Kodėl erdvinis vaizdas kino ekranuose gali sukelti galvos ir akių skausmus?

Erdvinis kinas žinomas jau senokai, tačiau nuo pernykščio ypač finansine prasme sėkmingo filmo "Avatar" pasirodymo, 3D vaizdas išgyvena tikrą renesansą - daugėja kino teatrų, siūlančių erdvinio vaizdo akinius, plečiamas tokių filmų repertuaras, žadama intensyvi 3D technologijų plėtra televizijoje, žaidimuose. Tačiau milijonus žiūrovų sukvietęs "Avatar" sulaukė ir įspėjamųjų signalų, jog kai kuriems žiūrovams jis sukėlė akių ir galvos skausmą. Kodėl gi taip galėjo nutikti?

Potenciali dabartinės 3D technologijos sukeliama žala žmogaus sveikatai ir savijautai tampa labai aktualia tema mokslininkų tarpe - juk gamintojai žada erdvinio vaizdo technologijas pristatyti į kiekvienus namus. Tad jei tikrai tokia technologija yra potencialiai pavojinga, neilgai trukus ji taps pasaulinio lygio problema.

Iš esmės dabartinės 3D technologijos yra ne kas kita, kaip mūsų smegenų apgaulė. Žmogus suvokia erdvinį vaizdą todėl, kad kairė ir dešinė akys dėl tarpusavio atstumo mato vaizdą šiek tiek skirtingu kampu. Kai abi akys nukreiptos į tą patį tašką, smegenys vaizdus sulieja ir susidaro erdvinis vaizdas. Erdvinio vaizdo atkūrime vyksta daug įvairių susijusių procesų, iš kurių žinomiausi yra akomodacija (akies sugebėjimas ryškiai matyti objektus įvairiu atstumu, keičiant lęšiuko išgaubtumą bei laužiamąją galią) ir konvergencija (akių optinių ašių suartėjimas, žiūrint į daiktą iš arti). Nesigilinant į regėjimo fiziologiją, aišku, jog virtualiam erdviniam vaizdui sukurti reikia į skirtingas akis paduoti šiek tiek besiskiriančius vaizdus, kuriuos vėliau smegenys iš inercijos sudėtų vieną ant kito ir taip suformuotų erdvės įspūdį.

Būtent tai ir daroma kino teatruose - 3D kino filmo metu žiūrovams siunčiamas dvigubas vaizdo signalas, kurį specialūs akiniai su skirtingos poliarizacijos stiklais atskiria kiekvienai akiai atskirai. Jeigu žiūrėtume į tokį filmą be tokių akinių, vaizdas matytųsi kiek "išsiliejęs" dėl vienu metu rodomų kiek skirtingų kadrų. Tuo tarpu poliarizuoti akiniai vieną dalį vaizdo praleidžia į vieną akį, kitą dalį - į kitą. Toliau visą darbą atlieka mūsų smegenys - vaizdai sudedami vienas ant kito ir gauname 3D pojūtį.

Tiesa, erdvinės televizijos atveju 3D akiniai bus sudėtingesni - tai lemia vaizdo perdavimo specifika. Televizoriuje vaizdas nesidubliuos, tačiau labais trumpomis atkarpomis bus perduodamas tai vienai, tai kitai akiai skirtas vaizdas. Žiūrint be akinių, abi akys matys tą patį, tačiau užsidėjus specialius akinius su autonominiu maitinimu, jie reguliariai pagal vaizdo kitimo dažnumą užtamsės ir skaidrės taip, kad į kiekvieną iš akių būtų perduodamas tik jai skirtas vaizdas. Žinoma, šie procesai vyks greičiau už akies inerciją, tad žmogus nieko nepastebės, o smegenys kurs erdvinio vaizdo pojūtį.

Realybėje žiūrint į erdvinį objektą, niekas vaizdų "neperjunginėja" - nukreiptos akys sufokusuojamos į norimą objektą, o tuoj po to kiekvienas iš akių lęšiukų dar papildomai individualiai "pareguliuojamas", kad gautųsi ryškus vaizdas. Taigi, kiekviena akis lęšiuką "susireguliuoja" kiek skirtingai, tačiau fokusuojamo vaizdo optiniai židiniai ir optinės ašys yra labai arti vienas kito. MIT profesoriaus Martin Banks nuomone, šis natūralus akių susireguliavimo procesas ir gali konfliktuoti su virtualiu erdviniu vaizdu. Jautresniems žmonėms toks "konfliktas" pasireikštų akių nuovargiu bei galvos skausmu.

Martino nuomone, pagrindinis fiziologinis konfliktas vyksta tuomet, kai akys sufokusuojamos į kino teatro ekraną, tačiau į skirtingas akis gaunamas vaizdas nesutampa su natūraliai lęšiuko suformuotu žindinio gyliu. Dėl to išsiderina natūralus erdvinio vaizdo formavimas per akomodaciją ir konvergenciją.

Kitaip tariant, žiūrint į tikrą erdvinį objektą, abiejų akių vyzdžių linijos sueina į jį, o tuo pačiu akių lęšiukai į jį ir fokusuojami. Erdvinio kino atveju, akių vyzdžių linijų sueinantis taškas jau nebesutampa su lęšiuko fokusuojamu erdvės tašku.

Didžiajai filmo "Avatar" žiūrovų daliai toks fokusavimo taškų neatitikimas jokių problemų nesukėlė (bent jau jaučiamų iš karto), tačiau specialistai baiminasi, jog didėjant tokių filmų pasiūlai bei vystantis erdvinio vaizdo industrijai, nusiskundimų ir problemų kiekis tik didės.

Be to, šios problemos paaštrės, kuomet pradėsime žiūrėti erdvinę televiziją. Pasirodo, labai daug ką lemia atstumas iki ekrano. Martin Banks aiškina: "Kuo toliau esate nuo ekrano, tuo mažesnis konfliktas tarp jūsų akių linijos ir fokusavimo taško, tad aš neypatingai nerimauju dėl erdvinio vaizdo kino teatruose - atstumas nuo žiūrovo iki ekrano yra pakankamai didelis. Tačiau dabartiniai tyrimai rodo, jog didžiausia problema iškyla tada, kai žiūrovas yra arti televizoriaus ekrano - ypač atstumu, mažesniu už 1 metrą."

Čia derėtų atkreipti dėmesį į erdvinį kiną palaikančių asmenų teiginius, jog panašūs procesai vyksta gamtoje - pavyzdžiui, taip susidaro vaivorykštės vaizdas. Ir pasak jų, dėl tokių natūralių procesų dar niekas neapako - tačiau pamirštama paminėti, jog tokie vaizdai nėra dažni ir beto, vyksta nutolusioje erdvėje ir fiziologinis regėjimo konfliktas yra labai mažas.

Įdomu tai, jog Martin Banks su kolegomis jau pasiūlė galimą problemos sprendimo būdą - pasirodo, akiniuose tereikia dar vieno papildomo lęšio, kuris suartintų vyzdžių linijos susikirtimo tašką su akių lęšiuko fokusuojamu vaizdu. Kol kas naujieji akiniai išbandyti su 17 savanorių - visi jie pareiškė, jog tokie akiniai mažiau vargina akis, o jokių kitokių neigiamų pojūčių jie nepatyrė iš viso.

Tiesa, kitų specialistų nuomone, tai gali būti ne vienintelė priežastis, kodėl erdvinis kinas vargina akis. Pavyzdžiui, problemų gali kelti ir tai, jog į skirtingas akis perduodamo vaizdo detalės yra ne tik "perstumtos", bet ir dėl techninių priežasčių, truputi skirtingo dydžio ar formų. Jų manymu, šie dalykai gali paaiškėti ateityje, kuomet ims populiarėti 3D televizija. Mat kino filmuose visos detalės ir persidengiantys vaizdai paprastai būna atidirbti iki smulkmenų, tačiau transliuojant tiesioginius erdvinius vaizdus, tokia korekcija tampa neįmanoma.

Tad galimas atvejis, jog tiesioginių sporto varžymo metu, erdvinio vaizdo atskiros detalės taps kritiškai nesutampančios - kaip tuo metu reaguos daugelio žmonių akys, sužinosime jau netrukus - pavyzdžiui, bendrovė "Panasonic" paskelbė apie bendrą projektą su Prancūzijos teniso federacija (FFT) bei televizijos kanalais "Orange" ir "Eurosport" - tiesioginę atviro Prancūzijos teniso turnyro "Roland Garros" (vyksiantis 2010 m. gegužės 23 - birželio 6 dienomis) transliaciją 3D formatu.

Kuriamos ir kitos erdvinio vaizdo atkūrimo technologijos - kai kuriais atvejais išsiverčiama ir be akinių. Ar sveikatos požiūriu jos bus geresnės, ar turės kitokių minusų - paaiškės jau netolimoje ateityje.

Nesiūlome bijoti ar vengti erdvinio vaizdo, tačiau panašu, jog persistengti su juo nereikėtų. Žiūrėdami su akiniais, stenkitės išlaikyti didesnį atstumą nuo ekrano ir pernelyg nepiktnaudžiaukite virtualiais malonumais. Šiaip ar taip, sveikata yra svarbiau.