SDI / SD-SDI / HD-SDI / 3G-SDI

Risoluzioni del segnale video SDI

L'interfaccia seriale digitale (SDI) è una connessione digitale seriale, che viene utilizzata principalmente nel settore broadcast. Questo segnale video non è compresso e viaggia su cavo coassiale o in fibra ottica.

<-- risoluzioni del segnale video SDI

I principali standard SDI sono:

Tipo SDI Standard Formato Video Bitrate
SD-SDI SMPTE
259M
480i (NTSC) /
576i (PAL)
270 Mbit/s, 360 Mbit/s,
143 Mbit/s, e 177 Mbit/s
ED-SDI SMPTE
344M
480p (NTSC) /
576p (PAL)
540 Gbit/s
HD-SDI SMPTE
292M
720p (HD) /
1080i (Full-HD)
1,485 Gbit/s, e
1,485/1,001 Gbit/s
Dual Link
HD-SDI
SMPTE
372M
1080p (Full-HD) 2,970 Gbit/s, e
2,970/1,001 Gbit/s
3G-SDI SMPTE
424M
1080p (Full-HD) 2,970 Gbit/s, e
2,970/1,001 Gbit/s

Per quanto riguarda i formati video: i = interlacciato e p = progressivo

Ulteriori informazioni su questo argomento si possono trovare su Wikipedia.

Stereoscopia 3D

La stereoscopia (raramente detta anche stereofotografia o stereografia) è una tecnica di realizzazione e visione di immagini, disegni, fotografie e filmati, atta a trasmettere una illusione di tridimensionalità, analoga a quella generata dalla visione binoculare del sistema visivo umano.

Inventata nel 1832 da sir Charles Wheatstone utilizzando coppie di disegni similari e successivamente grazie alla nascente fotografia, la stereoscopia ha trovato applicazione anche nel cinema e in svariati altri campi coinvolgenti dallo studio scientifico all'intrattenimento, tra cui l'esplorazione astronomica, la fotogrammetria, la televisione, l'informatica, la prototipazione digitale, i videogiochi, la telefonia mobile.

Dall'iniziale utilizzo di procedimenti chimici e strumenti ottici e meccanici, in seguito all'ampia diffusione dell'informatica, sono state successivamente sviluppate tecnologie che consentono la ripresa e la visione di immagini tridimensionali, attraverso l'utilizzo di dispositivi elettronici digitali stereoscopici e autosterescopici.

Nozioni di base sulla proiezione 3D

L'essere umano è in grado di percepire lo spazio e la distanza tra gli oggetti perché è dotato di due occhi con i quali vede da angolazioni leggermente diverse. Il cervello poi, combina le immagini dei due occhi, creando una struttura o spazio 3-dimensionale. Questa capacità viene chiamata visione binoculare (o stereoscopica).

Durante la creazione di filmati 3D è necessario quindi utilizzare due telecamere (o una macchina fotografica con due obiettivi), che riprendano le immagini ad una specifica distanza; il variare dell'angolazione e della distanza tra le due telecamere può generare diverse visioni in 3D quindi è importante trovare la posizione che offrirà il risultato più vicino alla realtà. Esistono inoltre diversi software specializzati, che elaborano e corregono le informazioni per applicazioni di visualizzazione 3D.

Nella proiezione 3D (o proiezione stereoscopica) queste immagini dovranno poter essere visibili separatamente da ciascun occhio per "ingannare" il cervello e creare nello spettatore l'impressione spaziale della visualizzazione dell'immagine.

Per la separazione delle immagini e la loro percezione separata per ciascun occhio, si utilizzano tecniche diverse.

Proiezione 3D passiva

Con la proiezione 3D passiva normalmente vengono utilizzati due videoproiettori oppure un solo proiettore attivo con l'aggiunta di un polarizzatore elettronico. Nel primo caso è necessario utilizzare dei filtri ottici polarizzati da posizionare di fronte alle lenti dei due proiettori; questi filtri hanno una polarizzazione tra loro opposta, tale da consentire la separazione dei due canali di proiezione sovrapposti (destro e sinistro). Nel secondo caso il proiettore è sincronizzato con il filtro del polarizzatore elettronico, anch'esso posto di fronte alla lente, il quale assumerà una polarizzazione opposta all'altra a seconda che il proiettore stia visualizzando un fotogramma per l'occhio destro o per l'occhio sinistro.

Lo strumento di visualizzazione è un occhiale "3D Passivo" che al posto delle lenti ha i filtri con il medesimo tipo di polarizzazione dei filtri posizionati davanti alle lenti dei proiettori; questo stratagemma discrimina la visualizzazione di fotogrammi destri per l'occhio sinistro e viceversa. Si chiama "passiva" perchè l'occhiale utilizzato non ha alcuna tecnologia elettronica a bordo e accetta passivamente la luce polarizzata proveniente dai proiettori.

Polarizzazione lineare e circolare

Il filtro polarizzante può avere una polarizzazione di tipo lineare o circolare.

Nella polarizzazione lineare i due filtri devono essere orientati a 90° l'uno rispetto all'altro e posti di fronte alle lenti ad una distanza corretta. La polarizzazione lineare ha il grande svantaggio che ruotando o inclinando la testa, viene persa la polarità e l'immagine in 3D non è più percepibile.

Anche nella polarizzazione circolare i filtri polarizzanti devono essere posizionati di fronte alle lenti dei proiettori. Contrariamente alla polarizzazione lineare della luce, in questo caso le due polarità sono a spirale nei sensi opposti. Lo spettatore friusce delle immagini 3D grazie a corrispondenti occhiali polarizzati, che discriminano le immagini destre e sinistre, come sopra descritto. Il grande vantaggio rispetto alla polarizzazione lineare è che lo spettatore può inclinare la testa senza perdere l'effetto 3D. I polarizzatori elettronici utilizzano solamente la polarizzazione di tipo circolare.

Vantaggi:

Il vantaggio principale della proiezione 3D passiva è la maggiore potenza luminosa ottenuta con l'utilizzo dei due proiettori sovrapposti. Infattti è importante notare che l'utilizzo dei filtri per la polarizzazione della luce, dello schermo trattato con rivestimento Silver e degli occhiali fa perdere circa la metà della quantità di luce originale generata dal proiettore. Inoltre, gli occhiali polarizzati hanno costi relativamente bassi e possono essere realizzati in versione "usa e getta" con montature in cartone bianco o personalizzato con stampe grafiche a più colori.

Svantaggi:

Per poter mantenere la separazione dei due canali di luce (o piani di polarizzazione) provenienti dai proiettori, è necessario utilizzare uno schermo per proiezione non depolarizzante, tipicamente rivestito di un materiale chiamato Silver; schermi Silver economici e di bassa qualità generano il cosidetto effetto "crosstalk" che nello spettatore si tramuta in nausea e mal di testa, per questo motivo lo schermo Silver può rappresentare un fattore economico da tenere in considerazione. Qualsiasi altra superficie di proiezione, depolarizza la luce e quindi non permette la visione di una proiezione 3D passiva a polarizzazione.

Se si utilizzano due videoproiettori, entrambe le proiezioni devono essere perfettamente sincronizzate, altrimenti un occhio vede un'immagine diversa rispetto all'altro. Una visualizzazione 3D non-sincrona prolungata, può generare stanchezza, nausea e mal di testa. Tuttavia, grazie ai contenuti digitali ed alla riproduzione da un'unica sorgente video per entrambi i proiettori, la proiezione di un flusso sincrono di immagini è stata notevolmente semplificata. In definitiva, lo svantaggio principale di questa tecnica può essere dato dai costi di esercizio elevati.

Utilizzare un solo proiettore attivo abbinato al polarizzatore elettronico, semplifica notevolmente il processo di installazione e riduce i costi di esercizio generali, ma non elimina la necessità di dover utilizzare lo schermo per proiezione Silver non depolarizzante.

Tecnica di interferenza ( Infitec )

E' una forma particolare di proiezione 3D passiva che si basa sullo scostamento dello spettro colorimetrico tra i due canali di proiezione, originariamente sviluppata da DaimlerChrysler, e ora venduta attraverso la tedesca Infitec e adottata da Dolby Digital 3D per l'allestimento di alcune sale cinematografiche 3D.

Viene utilizzata con i proiettori basati sulla tecnologia DLP®, inserendo un filtro all'interno del percorso ottico che varia leggermente i valori di colore RGB. I filtri interferenti corrispondenti sono presenti sugli occhiali per offrire allo spettatore la visione 3D stereoscopica. I proiettori che adottano la tecnologia Infitec devono aere un firmware specifico che compensi i valori colorimetrici, al fine di ottenere una visualizzazione corretta dei colori.

Vantaggi:

Come per la polarizzazione circolare lo spettatore può inclinare la testa senza perdere l'effetto 3D e con questa tecnica è possibile proiettare su qualsiasi superficie e schermo per proiezione.

Svantaggi:

Il sistema nel suo complesso (due proiettori, occhiali speciali, ecc) richiede investimenti elevati. Spesso il filtro viene incorporato nel proiettore, quindi in caso di guasto di uno dei due proiettori è difficile trovare una unità sostitutiva dovendo attendere i tempi di riparazione.

Proiezione 3D attiva

Con la proiezione 3D attiva viene utilizzato solo 1 proiettore. Il proiettore visualizzerà alternativamente (per ciascun occhio separatamente) le immagini. Tuttavia, vengono utilizzati diversi metodi per la separazione delle immagini per gli occhi. Si chiama "attiva" perchè l'occhiale utilizzato ha a bordo una tecnologia elettronica che si adatta attivamente alle immagini provenienti dal videoproiettore.

La tecnologia di otturazione:

Per la percezione separata delle immagini, ogni occhio vede attraverso un otturatore elettronico a cristalli liquidi, presente sugli occhiali. Quando il proiettore visualizza il fotogramma destro, l'otturatore sinistro si chiude impedendo la visione dell'occhio sinistro e viceversa. In sostanza le lenti (otturatori) sono reciprocamente aperte o chiuse, in modo che ciascun occhio possa vedere solo l'immagine a lui designata.

La sincronizzazione degli otturatori LCD con la sequenza delle immagini, viene effettuata tramite un emettitore a infrarossi o in radio frequenza che comanda gli occhiali. Tale emettitore può essere connesso direttamente alla sorgente video o al proiettore (scelta consigliata). Un altro metodo, chiamato DLP®-Link, prevede la sincronizzazione degli occhiali direttamente con gli impulsi generati dalla lampada del proiettore DLP®.

Vantaggi:

La proiezione può avvenire su un qualsiasi schermo, di conseguenza non vi sono invenstimenti importanti e si ottiene una maggiore flessibilità di utilizzo. Anche in questo caso lo spettatore può inclinare la testa senza perdere l'effetto 3D.

Svantaggi:

Gli occhiali attivi (o Shutter Glasses) devono essere ricaricati o gli va sostituita la batteria e per via del maggiore costo non sono "usa e getta" - quindi se cambiati di frequente come nel caso di un grande pubblico al cinema, in aggiunta alla loro manutenzione e pulizia, questi occhiali possono avere un impatto pesante. Contrariamente hanno enormi vantaggi in ambito aziendale e professionale. La sincronizzazione a infrarossi prevede che l'occhiale sia nel raggio visivo di azione dell'emettitore, mentre per la DLP®-Link, l'occhiale deve "vedere" lo schermo di proiezione senza ostacoli intermedi.

Il proiettore dovrebbe essere in grado di gestire una frequenza di refresh elevata per garantire una visualizzazione senza sfarfallii ed essere in grado di raddoppiare il numero di immagini da proiettare al secondo. Nel settore cinematografico ad esempio per la proiezione 3D si utilizza una frequenza di 48 fps (24 fotogrammi al secondo per occhio) ed ogni immagine viene ripetuta tre volte (72 Hertz) per garantire una visione stabile e perfetta.

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