Эргономические характеристики киновидеоизображений

Любые экранные технологии – это дополнительная нагрузка на зрительный анализатор и мозг, ввиду того, что такие технологии представления визуальной информации отсутствуют в живой природе.

Принимая за условную единицу нагрузки пленочный кинематограф, (1 у.е.н.), определим тенденцию изменения нагрузки на мозг при совершенствовании экранных технологий.

Классический (пленочный) кинематограф (1 у.е.н.)

Иллюзия движения при быстрой смене статических кадров на экране. Нагрузка на зрительный анализатор и мозг из-за того, что такой способ восприятия движения не встречается в живой природе (синтез движения происходит за счет необычной работы мозга).

Телевидение на основе ЭЛТ (2 у.е.н.)

Двойная иллюзия, изображения на экране нет, есть только быстро перемещающееся по экрану световое пятно. Увеличенная нагрузка на зрительный анализатор и мозг. (Рис.1).

Цифровой кинематограф (3 у.е.н.)

В соответствии с рекомендациями DCI [1], для цифровой проекции должны использоваться трехматричные микрозеркальные DLP проекторы.

Как известно, яркость каждого элемента изображения в трехматричных DLP видеопроекторах формируется как суммарное воздействие на зрительный анализатор коротких световых импульсов, формируемых при колебаниях микрозеркал каждого из цветовых каналов R, G, B. Модуляция яркости достигается изменением количества колебаний микрозеркала, т.е.

Рис.1.

количеством поступивших в зрительный анализатор коротких импульсов света. В соответствии с законом Тальбота, интегральное ощущение яркости в этом случае определяется количеством поступивших в зрительный анализатор световых импульсов.

Ввиду того, что такой способ формирования яркости каждого элемента изображения не встречается в природных условиях, зрительный анализатор испытывает дополнительные нагрузки, формируя яркостное ощущение как сумму воздействия очень коротких световых импульсов, каждый из которых имеет весьма большое амплитудное значение яркости (Рис.2).

Видимая яркость

Количество световых импульсов

Рис.2.

Наиболее близкими по биологической совместимости являются изображения, проецируемые жидкокристаллическими (LCD, D-ILA, LCOS, SXRD) проекторами, так как ими они проецируются не построчно, а в виде последовательности готовых слайдов, то есть почти так же, как в пленочном кинематографе. Все пикселы этих слайдов обновляются одновременно с кадровой или кратной ей частотой, причем без гашения экрана и обтюраторного перекрытия кадрового окна, необходимого в телевидении и классическом кинематографе для незаметности обратного хода развертки и смазов изображения при пленочных кадросменах соответственно.

Стереоскопический цифровой кинематограф (4 у.е.н.)

Все современные системы стереоскопического кинематографа основаны на бинокулярном механизме объемного видения. Объемное видение в стереоскопических системах – это очередная иллюзия зрения. В стереоскопическом представлении экранного изображения нет никакого объема, а есть только два ракурса изображения, которые воспринимаются раздельно правым и левым глазом. При этом возникает явление разрыва между конвергенцией оптических осей глаз (точке совмещения оптических осей на экране) и аккомодацией (фокусировкой хрусталика) на изображения, находящиеся вне плоскости экрана.

Разрыв между конвергенцией и аккомодацией – неестественная ситуация для зрительного анализатора, которая создает дополнительную нагрузку на зрительный анализатор и мозг.

Таким образом, ощущения яркости, цветности, объема экранного изображения в цифровом стереоскопическом изображении – это иллюзии, получающиеся за счет еще бòльших дополнительных нагрузок на головной мозг.

В настоящее время в системах стереокинематографа используются два метода сепарации ракурсов (раздельного представления ракурсов для правого и левого глаза):

1. Поляроидная сепарация, при этом на экран одновременно

проецируются изображения правого и левого ракурсов, образуемые ортогонально-поляризованными световыми потоками. Зритель снабжается поляроидными очками с соответствующей ориентацией поляроидных фильтров, обеспечивающих раздельное восприятие изображений правого и левого ракурсов соответственно правым и левым глазом.

2. Временнàя сепарация, при этом экран поочередно проецируются изображения правого и левого ракурсов. Зритель снабжается очками, в которых происходит поочередное переключение затемнений одного из полей зрения, синхронное с чередованием изображений ракурсов на экране.