Για πολλά χρόνια οι τεχνικοί εικόνας, αρχικά στον κινηματογράφο και αργότερα στην τηλεόραση, μελετούσαν διάφορες τεχνικές για να δώσουν την αίσθηση της τρίτης διάστασης στην επίπεδη οθόνη.

Ο τρόπος που αντιλαμβανόμαστε τρεις διαστάσεις στον χώρο στηρίζεται στο γεγονός ότι έχουμε δύο μάτια, που στέλνουν την εικόνα από ελαφρώς διαφορετικές γωνίες στον εγκέφαλο. Έτσι, αν βάλουμε ένα δάχτυλο μπροστά στα μάτια μας, ανοιγοκλείνοντας τα μάτια μας διαδοχικά θα διαπιστώνουμε ότι στην εικόνα που δίνει το κάθε μάτι, το δάχτυλο φαίνεται σε διαφορετικό σημείο. Με αυτό τον τρόπο αντιλαμβανόμαστε το βάθος. Η προβολή τρισδιάστατων εικόνων στον κινηματογράφο και στην τηλεόραση βασίζεται σε αυτό το φαινόμενο, δηλαδή στην διαφορετική απεικόνιση που δίνει το κάθε μάτι.

Η λήψη της τρισδιάστατης εικόνας video για γίνεται με διπλή μηχανή, που οι φακοί της απέχουν μεταξύ τους όσο δύο ανθρώπινα μάτια. Στη συνέχεια γίνεται η προβολή της αριστερής και της δεξιάς εικόνας, έτσι ώστε ο θεατής να τις παρατηρεί, αντίστοιχα, με το αριστερό και το δεξί του μάτι. Ο εγκέφαλος του θεατή αναλαμβάνει να δημιουργήσει την τρισδιάστατη εντύπωση.

Μετά από πολύχρονες προσπάθειες, οι τηλεοπτικοί σταθμοί κατέληξαν σε συμφωνία με τους κατασκευαστές τηλεοπτικών δεκτών και άρχισαν οι τρισδιάστατες τηλεοπτικές εκπομπές, παράλληλα με την εμφάνιση τρισδιάστατων δεκτών στο εμπόριο. Η υλοποίηση αυτή (εναλλάξ προβολή με φωτοφρακτικά γυαλιά) απαιτεί ειδικές τηλεοράσεις ειδικές εκπομπές και ειδικά γυαλιά. Προς το παρόν δεν υπάρχει σημαντική παραγωγή τρισδιάστατου τηλεοπτικού προγράμματος αλλά οι μεγάλοι κατασκευαστές έχουν αρχίσει και παρουσιάζουν μεγάλες 3D τηλεοράσεις. Μετά την προβολή τρισδιάστατων ταινιών στους κινηματογράφους, όπως το «Αvatar» (2009), και τις διαφημίσεις των τηλεοράσεων 3D δόθηκε ώθηση σε αυτή την αγορά. Το βρετανικό δίκτυο ΒSkyΒ προχώρησε στην παραγωγή της πρώτης «εμπορικής» τρισδιάστατης εκπομπής, με την αναμετάδοση του ποδοσφαιρικού αγώνα Manchester United – Arsenal στις 31 Ιανουαρίου του 2010. Το αμερικάνικο κανάλι ESPN δείχνει 3D αθλητικά από το Μάρτιο του 2010, το Μουντιάλ του 2010 θα προβληθεί σε 3D, videogames σε 3D κυκλοφορούν ήδη, και τα πρώτα 3D Blu-Ray, θα αρχίσουν να κυκλοφορούν στο τέλος του 2010. Στον δορυφόρο EuroBird 9A το κανάλι 3D sat tv ήδη εκπέμπει τρισδιάστατα σε υψηλή ανάλυση ενώ στον Turksat 3A σε κανονική ανάλυση FTA εκπέμπεται εικόνα 3D. Οι πρώτοι τρισδιάστατοι δέκτες παρουσιάστηκαν στην ελληνική το 2010 από τις εταιρείες Τoshiba, LG, Samsung, Sony και Ρanasonic.

Τρισδιάστατη τηλεόραση χωρίς ειδικά γυαλιά

Η χρήση οποιουδήποτε τύπου γυαλιών θεωρείται από πολλούς μειονέκτημα για την τρισδιάστατη τηλεόραση, επειδή αυτά ενοχλούν τους τηλεθεατές. Έτσι αναπτύχθηκαν συστήματα τρισδιάστατης προβολής που δεν χρειάζονται γυαλιά. Αυτά τα συστήματα ονομάζονται αυτοστερεοσκοπικά. Το πρόβλημα, όμως, είναι πως μέχρι στιγμής η εμπειρία που προσφέρουν οι 3D τηλεοράσεις χωρίς γυαλιά δεν είναι ιδιαίτερα ικανοποιητική.

Με κυλινδρικούς φακούς χωρίς γυαλιά

Αυτή η υλοποίηση βασίζεται στη χρήση μιας «μήτρας» από μικροσκοπικούς κυλινδρικούς φακούς, ή μικροσκοπικά πρίσματα, στην οθόνη της τηλεόρασης που έχουν την ιδιότητα να κατευθύνουν το φως του κάθε pixel που βρίσκεται από κάτω τους, προς ορισμένες μόνο διευθύνσεις. Έτσι, αν στην οθόνη προβάλλονται ταυτόχρονα η δεξιά και η αριστερή εικόνα, η κάθε μία από αυτές είναι ορατή μόνο από ορισμένες οπτικές γωνίες. Αν ο τηλεθεατής κάτσει στη «σωστή» οπτική γωνία θα βλέπει με το δεξί μάτι τη δεξιά εικόνα και με το αριστερό την αριστερή. Το γεγονός ότι αυτή η μέθοδος υποχρεώνει τους τηλεθεατές να κάθονται σε συγκεκριμένες θέσεις, θεωρήθηκε σημαντικότερη επιβάρυνση από τη χρήση γυαλιών, και γι΄ αυτό απορρίφτηκε από τους τηλεοπτικούς σταθμούς και τους κατασκευαστές τηλεοπτικών δεκτών.

Με ενεργό φωτοφράκτη χωρίς γυαλιά

Είναι ένα σύστημα παρόμοιας λειτουργίας με αυτό των κυλινδρικών φακών με την διαφορά ότι η επιλογή της κατεύθυνσης εκπομπής της κάθε εικόνας δεν γίνεται από κυλινδρικούς φακούς, αλλά από ένα ενεργό φωτοφράκτη, τοποθετημένο μπροστά από την οθόνη της τηλεόρασης. Έχοντας το ίδιο μειονέκτημα με το σύστημα κυλινδρικών φακών απορρίφτηκε και αυτό από τους τηλεοπτικούς σταθμούς και κατασκευαστές τηλεοπτικών δεκτών.

Τρισδιάστατη τηλεόραση με χρήση γυαλιών

Οι υλοποιήσεις τρισδιάστατης εικόνας με ειδικά γυαλιά είναι οι πρώτες που δοκιμάστηκαν και υπάρχουν σε πολλές διαφορετικές μορφές. Οι πρώτες υλοποιήσεις που ξεκίνησαν από την εποχή του ασπρόμαυρου κινηματογράφου ήταν με ειδικά χρωματισμένα γυαλιά. Ο θεατής έχει την ψευδαίσθηση τριών διαστάσεων όταν φοράει τα ειδικά γυαλιά, ενώ χωρίς αυτά βλέπει είδωλα στην οθόνη μαζί με την εικόνα. Οι υλοποιήσεις αυτές εξελίχτηκαν από τότε, και η τελευταία από αυτές (ή εναλλάξ προβολή με φωτοφρακτικά γυαλιά) έγινε αποδεκτή το 2010 από την τηλεοπτική βιομηχανία για την παραγωγή τηλεοπτικών δεκτών τριών διαστάσεων. Αναλυτικά οι υλοποιήσεις που παρουσιάστηκαν με χρήση γυαλιών είναι:

Χρωματικός διαχωρισμός με γυαλιά

Ο χρωματικός διαχωρισμός είναι μια μέθοδος τρισδιάστατης απεικόνισης όπου γίνεται η προβολή δύο «μονόχρωμων» εικόνων (συνήθως μιας μπλε και μιας κόκκινης) ταυτόχρονα στην οθόνη. Τα δύο χρωματισμένα είδωλα απεικονίζουν την ίδια εικόνα από ελαφρώς διαφορετική οπτική γωνία, με τον ίδιο τρόπο που τα μάτια μας βλέπουν από διαφορετική θέση τον κόσμο γύρω μας. Όταν φοράει κάποιος έγχρωμα γυαλιά που έχουν τους φακούς με διαφορετικά χρώματα, η εικόνα φιλτράρεται για το κάθε μάτι διαφορετικά. Έτσι, βλέπουμε με το ένα μάτι μόνο την εικόνα τού ενός χρώματος και με το άλλο μάτι μόνο την εικόνα τού άλλου. Οι φακοί δηλαδή λειτουργούν ως φίλτρα. Οι δύο διαφορετικές εικόνες συνδυάζονται από τον εγκέφαλο σε μία, και το τελικό αποτέλεσμα για τον τηλεθεατή είναι μια τρισδιάστατη εικόνα. Το βασικό πρόβλημα με την μέθοδο χρωματισμένων φακών είναι η αλλοίωση των χρωμάτων της εικόνας την οποία παρακολουθούμε. Ο τηλεοπτικός δέκτης δεν χρειάζεται καμία τροποποίηση με το σύστημα αυτό, και το κόστος των χρωματιστών γυαλιών είναι μικρό.

Χρήση πολωμένου φωτός με πολωτικά γυαλιά (polarized glasses)

Η επόμενη τεχνολογική λύση, μετά τον χρωματικό διαχωρισμό είναι η προβολή των δύο εικόνων με τη χρήση πολωμένου φωτός και η χρήση πολωτικών γυαλιών για την παρατήρησή τους. Με χρήση φίλτρων polaroid, ο ένας βιντεοπροβολέας προβάλλει τη «δεξιά» εικόνα με φως πολωμένο κατακόρυφα και ο άλλος την «αριστερή» με φως πολωμένο οριζόντια. Ο τηλεθεατής φοράει γυαλιά polaroid, με κατακόρυφη πόλωση στο δεξί μάτι και οριζόντια στο αριστερό. Έτσι, το κάθε μάτι βλέπει την αντίστοιχη έγχρωμη εικόνα (όπου είναι διαφορετική για το δεξί και το αριστερό) και δημιουργείται η τρισδιάστατη στερεοσκοπική εντύπωση. Με αυτή τη μέθοδο προβάλλονται οι τρισδιάστατες κινηματογραφικές ταινίες, όπως το «Αvatar». Η εφαρμογή της όμως στην τηλεόραση δεν είναι εφικτή γιατί, αν και τα πολωτικά γυαλιά κοστίζουν φθηνά, απαιτείται η χρήση δύο προβολών (ή ειδική τεχνολογία για το panel της τηλεόρασης).

Εναλλάξ προβολή με φωτοφρακτικά γυαλιά (shutter glasses, time sharing)

Είναι η μέθοδος στην οποία συμφώνησαν οι εκπρόσωποι της τηλεοπτικής βιομηχανίας. Σε αυτή την μέθοδο γίνεται προβολή δύο εικόνων εναλλάξ στην οθόνη, με την παράλληλη χρήση ενεργών φωτοφρακτικών γυαλιών (shutter glasses). Ένας πομπός που βρίσκεται στον τηλεοπτικό δέκτη εκπέμπει ένα σήμα προς τα γυαλιά για να τα συγχρονίζει με την οθόνη. Έτσι, το αριστερό κομμάτι των γυαλιών σκοτεινιάζει όταν στην οθόνη εμφανίζεται η δεξιά εικόνα και, στη συνέχεια, το δεξί κομμάτι σκοτεινιάζει όταν εμφανίζεται η αριστερή. Το αποτέλεσμα είναι το κάθε μάτι να βλέπει τη «σωστή» εικόνα και ο εγκέφαλος που λαμβάνει τη πληροφορία να αναδείχνει την τρίτη διάσταση. Τα γυαλιά της τηλεόρασης επικοινωνούν ασύρματα με αυτή, συνήθως μέσω Bluetooth, οπότε χρειάζονται και την απαραίτητη φόρτιση. Έτσι η διάρκεια της μπαταρίας μεταξύ των φορτίσεων είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην χρήση τους. Τα γυαλιά που κυκλοφορούν προσφέρουν 100 ώρες συνεχούς λειτουργίας, σε 3D απεικόνιση, ενώ όταν η τηλεόραση προβάλλει 2D τα γυαλιά απενεργοποιούνται αυτόματα. Αυτή η μέθοδος πάντως δεν είναι φθηνή αφού εκτός από το κόστος του τηλεοπτικού δέκτη, ο κάθε τηλεθεατής θα πρέπει να φοράει και ένα ζευγάρι γυαλιά που πωλούνται χωριστά, και κοστίζουν γύρω στα 100 ευρώ το καθένα.

 Ελάχιστο περιεχόμενο

Ένα μεγάλο ζήτημα είναι τι περιεχόμενο υπάρχει.  Παρά τις φιλότιμες προσπάθειες, οι 3D ταινίες είναι λίγες, και ελάχιστα 3D κανάλια. Αυτό ενδέχεται να αλλάξει. Στον κινηματογράφο, πολλές παραγωγές είναι σε 3D, μένει να τις δούμε να κυκλοφορούν και σε Blu-ray. Όμως, επειδή ούτε αυτό ίσως να μην αποδειχθεί αρκετό, η Sony ακολούθησε το παράδειγμα της Panasonic και παρουσίασε μία βιντεοκάμερα με δυνατότητα λήψης 3D video. Φωτογραφικές μηχανές με δυνατότητα λήψης 3D υπάρχουν ουκ ολίγες, οπότε φαίνεται να δημιουργείται ένα οικοσύστημα προϊόντων γύρω από το 3D. Το ερώτημα είναι κατά πόσον όλη αυτή η κινητικότητα θα αποδειχθεί αρκετή προκειμένου οι 3D τηλεοράσεις να καταφέρουν να αποσπάσουν σημαντικά μερίδια αγοράς.

Η Τρισδιάστατη τηλεόραση του μέλλοντος

Όταν οι μεγάλοι κατασκευαστές τηλεοράσεων παρουσίαζαν τα 3D μοντέλα τους, η αισιοδοξία ήταν έκδηλη. Είχε προηγηθεί η τεράστια επιτυχία του Avatar, το οποίο έδειξε τις πραγματικές δυνατότητες της τρισδιάστατης προβολής. Όμως, οι 3D τηλεοράσεις δεν κατάφεραν να ανταποκριθούν στις προσδοκίες. Γι' αυτό και οι μεγάλοι κατασκευαστές σκοπεύουν να προχωρήσουν σε ορισμένες «προσαρμογές» προκειμένου να δώσουν μία ώθηση στην αγορά του 3D TV. Η τρισδιάστατη τηλεόραση του μέλλοντος, χωρίς να χρειάζεται κανένα είδος γυαλιών θα προβάλλει πραγματικές τρισδιάστατες εικόνες, με τη βοήθεια ολογραμμάτων που δημιουργούνται από τρεις ή έξι έγχρωμους προβολείς λέιζερ.

Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει χρηματοδοτήσει δύο ερευνητικές ομάδες για την κατασκευή, από την καθεμιά, ενός πρωτοτύπου συστήματος προβολής, που θα μπορούσε να εξελιχθεί μελλοντικά σε βιομηχανικό πρότυπο. Προς το παρόν τα πρωτότυπα που παρουσιαστήκαν έχουν δύο ελαττώματα: Οι οθόνες έχουν βάθος, περισσότερο από 40 εκατοστά, αφού οι προβαλλόμενες εικόνες είναι πραγματικά τρισδιάστατες. Το σύστημα προβολής απαιτεί τη χρήση μιας συστοιχίας πολύ γρήγορων ηλεκτρονικών υπολογιστών, για την οδήγηση των συσκευών λέιζερ. Όταν τα δύο αυτά προβλήματα αντιμετωπιστούν η πραγματική τρισδιάστατη τηλεόραση θα είναι έτοιμη να βγει στην παραγωγή.