Driedimensionale televisie

Men droomt er al jaren van, maar tot dusverre is het bij een droom gebleven: driedimensionale tv. De Britse vader van de televisie John Logie Baird dacht al aan een derde dimensie voor televisie toen hij in 1944 een patent voor een stereoscopisch scherm verwierf, maar er is nooit iets van terechtgekomen.

Tot nu toe was 3D televisie eigenlijk alleen mogelijk wanneer de kijker een speciale bril droeg. De bekendste methode is die waarbij twee verschillende beelden met een klein perspectivisch verschil en in twee verschillende kleuren - rood en groen - over elkaar heen worden geprojecteerd. Met een kartonnen brilletje voorzien van een rood en een groen glas ziet men dan diepte. 3D-films waren in de jaren vijftig een grote rage. Zelfs regisseur Alfred Hitchcock maakte gebruik van de rood-groene bril.

Voor televisie is de methode alleen experimenteel toegepast. In 1982 verzorgde de NOS samen met het Natuurkundig Laboratorium van Philips een eerste driedimensionale televisie-uitzending. Maar het 3D-effect was tamelijk teleurstellend en sommige kijkers hielden er hoofdpijn aan over.

Er is ook geëxperimenteerd met gepolariseerd licht. Het voordeel van deze methode is dat men gewoon in kleur kan uitzenden, maar men heeft wel weer een bril nodig en het beeldscherm moet worden aangepast. Er worden namelijk twee beelden geprojecteerd waarbij het ene beeld horizontaal en het andere vertikaal is gepolariseerd. Wanneer de toeschouwer een bril opzet met glazen die ook in twee verschillende richtingen zijn gepolariseerd, wordt bereikt dat het linkeroog uitsluitend het voor links bestemde beeld ziet, en het rechteroog alleen het rechterbeeld. Het resultaat: stereo en kleur.

Door Philips werd geëxperimenteerd met twee typen weergeefsystemen. Het eerste is een combinatie van twee ontvangers die haaks op elkaar zijn geplaatst met een halfdoorlatende spiegel onder een hoek van 45 graden daartussen. Het andere type is een televisie-ontvanger met twee maal drie projectiebuizen voor de weergave van de kleuren rood, groen en blauw. Het beeld wordt geprojecteerd op een groot scherm en kan ook weer met een polariserende bril op de neus worden bekeken.

Philips heeft zelf nooit erg in 3DTV geloofd. Het Natuurkundig Laboratorium in Eindhoven raakte betrokken bij de technologie nadat een Utrechtse hersenchirurg Philips om hulp had gevraagd. Hij moest voorheen bij operaties vaak een lastige krampachtige houding aannemen. 3D TV bood wellicht verlichting.

Holografie is ook al geen oplossing. Tot nu toe is dat alleen al wegens de hoge lijndichtheid onmogelijk: via de ether of de kabel zou 100.000 maal zoveel informatie moeten worden verzonden als met de huidige technieken. En dan nog zou het beeldscherm niet veel groter zijn dan tien bij tien centimeter. Het Media Laboratorium van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston werkt al wel aan holografische video, maar de technologie is nog rudimentair. Het licht van de computergegeneerde beelden moet eerst worden gesplitst met een draaiende polygonale spiegel voordat een galvanoscanner 192 horizontale beeldlijnen op een kleine display projecteert. Hopeloos dus.

Maar nu is het de Universiteit van Cambridge dan toch gelukt om 3D-televisie te ontwikkelen waarvoor je geen bril nodig hebt en waarvan je zelfs niet duizelig wordt. Toegegeven, het prototype is nog verre van perfect, het beeld is zwart-wit en niet altijd even scherp, maar het bestaat in elk geval uit drie dimensies. De technologie herinnert enigszins aan de wijze waarop driedimensionale ansichtkaarten worden vervaardigd.

Daarvoor wordt een multilens-camera gebruikt die van hetzelfde object meerdere opnamen maakt, elk vanuit een iets andere invalshoek. De opnamen worden vervolgens in stroken opgedeeld en naast elkaar op een op een ribbeltjesfoto geplakt. Die ribbeltjes, die vertikaal over de foto lopen, zorgen ervoor dat het rechteroog iets anders te zien krijgt dan het linkeroog.

Op dit moment gebruikt men in Cambridge nog computers om acht verschillende invalshoeken van een en hetzelfde beeld te creëren. Voor live-opnamen zou een multilens-camera moeten worden ontwikkeld. De acht beelden worden in een buitengewoon hoog tempo achter elkaar op een beeldbuis geprojecteerd. Het licht van de beeldbuis passeert twee lenzen en twee polarisators en komt tenslotte op een lens terecht die als kijkglas fungeert. Het belangrijkste onderdeel zit echter tussen de twee lenzen en polarisators ingebouwd: een scherm met zeer snel schakelende ferro-elektrische vloeibare kristallen. Dit scherm werkt als een vertikale jaloezie, waarbij telkens één strook van het traliewerk licht doorlaat. Het scherm zorgt ervoor dat elk beeld als een dunne strook op een specifieke plaats van het kijkglas wordt geprojecteerd.

Uiteindelijk is het de bedoeling dat de beeldbuis wordt vervangen door een LCD-scherm, met een aantal in richting variërende lichtbronnen daarachter. Zo'n scherm zou als tegelijkertijd als beeldbuis èn als jaloezie kunnen fungeren. Om flikkering te voorkomen moet de zogenoemde rasterfrequentie hoger liggen dan bij conventionele televisie, niet 50 Hertz, maar minstens 800 Hz.

Volgens hetzelfde principe is ook kleur en hoge definitie televisie mogelijk. In het laatste geval gaat men uit van een beeld dat uit 32 vertikale stroken bestaat. 3D HDTV zal echter nog wel even op zich laten wachten, ten minste als men 3D TV in de huiskamers wil brengen, want er moet dan via de ether of de kabel enorm veel informatie worden verzonden. Voorlopig denkt men echter nog niet aan huis-tuin-en-keuken toepassingen.

'Deze techniek is in eerste instantie interessant voor chirurgen die opereren met behulp van endoscopen,' zegt Neil Dodgson van de Universiteit van Cambridge. 'Zonder diepte-perceptie is het erg lastig om bepaalde operaties uit te voeren.' Andere toepassingen liggen op het gebied van de robotica en Computer Aided Design (CAD), het ontwerpen met behulp van driedimensionale tekeningen.

Voor het bekijken van driedimensionale computertekeningen bestaat al een alternatief, namelijk virtual reality. Maar het nadeel daarvan is dat je een datahelm moet dragen. Dodgson: 'Ons systeem is gebruikersvriendelijker.'