הסרטים התלת-ממדיים (3D films) מתבססים על רעיון עתיק, שלפיו ניתן לייצר אשלייה של עומק, אם נציג תמונות זהות, בהסטה קלה בין אחת לשנייה. הרעיון הוא להציג תמונות כפולות, שמציגות את המצולם בזווית זהה לזו שבה רואות שתי העיניים האנושיות את המציאות וכך יוצרות לנו תחושה של ראייה תלת-ממדית.

אם בתמונות זה עבד מצוין ואיפשר להציג בתמונת סטילס, תמונה קפואה של מצלמה, אשלייה של תלת-ממד, הרי שבסרטים זה לא פחות טוב. אם מקרינים סרט שצולם על ידי שתי מצלמות, שצילמו כשהן במרחק דומה למרחק של עיניים אנושיות, ניתן לייצר תחושה אמיתית ומציאותית, יותר מכל סרט דו-ממדי רגיל.

לתמונות התלת-ממדיות של פעם קראו תמונות סטריאוסקופיות. בסרטי התלת-ממד המודרניים מציגים, על פי אותו עיקרון בדיוק, סרטים שצולמו בשתי מצלמות צמודות, שהמרחק ביניהן זהה למרחק שבין העיניים שלנו. כך ניתן להקרינם ביחד, על גבי אותו מסך. ההפרדה ביניהם מתבצעת על ידי המשקפיים המיוחדות, בהן כל עין מצוידת בפילטר בצבע שונה, שגורם לה לראות את אחד משני הסרטים - את מה שצילמה המצלמה שהייתה בצד העין הזה. כך קולטות העיניים אך מה שהיו קולטות העיניים שלנו במבט אמיתי ומציאותי.

גאוני! - המשקפיים המיוחדים לתלת-ממד מאפשרים לכל עין לראות רק סרט אחד משני הסרטים שצולמו וכך נוצרת אצל הצופה תחושת העומק, או הקירבה, שאנו חווים בצפייה בסרטי התלת-ממד.


הנה סרטי תלת-ממד:

https://youtu.be/aZQYqgQxxwI


האופטיקה שלהם:

https://youtu.be/qIKzPgo2rNw


כך נוצרת האשליה של תפיסת העומק, בסרטי התלת ממד:

https://youtu.be/IYm3BmnyVrg


העיקרון הוא עתיק ועשו בו שימוש כבר במצלמות סטריאוסקופיות של תחילת המאה ה-20:

https://youtu.be/AN34QUEayzQ


כך הובילו התמונות התלת ממדיות לסרט התלת ממדי:

https://youtu.be/v6QjRHwursw


וכך נוצרו סרטי התלת מימד:

https://youtu.be/BtVeUIy0GyA

משקפי תלת-ממד פועלים על עיקרון פשוט אך מבריק: הם מרמים את המוח שלנו לחשוב שהוא רואה עולם תלת-ממדי, כשבמציאות הוא מסתכל על מסך שטוח לחלוטין.

הסוד טמון בדרך שבה בני אדם תופסים עומק. לכל עין יש זווית ראייה מעט שונה, כי שתי העיניים מרוחקות כ-6 סנטימטרים זו מזו. המוח משווה את שתי התמונות שהוא מקבל ומחשב מה קרוב יותר ומה רחוק יותר. התהליך הזה נקרא ראייה סטריאוסקופית (Stereoscopic Vision), ומשקפי תלת-ממד מנצלים אותו במלואו.

הטכנולוגיה הקלאסית ביותר היא זו של משקפי אנגליף (Anaglyph), בעלי עדשה אדומה ועדשה כחולה שכולם מכירים מהקולנוע בשנות ה-50 של המאה ה-20. המסך מקרין 2 תמונות כפולות: אחת בגוון אדום ואחת בגוון כחול-ירוק. העדשה האדומה חוסמת את הצבע האדום ומאפשרת רק לכחול לעבור, העדשה הכחולה עושה את ההיפך. כך כל עין רואה תמונה שונה, המוח ממזג אותן לתמונה תלת-ממדית. הבעיה בשיטה זו היא שהיא פוגעת בצבעוניות ולעיתים גורמת לעייפות עיניים.

הדור הבא של הטכנולוגיה הביא משקפי פולריזציה (Polarization). כאן, המסך מקרין את 2 התמונות בכיווני אור מנוגדים. עדשת ימין מסננת אור בכיוון אחד בלבד, עדשת שמאל בכיוון הנגדי. התוצאה עשירה יותר בצבע, ללא ההגבלות של האנגליף והיא הפכה לשיטה הנפוצה בבתי קולנוע מודרניים כיום.

טכנולוגיה שלישית, ומתוחכמת עוד יותר, היא משקפיים פעילים (Active Shutter Glasses). אלה משקפיים חכמים שמסונכרנים עם המסך: בזמן שהמסך מציג את התמונה לעין ימין, העדשה השמאלית נחסמת אלקטרונית, ולהיפך. הדבר קורה כ-120 פעמים בשנייה, מהיר מכדי שהמוח ישים לב. כתוצאה, כל עין קולטת תמונה נפרדת, המוח מחבר ומקבל עומק מרשים.

בשנים האחרונות צמחה גם טכנולוגיית תצוגה אוטוסטריאוסקופית (Autostereoscopic Display), שמאפשרת ראיית תלת-ממד ללא משקפים כלל. המסך עצמו מכוון גלי אור שונים לכל עין. הטכנולוגיה קיימת בניינטנדו 3DS ובכמה טלפונים ניסיוניים, אך היא עדיין מוגבלת לזווית ישיבה צרה.


כך פועלים משקפי תלת-ממד:

https://youtu.be/DLhtO-gNzLs


ההתחלה הייתה במשקפי הסטריאוסקופ של המאה ה-19:

https://youtu.be/TAE0nqj7KcU


היום יש גם אפשרויות לראות תלת-ממד ללא משקפיים מיוחדים:

https://youtu.be/ixIzpsHAZtI