“De stand van je ogen en het kijken met twee ogen zorgen ervoor dat je diepte kunt inschatten. Met één oog wordt dat al lastiger”, legt promovendus Morvan uit. “Volgens ditzelfde principe maak je gebruik van meerdere camera’s en beelden om diepte in film aan te brengen.” Yannick Morvan, Fransman van origine, richtte zich vier jaar op het verbeteren van software voor 3D-tv en -video. Hij deed dit bij de onderzoeksgroep ‘Multimedia Video Coding and Architectures’ van TU/e-faculteit Elektrotechniek, in samenwerking met Philips Research.
Bevriezen
Morvan vertelt dat er op dit moment twee belangrijke applicaties zijn voor 3D-televisie. “Het scherm genereert verschillende beelden, zodat de kijker zich vrij kan bewegen en toch 3D kan zien. Deze systemen hebben een ‘lenticular’, een soort plastic laag van lenzen op de pixels. Het licht gaat hierdoor naar verschillende richtingen, zodat het linker- en rechteroog andere beelden opvangen en je hersenen de informatie combineren tot een driedimensionaal beeld.”
“Verder is het zo dat beelden worden gegenereerd vanuit verschillende hoeken met meerdere camera’s. Je kunt beelden ‘maken’ die in feite niet bestaan met hulp van computersoftware. De computer herberekent dan de positie vanuit een andere hoek. Het gecreëerde beeld is een soort van intermediair tussen twee camera’s, waardoor de overgang van het ene naar het andere beeld soepeler verloopt. Je kunt uiteindelijk met minder camera’s evenveel 3D-beelden maken”, stelt Morvan.
De Fransman illustreert: “In sommige films wordt al gebruikgemaakt van het effect van het werken met verschillende camera’s. Denk bijvoorbeeld aan de film The Matrix. Die special effects maken ze door vanuit verschillende hoeken met meerdere camera’s te filmen. Het beeld vanuit een bepaalde camera bevriezen ze dan om snel over te schakelen naar een andere camera.”
Zo worden de scènes uit The Matrix gemaakt. De opnames van een serie camera’s worden met de computer aan elkaar ‘geknoopt’ zodat het lijkt alsof één camera om de hoofdpersoon heen draait.
Verscherpen
Naast het gewone 2D-beeld wordt er een aparte zwart/wit afbeelding naar het beeldscherm gestuurd met ‘diepte-informatie’. De witte beelden zijn ‘dichterbij’ dan de donkere beelden. Yannick: “Door de hoeveelheid pixels kun je berekenen hoe groot afstanden zijn en weet je dat de afstand tussen de ene en de andere persoon bijvoorbeeld drie meter is.”
De elektrotechnicus bracht verbeteringen op drie onderdelen aan: de ‘acquisition’ (verkrijgen van het signaal en diepteschatting), de ‘compression’ (codering van het videosignaal) en de ‘rendering’ (beeldreconstructie) van de diepte. Hij concentreerde zich daarbij op de compression, ofwel dieptecompressie.
“We merkten dat er nog nauwelijks onderzoek was gedaan naar dieptecompressie van beelden. Daar zat een hiaat. We hebben ons deels op verbetering van de software voor de andere onderdelen gericht, maar de grootste bijdrage van het onderzoek ligt in het verbeteren van software voor dieptecompressie.” Morvan herschreef de algoritmes en de software, waardoor onder meer de afstanden beter berekend worden, informatie efficiënter wordt overgebracht en de beelden verscherpen. “Je ziet nu vaak dat de beelden onduidelijk zijn en dat de randen niet helemaal goed zijn. Wij hebben hierin verbeteringen aangebracht.”
Filmindustrie
Lang was het alleen mogelijk om 3D-beelden te zien met een (rood/groen) gekleurd brilletje. Inmiddels zijn al televisies en -video’s met driedimensionale beelden op de markt, zij het in beperkte mate. Je ziet de beelden bijvoorbeeld wel eens opduiken op grote schermen in winkelcentra. Het is nu wachten tot je thuis vanaf de bank 3D-televisie kunt zien. De omzetting van 2D-materiaal naar 3D-beelden is nog altijd lastig. “Het blijft een uitdagend onderzoeksonderwerp. Verder moet de filmindustrie ook meewerken en ervoor openstaan om op een andere manier te filmen”, verklaart Morvan.
Morvans resultaten sloegen vorig jaar al aan tijdens een conferentie in Amerika. Een Duitse instelling heeft inmiddels belangstelling getoond om verder te borduren op zijn onderzoek.