3D фильмы называют ещё стереокинематографом. По сути это демонстрационная система, имитирующая наличие третьего измерения, или вызывающая у зрителя иллюзию глубины. В основе лежит феномен бинокулярного зрения человека. Итак, давайте рассмотрим, какие существуют форматы/технологии создания объёмного изображения в кинотеатре 1950-е годы считаются в США «Золотым веком» стереокинематографа. В этот период наибольшей популярностью пользовались анаглифические системы.

            Анаглиф

    Анаглифический метод получения стереоэффекта для стереопары обычных изображений заключается в цветовом кодировании изображений, предназначенных для левого и правого глаза. Зритель надевает очки, в которые вместо диоптрийных стёкол вставлены специальные светофильтры (как правило, для левого глаза — красный, для правого — голубой или синий), благодаря которым каждый глаз видит только нужную часть изображения.

Недостатком метода анаглифов является неполная цветопередача.Формируемое объемное изображение благодаря эффекту бинокулярного смешения цветов воспринимается однотонным или (при определенном соотношении яркостей) ахроматическим. В связи с этим применение анаглифического метода оправдано только для черно-белых фильмов.

   Начиная с 60-ых и 70-ых годов, появляются технологии, используемые в современных кинотеатрах. А именно: IMAX 3D, Dolby 3D, RealD Cinema и XpanD 3D. Итак, о них.

IMAX 3D

   Для создания трехмерного изображения используется специальная камера с двумя объективами, которые разнесены на расстояние 64 мм (среднее расстояние между зрачками человека). Камера использует две 70-миллиметровые пленки для записи отдельных изображений для правого и левого глаза и весит 113 кг, что существенно затрудняет съёмочный процесс.

    В IMAX используется поляризационный метод получения стереоизображения: с помощью установленных на кинопроекторах фильтров-поляризаторов изображения для левого и правого глаза поляризуются соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях; расположенные соответствующим образом фильтры в очках «извлекают» из светового потока отдельные изображения для левого и правого глаза.

    Основной недостаток метода — высокие требования к экрану, прежде всего экран не должен менять поляризацию падающего на него света от двух проекторов, в противном случае происходит разрушение стереоэффекта. Чтобы этого избежать, в IMAX используется экран с серебряным покрытием. Также при наклоне головы может потеряться эффект объёмности.

Dolby 3D

     Главное преимущество перед конкурирующими системами с пассивными поляризационными очками — в том, что для показа подойдёт обычный экран, — это может уменьшить стоимость расходов на перевод кинотеатра в формат цифрового 3D.

     В проектор, перед лампой, устанавливают синхронизированный через контроллер специальный съёмный вращающийся дисковый фильтр с сегментами формирующий через кадр изображение для каждого глаза отдельно, которое смешивается с помощью пассивных спектральных очков многоразового пользования, выдаваемых зрителям. Принцип работы диска достаточно прост - две половины круга являются фильтрами для изображений левого и правого глаза, при работе диск вращается с очень высокой скоростью, обеспечивая попеременное переключение фильтрующих элементов разных длин волн. На каждом кадре фильма диск проворачивается 3 раза, то есть, при стандартной частоте фильма 24 кадра в секунду, он вращается со скоростью 3×24x60=4320 оборотов в минуту

     Весь визуальный спектр может восприниматься человеком через сочетание красного, зелёного и синего цветов (RGB) В фильтрующем диске есть сегменты, которые фильтруют свет прожектора на красный, зелёный и синий цвет разных длин волн. При этом красный цвет определённой частоты видит левый глаз, а красный цвет другой частоты — правый (каждый глаз видит красный своего цвета). То же самое верно для зелёного и синего. Разница в цветовом восприятии для левого и правого глаза корректируется дополнительными фильтрами очков.

     Такая технология позволяет экономить на экране, но очки для просмотра будут стоить дороже пассивных.

RealD Cinema

      Эта технология является наиболее часто используемой для показа 3D фильмов в кинотеатрах. В отличие от технологии IMAX 3D, — RealD не требует двух проекторов. Компания Sony имеет эксклюзивное соглашение на использование технологии RealD для показа фильмов с помощью своих 3D-проекторов.

    В технологии RealD 3D используется круговая поляризация света. Эта технология подобна IMAX с той разницей, что круговая поляризация вместо линейной позволяет сохранять стереоэффект и избегать двоения изображения при небольших боковых наклонах головы.

    Проектор попеременно проецирует кадры для каждого глаза, причем эти кадры проецируются в циркулярном поляризованном свете — по часовой стрелке для правого глаза, против часовой - для левого. Происходит это благодаря установленному перед объективом проектора «электроно-поляризационного» фильтра, в котором попеременная циркулярная поляризация происходит благодаря «слоенному пирогу» из поляризационного и ЖК фильтров. Очки с противоположной круговой поляризацией обеспечивают процесс, при котором каждый глаз видит свою собственную картинку вне зависимости наклона головы зрителя. Высокая скорость передачи кадра — 72 кадра в секунду для каждого глаза — обеспечивает изображению постоянное действие. В 3D кинотеатрах каждый кадр проецируется три раза, чтобы уменьшить мерцание, в обычном видео изображении - 24 кадра в секунду. В результате получается стабильно-устойчивое изображение.

Основной проблемой поляризованных 3D систем, используемых в кино, является потеря яркости изображения. Поляризационный фильтр, находящийся перед проектором, поглощает половину исходящего света, что и является причиной итоговой потери яркости на экране. Кроме того, технология предъявляет высокие требования к экрану. Прежде всего экран не должен менять поляризацию падающего на него света, в противном случае происходит разрушение стереоэффекта. Чтобы этого избежать, в RealD используется экран с серебряным покрытием.

RealD XL Cinema System — это модификация технологии RealD, предназначенная специально для киноэкранов больших размеров. В России кинотеатры и кинофильмы в формате RealD XL называются SuperD.

XpanD 3D

      В технологии XpanD используется затворный метод разделения изображений для левого и правого глаз. Изображения проецируются поочередно, а в активных очках смонтированы ЖК-затворы, которые синхронно с проектором поочередно закрываются, позволяя каждому глазу видеть только своё изображение. Сигнал синхронизации передаётся на очки с использованием инфракрасного излучения.

     Эта технология, в отличие от поляризационных IMAX 3D и RealD, не требует специального экрана, в связи с чем стоимость переоборудования кинотеатра при внедрении стереопоказа оказывается ниже.

     Для питания очков используются специализированные батарейки, которые можно заменить с помощью специального ключа. Ресурса батарейки хватает на 300 часов активной работы.