La televisión envolvente es un término general que corresponde a varios tipos de sistemas de televisión que reproducen, en un grado u otro, la naturaleza tridimensional del mundo circundante [1] . Estos sistemas deben proporcionar al menos una de las siguientes condiciones para la percepción humana de una imagen de televisión:
Un sistema de televisión de sonido envolvente perfecto tiene dos nuevas cualidades que lo distinguen de un sistema de televisión simple: la interactividad tridimensional : la capacidad del espectador de interactuar con una imagen tridimensional y la tridimensionalidad , que permite que los ojos de una persona trabajen en una modo natural, moviendo su mirada de los objetos cercanos de observación a los distantes.
El grado de perfección de los sistemas de televisión envolvente se puede evaluar a partir de su clasificación [2] [3] , basada en la parte geométrica de la función plenoptic [4] , que es un registro de la distribución de la intensidad de la luz en el interior del haz de rayos en el entrada del sistema óptico del ojo: P=P(θ, φ, r, x, y, z) . Es una función de seis parámetros (medidas), mientras que: θ, φ, r forman un sistema de coordenadas esféricas con centro en el punto de observación, y x, y, z son las coordenadas cartesianas del punto de observación. Seis parámetros (medidas) determinan casi por completo la configuración (geometría) del sistema de visualización en el espacio.
Dado que un sistema de TV 3D perfecto debe implementar un conjunto completo de parámetros (tener una configuración completa), podemos hablar de la sexdimensionalidad de un sistema de TV 3D perfecto. Con esto en mente, la tabla da un ejemplo de la clasificación de varios sistemas de televisión.
| Nº p/p | Opciones | Fórmula (completa) | Fórmula (abreviada) | TELEVISOR |
|---|---|---|---|---|
| una | θ, φ | 2D(θ, φ) | 2D | 2D (normal) |
| 2 | θ, φ, r | 3D(θ, φ, r); 2.5D(θ, φ, r) | 3D; [2.5D] | Volumétrica [estereoscópica] sin mirar alrededor de los objetos de observación |
| 3 | θ, φ, r, x | 4D(θ, φ, r, x) | 4D(r,x) | Volumétrico con mirada horizontal |
| cuatro | θ, φ, r, x, y | 5D(θ, φ, r, x, y) | 5D(r, x, y) | Volumétrico con mirando hacia atrás horizontal y verticalmente |
| 5 | θ, φ, r, x, y, z | 6D(θ, φ, r, x, y, z) | 6D(r, x, y, z) | 3D con movimiento arbitrario del punto de observación |
| θ, φ son el ángulo de elevación y el acimut de la línea de visión; r es la distancia desde el punto de observación hasta el punto del objeto; x, z (horizontal), y (vertical) – coordenadas del punto de observación. | ||||
Aquí están las fórmulas condicionales para las opciones de los sistemas de televisión. Una fórmula similar 3D(θ, φ, x) (no en la tabla) significa que estamos tratando con una imagen bidimensional θ, φ de un objeto tridimensional, si es posible mirar alrededor, moviéndose horizontalmente x. En este caso, no hay medida r en el sistema de televisión, es decir, no se proporciona la posibilidad de cambiar la acomodación y convergencia de los ojos humanos al seguir una trama tridimensional.
Dado que la presencia de las coordenadas angulares θ y φ en cualquier sistema de televisión es obligatoria, se pueden omitir y se puede utilizar una fórmula abreviada, por ejemplo, 5D(r, x, z) . Este último designa un sistema de televisión 3D, o un televisor (las fórmulas pueden no coincidir) con una imagen tridimensional con una profundidad de r y la capacidad de moverse en el espacio tridimensional (interactividad tridimensional) en la horizontal x, plano z.
En el sistema de clasificación anterior, el sistema estereoscópico habitual (3D - de la designación tridimensional inglesa adoptada en el comercio) tendrá la fórmula 2.5D (r) .
Tal designación fraccionaria necesita una explicación. Cuando dirigimos nuestra atención a una determinada zona del espacio, estableciendo la distancia de observación, esta zona se destaca con la ayuda del órgano de la visión. La selección de ángulo se debe al pico de resolución del ojo cerca de la línea de visión, y la selección de profundidad (rango) se debe a la acomodación y convergencia del ojo. La acomodación (enfoque) del ojo proporciona una visión clara dentro de la profundidad de campo. La convergencia (biselado) de los ojos minimiza la disparidad en la distancia de observación seleccionada, eliminando las imágenes superpuestas. Si el sistema de televisión no proporciona las funciones de convergencia y acomodación de los ojos, entonces no hay medida r en él , si proporciona ambas funciones, podemos hablar de la presencia de esta medida, si solo se proporciona una, alrededor de 50 % de la implementación de la medición r o alrededor de 0,5 r . Al observar un estereopar, la convergencia de los ojos cambia cuando la atención se desplaza de los puntos cercanos del objeto a los lejanos, mientras que la acomodación permanece sin cambios, correspondiente a la distancia del estereopar. Tal trabajo antinatural de los ojos conduce a su mayor fatiga.
Los receptores de televisión envolvente (TV) se dividen en tres tipos:
A su vez, los televisores envolventes se dividen en dos tipos:
Para ambos tipos de televisores 3D, el sistema de televisión se puede caracterizar por la fórmula 6D(r, x, y, z) .
Para el primer tipo (acuario cerrado), el punto de observación está ubicado en un punto del espacio físico que es externo al espacio de la imagen. A diferencia de un acuario real, puede usar el joystick para cambiar el contenido de la imagen volumétrica de este terminal esférico (TV) de forma interactiva, cambiando virtualmente las coordenadas x, y, z y así pasar a un área completamente diferente del mundo de la televisión. . Por otro lado, si lo desea, puede pasar por alto su "acuario" en un círculo, acercarse o alejarse de él, cambiando así sus coordenadas x, y, z en el mundo físico. En ambos casos, el centro del sistema de coordenadas x, y, z debe vincularse a cualquier punto seleccionado en la imagen 3D. El esquema descrito para observar un gran mundo televisivo difícilmente puede llamarse natural, ya que estamos acostumbrados a ver el mundo que nos rodea sin restricciones estrictas en su volumen.
Para el segundo tipo (abierto), el diseño del monitor (TV) proporciona la percepción de una imagen tridimensional sin restricciones artificiales de profundidad y con un campo de visión bastante amplio. El espectador está frente a la "ventana" del monitor envolvente, y esta ventana puede ser pequeña o tapar al espectador hasta situarlo en el centro de la esfera del televisor envolvente. En este caso, el espectador tiene fácilmente la ilusión de estar dentro de la imagen televisiva, con unas dimensiones propias mínimamente perceptibles. El espectador puede sentirse como si estuviera volando en un helicóptero virtual, que controla con un control remoto especial (joystick). El centro del sistema de coordenadas x, y, z en este caso también debe estar vinculado al punto seleccionado de la imagen volumétrica.