เมื่อเทคโนโลยี 3D มาเยือนครัวเรือนของเราๆ ท่านๆ มาเตรียมความพร้อมด้วยการรับรู้เรื่องราวเบื้องต้นแบบเบสิก เบสิกของเทคโนโลยีระบบการฉายภาพที่เป็นเทรนด์ใหม่ของยุคนี้

รู้หรือไม่ว่าการมองเห็นภาพ 3 มิติ มันติดตัวเรามาตั้งแต่เกิด?

ในบุคคลที่มีสายตาปกติสามารถมองเห็นสิ่งของต่างๆ เป็นภาพ 3 มิติโดยธรรมชาติอยู่แล้ว เมื่อเราเห็นวัตถุด้านหน้า เราสามารถประเมินระยะห่างของแต่ละวัตถุได้ นั่นคือ มีระยะความตื้น ลึกของภาพวัตถุที่เห็น ซึ่งเกิดจากการประมวลผลจากภาพที่ได้รับจากตาทั้งสองข้างส่งเข้าสู่สมอง สมองก็จะทำการสร้างภาพที่มีมิติในระดับต่างๆ ออกมา นี่คือ มหัศจรรย์ของธรรมชาติที่ประทานแก่มวลมนุษยชาติมาตั้งแต่กำเนิด

ในวันนี้นักพัฒนาผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับการฉายภาพได้พยายามอย่างยิ่งในการสร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ที่เลียนแบบการมองเห็นของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นความพยายามในการสร้างอุปกรณ์บันทึกภาพแบบ 3 มิติ การสร้างอุปกรณ์เพื่อเล่นกลับ และฉายภาพ 3 มิตินั้นให้ผู้ชมได้รับอรรถรสในการรับชมภาพอย่างที่สุด

ฉะนั้นการมองเห็นภาพ 3 มิติ ในอุปกรณ์การสร้างภาพ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องฉายภาพยนตร์, โทรทัศน์ LED, พลาสมา หรือเครื่องฉายโปรเจ็กเตอร์จะต้องสร้างภาพให้กับตาแต่ละข้างเห็นเหมือนกันกับที่ตาเรามองเห็นสิ่งต่างๆ ในสภาพชีวิตจริง ซึ่งที่มาของภาพเหล่านั้นจะเป็นการจัดสร้างขึ้นทั้งหมด เช่น ภาพจากซอฟต์แวร์เกมหรือภาพจากการถ่ายด้วยกล้อง 3 มิติ

การทำงานของระบบฉายภาพ 3 มิติ

คำถามก็คือ แล้วมันทำงานอย่างไรล่ะ? คำตอบของเทคโนโลยีนี้มีอยู่ 2 เทคนิคหลักๆ ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันคือ (ในบทความนี้ขอกล่าวถึงเฉพาะระบบภาพ 3 มิติสมบูรณ์แบบจริงๆ ระบบที่ใช้แว่นสีแดงกับสีน้ำเงินถือว่าเป็นระบบที่หลอกสายตาและสมอง ขาดความเสมือนจริงจึงไม่ขอกล่าวถึง)

1. เทคนิคการปิดเปิดตาแต่ละข้างให้สัมพันธ์กับภาพที่ปรากฏบนจอ

เทคนิคนี้ใช้ในโทรทัศน์ LED, พลาสมา, LCD มอนิเตอร์ และเครื่องฉายโปรเจ็กเตอร์ DLP โดยแว่นที่สวมใส่มีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการปิดเปิดให้สัมพันธ์กับภาพที่ปรากฏบนจอ โดยทั่วไปจะปิดเปิดตาแต่ละข้างในอัตรา 60 ครั้งต่อวินาที รวมแล้วสองข้างเท่ากับ 120 ครั้งต่อวินาทีหรือ 120Hz ฉะนั้นจอโทรทัศน์, จอมอนิเตอร์ และเครื่องฉายโปรเจ็กเตอร์ที่ใช้เทคนิคนี้จะต้องมีอัตราเร็วในการแสดงภาพไม่น้อยกว่า 120 ภาพต่อวินาที นอกจากนั้นตัวแว่นกับเครื่องฉายจะมีระบบสื่อสารกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้แสงอินฟราเรด กระจกแว่นตาผลิตจากผลึกเหลวหรือ LCD และต้องมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุมการทำงาน ทำให้ตัวแว่นต้องอาศัยพลังงานจากแบตเตอรี่ในการทำงาน ราคาของแว่นจึงค่อนข้างสูง ขณะนี้มีให้เห็นกันค่อนข้างแพร่หลายในเครื่องรับโทรทัศน์รุ่นใหม่ๆ ในท้องตลาด แว่นสำหรับระบบมีชื่อว่า Active Glasses

อย่างไรก็ตาม ระบบนี้มีจุดอ่อนที่แว่นตาที่ใช้มักจะมีปัญหาการรบกวนสายตาหากมีการเปิดไฟแสงสว่างทิ้งไว้ขณะใช้งาน ทั้งนี้สืบเนื่องจากแสงสว่างของหลอดไฟที่เปิดใช้งานอยู่จะกะพริบด้วยความถี่ 50Hz ในขณะที่ตัวแว่นเองก็มีการปิดเปิด แต่เป็นการปิดเปิดที่ไม่สัมพันธ์กับการปิดเปิดของแสงสว่างที่เปิดใช้งานอยู่ จึงก่อให้เกิดการรบกวนสายตา รู้สึกไม่สบายตาหากต้องดูภาพที่ฉายในระบบดังกล่าวในห้องที่มีการเปิดไฟแสงสว่างอยู่ด้วย ดังนั้นการรับชมภาพผ่านทางเทคนิคนี้ควรดูในห้องที่มืดจุดด้อยอีกประการหนึ่งคือ งบประมาณ เนื่องจากราคาของแว่นที่ค่อนข้างสูง หากต้องซื้อมารองรับกับผู้ชมจำนวนมากคงต้องใช้เงินไม่น้อยเลยทีเดียว

2. เทคนิคฉายภาพสำหรับตาสองข้างพร้อมกัน

เทคนิคนี้ใช้เครื่องฉาย 2 เครื่อง มีการแยกภาพตาซ้ายและตาขวา โดยอาศัยคุณสมบัติพิเศษของฟิล์มโพลาไรซ์ (polarized) ระบบนี้เป็นระบบที่โรงภาพยนตร์ iMAX ใช้มานานแล้ว รวมทั้งโรงภาพยนตร์ 3 มิติ ไม่ว่าขนาดเล็กหรือใหญ่ล้วนใช้ระบบนี้ทั้งสิ้น และระบบฉายภาพ 3 มิติชนิดโปรเจ็กเตอร์คู่ที่จะนำมาคุยในที่นี้ก็ใช้เทคนิคนี้เช่นเดียวกัน

เทคนิคนี้มีแนวคิดที่ง่ายมาก อาศัยคุณสมบัติพิเศษในการกรองแสงและการผ่านแสงของแผ่นฟิล์มโพลาไรซ์

การทำงานของระบบนี้อาศัยฟิล์มโพลาไรซ์แกนตั้งสำหรับภาพของตาขวาและแกนนอนสำหรับภาพของตาซ้าย แผ่นฟิล์มจะถูกติดตั้งโดยให้บังแสงที่ออกมาจากเลนส์ของเครื่องฉายภาพยนต์หรือจากเลนส์ของเครื่องฉายโปรเจ็กเตอร์แต่ละเครื่อง แสงที่ผ่านแผ่นฟิล์มจะถูกกรองให้เหลือเฉพาะแสงที่มีแกนแนวตั้งและแสงที่มีแกนแนวนอนเท่านั้น ฉะนั้นภาพที่ปรากฎบนจอจึงมีภาพในสองแกนนี้เท่านั้น

เมื่อต้องการดูภาพต้องใช้คุณสมบัติของฟิล์มโพลาไรซ์ที่ให้แสงผ่านได้เฉพาะแสงที่อยู่ในแกนเดียวกันเท่านั้นมาทำเป็นแว่นตาสำหรับดูภาพที่ถูกฉายบนจอ แว่นตาดังกล่าวนั้นจะกำหนดให้กระจกตาข้างขวาจะเป็นฟิล์มโพลาไรซ์ชนิดแกนตั้ง ส่วนตาข้างซ้ายจะใช้ฟิล์มโพลาไรซ์ชนิดแกนนอน สรุปก็คือ ตาข้างขวาก็จะเห็นภาพที่ต้องการให้ตาข้างขวาเห็นเท่านั้น จะไม่เห็นภาพของตาข้างซ้าย ในขณะที่ตาข้างซ้ายก็เช่นกันจะไม่เห็นภาพของตาข้างขวา ระบบนี้จึงเป็นระบบที่ง่ายและให้ภาพ 3 มิติที่ถือว่าสมบูรณ์ รวมถึงในปัจจุบันฟิล์มโพลาไรซ์สามารถกรองแสงได้ถึง 95 ถึง 98% ทำให้ได้ภาพที่สมจริง ชัดเจน ราคาของแว่นตาที่ใช้มีราคาถูก แว่นในระบบนี้จึงถูกเรียกว่า Poralized glasses

สำหรับระบบฉาย 3 มิติชนิดโปรเจ็กเตอร์คู่นั้น ฟิล์มโพลาไรซ์ที่ใช้จะมีลักษณะการหมุนเป็นวงกลมด้านซ้ายและขวาสำหรับตาแต่ละข้าง ระบบนี้ราคาของฟิล์มค่อนข้างสูงกว่าแบบแกนตั้งและแกนนอน แต่มีข้อดีคือ รับชมภาพได้ไม่ผิดเพี้ยนแม้ว่าจะมีการเอียงศีรษะ

อย่างไรก็ตาม ระบบการฉายภาพ 3 มิติที่ใช้เทคนิคการกรองแสงโดยใช้แผ่นฟิล์มโพลาไรซ์แม้จะให้คุณภาพของภาพที่ออกมาดี และไม่ค่อยมีปัญหากับสายตา (ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคอนเทนต์ที่นำมาฉายด้วย หากมีค่าเหลื่อมมาก ก็จะทำให้ภาพผิดธรรมชาติและไม่สบายตาได้) ตัวแว่นไม่ต้องใช้ไฟฟ้า ทำให้ราคาถูก แต่ก็มีข้อเสียคือ จำเป็นต้องมีเครื่องฉายถึง 2 ตัว (แต่ไม่ต้องอาศัยคุณสมบัติพิเศษของเครื่องโปรเจ็กเตอร์) และที่สำคัญคือ ความสว่างของภาพที่จะถูกลดทอนลงจากผลของการกรองแสงของแผ่นฟิล์ม ซึ่งมีผลประมาณ 35 ถึง 40% และยังมีการลดทอนจากตัวแว่นตาเองอีกประมาณ 20 ถึง 25% จึงทำให้ต้องใช้เครื่องฉายที่มีความสว่างสูงขึ้น หากต้องการความสว่างเท่าเดิมก็ต้องไปชดเชยโดยอาศัยจอภาพที่มีอัตราการขยายความสว่างสูงขึ้น โดยจอภาพ 3 มิติที่เหมาะสมควรมีอัตราการขยายความสว่างประมาณ 3.8 เท่า จะช่วยให้ภาพสว่างขึ้นได้มาก และมีมิติที่ดีขึ้น

จอภาพก็สำคัญ

ขอกล่าวถึงจอภาพที่จะนำมาใช้กับระบบฉายภาพ 3 มิติสักเล็กน้อย ภาพที่ผ่านการกรองแสงจากฟิล์มโพลาไรซ์ หากใช้จอที่มากับของเครื่องฉายโปรเจ็กเตอร์ทั่วไป แสงที่สะท้อนกลับมาสู่แว่น จะทำให้แกนภาพถูกเปลี่ยนมุม ภาพของตาซ้ายเละตาขวาถูกผสมเข้าด้วยกันจนไม่อาจแยกได้ ภาพที่เห็นจึงไม่เป็น 3 มิติ ทำให้จอภาพทั่วไปนำมาใช้กับระบบนี้ไม่ได้ ดังนั้นจอภาพจึงเป็นส่วนสำคัญส่วนหนึ่งในระบบการฉายภาพ 3 มิติของในแบบโพลาไรซ์นี้

จอภาพที่ดีจะต้องสะท้อนภาพจากการฉาย โดยแกนภาพต้องไม่เปลี่ยนมุม และมีอัตราการขยายความสว่างชดเชยแสงที่ลดลงไปจากการกรองแสงของแผ่นฟิล์มโพลาไรซ์อย่างเพียงพอ แต่ต้องไม่สะท้อนมากเกินไปจนทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของภาพ

จากที่กล่าวมาทั้งหมดคงพอทำให้คุณผู้อ่านมองภาพเทคนิคและการทำงานของระบบการแสดงภาพ 3 มิติ ที่มีใช้อยู่ในขณะนี้ได้พอสมควร ในหัวข้อถัดไปขอกล่าวถึง การนำไปใช้งานโดยเฉพาะในเรื่องของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง โดยจะเจาะจงเฉพาะระบบการฉายภาพ 3 มิติ ระบบโปรเจ็กเตอร์คู่ซึ่งเป็นเนื้อหาหลักของบทความนี้

ฮาร์ดแวร์ของระบบการฉายภาพแบบโปรเจ็กเตอร์คู่

ฮาร์ดแวร์ที่จะนำมาใช้กับระบบการฉายภาพแบบโปรเจ็กเตอร์คู่ในปัจจุบันที่ง่ายและยืดหยุ่นที่สุดคงหนีไม่พ้นเครื่องคอมพิวเตอร์ สเปกของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ไม่จำเป็นต้องพิเศษมากนัก ยกเว้นในส่วนของการ์ดแสดงผล ต้องเลือกแบบแสดงผลได้ 2 จอคือ มี 2 เอาต์พุต จะเป็น VGA 1 ช่องกับ DVI 1 ช่องก็ได้ หากต้องใช้งานกับภาพกราฟิกสูงๆ สเปกของการ์ดแสดงผลคงต้องเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงหน่อย

โดยทั่วไปหากไม่คิดอะไรมาก มีงบประมาณพอสมควร ควรเลือกใช้คอมพิวเตอร์ในระดับกลางถึงสูง เช่น ซีพียูควรเป็นตระกูล i3 ขึ้นไป หน่วยความจำแรม 4 ถึง 8 กิกะไบต์ ฮาร์ดดิสก์ต้องมีสัก 1 เทราไบต์ แต่ถ้ามีแค่ 500 กิกะไบต์ก็ใช้ได้ ส่วนสำคัญคือ การ์ดแสดงผล หากใช้เล่นเกมหรือต้องการความสามารถในการเรนเดอร์ภาพสูงๆ หรือเล่นภาพที่มีความละเอียดสูงให้ได้ต่อเนื่องไม่กระตุก ก็ต้องใช้การ์ดที่มีคุณสมบัติการแสดงภาพได้สูงๆ เช่น การ์ดที่ใช้ชิปของ NVIDIA 3D GRAPHICS รุ่น GEFORCE GTX250, GTX 450, GTX 460, GTX 470 แล้วแต่ทุนทรัพย์ แต่ถ้าต้องการเพียงเล่นภาพยนตร์ธรรมดาหรือดูรูปภาพก็ใช้การ์ดแสดงผลได้ตั้งแต่ SERIES  8000, 9000 ของ NVIDIA หรือเป็นการ์ดในตระกูล ATI ที่ตั้งการแสดงผลในรูปแบบ 2 จอได้ ที่สำคัญคือ ต้องมีเอาต์พุต 2 ช่องและต้องรองรับซอฟต์แวร์ DIRECT  X9 ขึ้นไป

ซอฟต์แวร์ของระบบการฉายภาพแบบโปรเจ็กเตอร์คู่

ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการเปิดหรือเล่นภาพ 3 มิติ มีหลายโปรแกรมด้วยกัน ในที่นี้ขอแนะนำ 2 โปรแกรมคือ TRIDEF และ STEREOSCOPIC PLAYER

TRIDEF สามารถเล่นไฟล์ภาพยนตร์ในระบบ 3 มิติได้เกือบทุกฟอร์แมต โดยต้องมีการแปลงไฟล์ให้เป็นไปตามรูปแบบที่กำหนดและเพิ่มเติมนามสกุลต่อท้าย และยังสามารถเล่นภาพยนตร์จากแผ่น DVD ซึ่งทำมาในรูปแบบปกติหรือ 2 มิติให้เป็นรูปแบบ 3 มิติได้ในระดับที่ดีพอสมควร แสดงรูปภาพถ่ายธรรมดาให้มีความชัดลึกในรูปแบบใกล้เคียงกับ 3 มิติได้ อีกทั้งยังรองรับกับแผ่นเกม 3 มิติที่มีเล่นกันอยู่ทั่วไปซึ่งเมื่อผ่านซอฟต์แวร์ TRIDEF แล้ว จะได้ภาพที่มีมิติเสมือนจริงอย่างที่ไม่อยากแบ่งให้ใครเล่นเลยแต่มีข้อแม้นิดเดียวว่า เกมตัวนั้นต้องรองรับซอฟต์แวร์ DIRECT X9 จากการตรวจสอบเกมที่มีอยู่ในท้องตลาดกว่า 80% ใช้ได้ไม่มีปัญหา (เฉพาะเกม 3 มิติเท่านั้น) รายชื่อเกมส์สามารถตรวจสอบได้จากเว็บไซต์ www.megaforce3d.com

ส่วน STEREOSCOPIC PLAYER เหมาะสำหรับเล่นภาพยนตร์ซึ่งทำมาในระบบ 3 มิติได้โดยไม่ต้องแปลงไฟล์หรือเพิ่มเติมนามสกุลต่อท้าย แต่ข้อเสียคือ เปิดเล่นภาพยนตร์ได้อย่างเดียว และราคาแพงกว่าของ TRIDEF เท่าที่ทราบโรงภาพยนตร์ 3 มิติส่วนใหญ่เลือกใช้ซอฟต์แวร์ตัวนี้กันมาก

ท่านที่สนใจสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ทั้งหมด รวมถึงซอฟต์แวร์ TRIDEF  และ STEREOSCOPIC PLAYER ที่มีลิขสิทธิ์ถูกต้องได้ที่ บริษัท เมก้า ฟอร์ซ อินเตอร์ จำกัด (www.magaforce3d.com) อีเมล์ : sakda@megaforce.in.th โทรศัพท์ 086-330-7942

ในช่วงปลายปี 2010 ที่ผ่านกระแสของเทคโนโลยีการรับชมภาพยนตร์ได้ก้าวข้ามผ่านมาสู่ยุค 3D หรือ 3 มิติอย่างเต็มตัว มีการเปิดตัวสินค้าที่เกี่ยวข้องกับระบบภาพ 3 มิติอย่างมากมาย รวมไปถึงเทคโนโลยีระบบฉายภาพ 3 มิติ แบบโปรเจ็กเตอร์คู่ (Dual Projector) ทันทีที่เทคโนโลยีนี้มาถึงหน้าบ้าน คำถามต่างๆ ก็ย่อมตามมา โดยเฉพาะในเรื่องทางเทคนิค ไม่ว่าจะเป็นระบบการฉายภาพ, ฮาร์ดแวร์ (ตัวเครื่องฉายและอุปกรณ์ประกอบในการรับชม) , ซอฟต์แวร์ (โปรแกรมที่เข้ามาจัดการ) และคอนเทนต์ (ก็คือตัวภาพยนต์) ที่จะนำมาฉายกับระบบนี้นั้น ทั้งนี้เพื่อให้มีข้อมูลมากพอสำหรับการเตรียมการจัดซื้อ ดังนั้นผู้เขียนจึงมีความปรารถนาอย่างชัดเจนในการเขียนบทความนี้เพื่อสร้างความเข้าใจในการนำระบบฉายภาพนี้ไปใช้งาน เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถประยุกต์ได้อย่างกว้างขวาง