on kahtelamata loota veelgi innovaatilisi ideid, kuidas inimesi filmide (või saadete ) sisse sulandada. Ilmselt ei vaja me mõnekümne aasta pärast enam prille ning 3D või miks mitte ka 5D lahendused asuvad enamikel peredel kodudes. Veel osad vanemad inimesed kurdavad praeguel perioodil peapööritust ja väsimust 3D kinodes, kuid küllap on see harjumise asi ning paratamatult on nüüdisaja inimesed ja lapsed üha rohkem uute tehnoloogiatega sina peal.

KASUTATUD KIRJANDUS

3D ajalugu. https://3dfilmimine.wordpress.co m
Best 3DTVs. How 3D TVs work . http://www.best-3dtvs.com/guides/how-3d-tvs-work
Digitark. Ülevaade 3D videoelamuse arengust. http://digitark.ee/ulevaade-3d-videoelamuse-arengust/
How stereoscopic television is shown. http://www.bairdtelevision.com/stereo.html
IGN. The history of 3D movie tech . http://www.ign.com/articles/2010/04/23/the-history-of-3d-movie-tech?page=1
Important 3D „firsts“ in the Movies . http://www.3dgear.com/scsc/movies/firsts.html
Inseneeria . Tõetruu kujutise otsinguil: 3D-kino võidukäik maailma ekraanidel jätkub. http://www.inseneeria.ee/toetruu-kujutise-otsinguil-3d-kino-voidukaeik-maailma-ekraanidel-jaetkub/
Stereomaailm. http://web.zone.ee/svenmees/stereo.html
Tartu Ülikooli Teaduskool . Valguse polarisatsioon. http://www.teaduskool.ut.ee/sites/default/files/teaduskool/oppetoo/fys_valguse_polarisatsioon.pdf
/