Elettronica e Telecomunicazioni

Televisione Stereoscopica

I primi esperimenti per la trasmissione di immagini tridimensionali, sono effettuati da John Baird, a Londra, già nel 1928, come illustrato dal redazionale del Radiorario (successivamente Radiocorriere). I recenti sviluppi tecnologici, in particolare le tecniche digitali di elaborazione e compressione del video e lo sviluppo di display piatti ad alta definizione, renderanno forse fattibile nel prossimo futuro l'introduzione della televisione stereoscopica.

Redazionale Radiorario (1928)
La Televisione Stereoscopica
E' riprodotto il redazionale del Radiorario (successivamente Radiocorriere) del 1928 in cui si descrive la dimostrazione effettuata da John Baird sulla trasmissione di immagini tridimensionali.

TV steroscopica - La 3a dimensione aggiunta alla HDTV
di M. Muratori
L’industria cinematografica ha riacquisito interesse per la stereoscopia. A differenza di quanto avvenne in passato, oggigiorno gli interessi del mondo cinematografico coinvolgono fortemente anche quello televisivo soprattutto per due ragioni: gli apparati televisivi casalinghi servono anche per l’”home cinema” e il palinsesto dei broadcaster è in genere ricco di film, che sempre più spesso saranno disponibili in versione 3D.
E’ quindi naturale che la Rai sia interessata anch’essa alla tecnologia stereoscopica.
Attualmente tale interesse si esplica in un’attività di ricerca e sviluppo tecnologico svolta presso il Centro Ricerche, finalizzata a definire una filiera di produzione completa, dal sistema di ripresa alla visualizzazione, e arricchita da esperienze di produzione in situazioni reali in collaborazione con il Centro di Produzione di Torino.
In quest’ottica è stata realizzata la clip proiettata in occasione della manifestazione “Il Centro Ricerche: 80 anni di tecnologia al servizio della Radio e della TV” che si svolge presso l’Auditorium RAI in occasione del Prix Italia 2009.

Mario Muratori
La ripresa stereoscopica
Nel campo televisivo è comune utilizzare una coppia di telecamere - reali oppure, nell’ambito della computer grafica, virtuali – per generare i segnali costituenti una “coppia stereoscopica”.
Un sistema di ripresa composto da due telecamere può essere disposto so-lamente secondo due configurazioni geometriche: infatti, posto che devono giacere sullo stesso piano, gli assi ottici delle telecamere possono essere paralleli o convergere in un punto.
In questo articolo si analizzano le proprietà geometriche delle due configu-razioni, ricavando le relazioni che descrivono la conversione tra lo spazio reale della scena ripresa e lo spazio percepito in fase di visualizzazione.

Mario Muratori
Distorsioni nella stereoscopia tradizionale
La filiera di produzione stereoscopica non è in grado di visualizzare la scena ripresa senza distorsioni, a meno di non adottare particolari configurazioni del sistema. Alcune distorsioni dipendono dalla configurazione geometrica della ripresa, altre dalle caratteristiche delle ottiche, altre ancora dipendono dal metodo di visualizzazione. In questo lavoro si presenta una panoramica delle principali distorsioni da cui è affetta la tecnica stereoscopica tradizionale, che vengono analizzate al fine di individuare eventuali misure correttive.

Mario Muratori
Tecniche per la visione stereoscopica
Fin dalla sua ideazione, la stereoscopia ha stimolato invenzioni per la visualizzazione del materiale visivo stereoscopico. Tuttavia, il problema di veicolare il canale corretto all’occhio corrispondente non è ancora stato risolto definitivamente: esistono diverse tecniche, basate su principi differenti, ognuna delle quali può risultare preferibile ad altre in specifiche utilizzazioni, ma a tutt’oggi non esiste un metodo chiaramente superiore agli altri in ogni occasione.
In questo articolo si descrivono i principi di base su cui si fondano le più importantti tecniche di visualizzazione stereoscopica, si accenna alle loro possibili applicazioni alla televisione, illustrandone le caratteristiche fondamentali.

Mario Muratori
Tecniche di visione stereoscopica basate sulla frequenza: anàglifo e Infitec
Uno dei primi metodi introdotti per la visualizzazione stereoscopica con sovrapposizione delle immagini fu l’anàglifo.
La tecnica si adatta bene alle tecnologie di stampa a colori e fu largamente adottata durante il boom della fotografia della fine del 1800.
L’anàglifo è stato utilizzato in seguito anche alla cinematografia e vi sono proposte recenti anche su DVD; di conseguenza vi furono tentativi di applicarlo anche alla televisione. In questo caso, però, mostra evidenti limiti che ne hanno fortemente limitato ogni prospettiva, confinandolo ad iniziative promozionali o sperimentali.
La tecnica denominata col marchio registrato di Infitec sfrutta anch’essa, in modo molto ingegnoso, la frequenza della luce, ottenendo un sistema di elevatissime prestazioni proposto soprattutto per presentazioni visive di qualità.

Mario Muratori
TV tridimensionale: sarà la volta buona?
Attualmente vi è una forte concorrenza tra i vari settori dell’industria dello spettacolo – in questo articolo sono considerati i videogiochi, il cinema, la televisione e l’home video – ed è sensibile lo sforzo di ciascun settore di eccellere rispetto agli altri, anche dal punto di vista tecnologico, al fine di attirare una maggiore quantità di spettatori.
In questa situazione, la visualizzazione tridimensionale è considerata uno strumento importante poiché è in grado di suscitare una notevole sensazione di immersività e quindi un maggiore appagamento dello spettatore.
Nei vari settori si usano tecnologie di visualizzazione tridimensionale differenti e il grado di utilizzazione delle stesse varia notevolmente. In questo articolo si effettua una disamina dei sistemi utilizzati e delle tendenze in atto.

Mario Muratori
Olografia: principi ed esempi di applicazioni
Nel campo della visualizzazione tridimensionale, l’olografia riveste un’importanza particolare poiché è l’unica tecnologia capace di riprodurre immagini reali e virtuali veramente tridimensionali, nel senso che è in grado di riprodurre l’andamento della superficie emittente dell’oggetto nelle tre dimensioni spaziali.
Oggigiorno le applicazioni dell’olografia sono numerose, anche se non sempre spettacolari: un esempio sono i sigilli anticontraffazione.
Invece, la televisione olografica sembra ancora piuttosto lontana. Infatti, anche progetti molto avanzati, in particolare giapponesi, si propongono di ottenere sistemi per la visualizzazione tridimensionale vera, ma – si noti - non necessariamente olografica, non prima di 15-20 anni.
In questo periodo di tempo, altre tecniche di visualizzazione tridimensionale, in particolare la stereoscopia, avranno la possibilità di affermarsi prima di essere superate da sistemi più avanzati.

M. Barbero, M. Muratori
Stereoscopia: origini, cinema, televisione
Un breve excursus storico sull'evoluzione delle tecniche stereoscopiche e sulle applicazioni in campo cinematografico e televisivo.

La compatibilità con gli attuali standard televisivi è uno dei problemi che occorre affrontare per introdurre la tv stereoscopica: nel 2005, con la collaborazione del Centro Ricerche, RaiDue ha sperimentato una tecnica "compatibile" nel corso del programma Futura City.

Effetto tridimensionale a Futura City
Il programma di RaiDue Futura City conterrà quest'anno servizi che sfruttano tecniche di ripresa basate sull'effetto Pulfrich, per consentire la percezione di immagini tridimensionali. Il Centro Ricerche ha collaborato nella scelta e nell'ottimizzazione di queste tecniche

M. Muratori
Televisione stereoscopica
L'effetto Pulfrich
Le tecniche stereoscopiche non sono compatibili con l’attuale sistema televisivo e non possono quindi essere utilizzate nonostante che la percezione della profondità renda più gradevole lo spettacolo televisivo.Per ovviare a questo inconveniente si può sfruttare un’illusione ottica nota come “effetto Pulfrich” che, nelle particolari condizioni descritte nell’articolo, può dare sensazioni simili a quelle ottenibili con le tecniche stereoscopiche.Il non trascurabile pregio del metodo è di essere pienamente compatibile con il sistema televisivo attuale, ma richiede tecniche di ripresa particolari e l’uso di occhiali specifici.

Ulteriori articoli sulla televisione stereoscopica

G. Colace, M. Muratori
Televisione stereoscopica
Le basi della tecnica stereoscopica
Si illustrano le caratteristiche del sistema deputato alla visione nell’uomo maggiormente utili per comprendere il funzionamento della tecnica stereoscopica. Di questa si approfondiscono i principi di funzionamento con l’aiuto di un modello geometrico. Si introduce quindi un modello geometrico relativo alla fase di visione del prodotto stereoscopico.

M. Barbero, N. Shpuza
Display a cristalli liquidi autostereoscopici

Mario Muratori
La tecnologia 3D-HDTV SmoothPicture basata su DLP^®
La tecnologia DMD, basata sui microspecchi, sviluppata dalla Texas Instruments (TI) per realizzare proiettori e retroproiettori a piena risoluzione HDTV (1080p) trova facilmente applicazione anche per la visualizzazione di materiale stereoscopico. In questa scheda è descritta la tecnologia SmoothPicture, sviluppata con il fine di ridurre il costo degli apparati 1080p. La multiplazione temporale alla base di questa tecnica, con l’aggiunta di un sincronizzatore per occhiali shutter, permette di realizzare un sistema di visualizzazione stereoscopica ad alta qualità (HD e assenza di flicker).

B. Sacco, F. Casalegno
Un display autostereoscopico con tecnica
parallax-barrier spazio-tempo
Presso il Centro Ricerche e Innovazione Tecnologica è stato realizzato un prototipo di display in cui un pannello LCD applicato ad uno schermo consente la visione autostereoscopica in base alla tecnica parallax-barrier e alla multiplazione spazio-tempo.

Televisione Stereoscopica I primi esperimenti per la trasmissione di immagini tridimensionali, sono effettuati da John Baird, a Londra, già nel 1928, come illustrato dal redazionale del Radiorario (successivamente Radiocorriere). I recenti sviluppi tecnologici, in particolare le tecniche digitali di elaborazione e compressione del video e lo sviluppo di display piatti ad alta definizione, renderanno forse fattibile nel prossimo futuro l'introduzione della televisione stereoscopica.
	Redazionale Radiorario (1928) La Televisione Stereoscopica E' riprodotto il redazionale del Radiorario (successivamente Radiocorriere) del 1928 in cui si descrive la dimostrazione effettuata da John Baird sulla trasmissione di immagini tridimensionali.
	TV steroscopica - La 3a dimensione aggiunta alla HDTV di M. Muratori L’industria cinematografica ha riacquisito interesse per la stereoscopia. A differenza di quanto avvenne in passato, oggigiorno gli interessi del mondo cinematografico coinvolgono fortemente anche quello televisivo soprattutto per due ragioni: gli apparati televisivi casalinghi servono anche per l’”home cinema” e il palinsesto dei broadcaster è in genere ricco di film, che sempre più spesso saranno disponibili in versione 3D. E’ quindi naturale che la Rai sia interessata anch’essa alla tecnologia stereoscopica. Attualmente tale interesse si esplica in un’attività di ricerca e sviluppo tecnologico svolta presso il Centro Ricerche, finalizzata a definire una filiera di produzione completa, dal sistema di ripresa alla visualizzazione, e arricchita da esperienze di produzione in situazioni reali in collaborazione con il Centro di Produzione di Torino. In quest’ottica è stata realizzata la clip proiettata in occasione della manifestazione “Il Centro Ricerche: 80 anni di tecnologia al servizio della Radio e della TV” che si svolge presso l’Auditorium RAI in occasione del Prix Italia 2009.
	Mario Muratori La ripresa stereoscopica Nel campo televisivo è comune utilizzare una coppia di telecamere - reali oppure, nell’ambito della computer grafica, virtuali – per generare i segnali costituenti una “coppia stereoscopica”. Un sistema di ripresa composto da due telecamere può essere disposto so-lamente secondo due configurazioni geometriche: infatti, posto che devono giacere sullo stesso piano, gli assi ottici delle telecamere possono essere paralleli o convergere in un punto. In questo articolo si analizzano le proprietà geometriche delle due configu-razioni, ricavando le relazioni che descrivono la conversione tra lo spazio reale della scena ripresa e lo spazio percepito in fase di visualizzazione.
	Mario Muratori Distorsioni nella stereoscopia tradizionale La filiera di produzione stereoscopica non è in grado di visualizzare la scena ripresa senza distorsioni, a meno di non adottare particolari configurazioni del sistema. Alcune distorsioni dipendono dalla configurazione geometrica della ripresa, altre dalle caratteristiche delle ottiche, altre ancora dipendono dal metodo di visualizzazione. In questo lavoro si presenta una panoramica delle principali distorsioni da cui è affetta la tecnica stereoscopica tradizionale, che vengono analizzate al fine di individuare eventuali misure correttive.
	Mario Muratori Tecniche per la visione stereoscopica Fin dalla sua ideazione, la stereoscopia ha stimolato invenzioni per la visualizzazione del materiale visivo stereoscopico. Tuttavia, il problema di veicolare il canale corretto all’occhio corrispondente non è ancora stato risolto definitivamente: esistono diverse tecniche, basate su principi differenti, ognuna delle quali può risultare preferibile ad altre in specifiche utilizzazioni, ma a tutt’oggi non esiste un metodo chiaramente superiore agli altri in ogni occasione. In questo articolo si descrivono i principi di base su cui si fondano le più importantti tecniche di visualizzazione stereoscopica, si accenna alle loro possibili applicazioni alla televisione, illustrandone le caratteristiche fondamentali.
	Mario Muratori Tecniche di visione stereoscopica basate sulla frequenza: anàglifo e Infitec Uno dei primi metodi introdotti per la visualizzazione stereoscopica con sovrapposizione delle immagini fu l’anàglifo. La tecnica si adatta bene alle tecnologie di stampa a colori e fu largamente adottata durante il boom della fotografia della fine del 1800. L’anàglifo è stato utilizzato in seguito anche alla cinematografia e vi sono proposte recenti anche su DVD; di conseguenza vi furono tentativi di applicarlo anche alla televisione. In questo caso, però, mostra evidenti limiti che ne hanno fortemente limitato ogni prospettiva, confinandolo ad iniziative promozionali o sperimentali. La tecnica denominata col marchio registrato di Infitec sfrutta anch’essa, in modo molto ingegnoso, la frequenza della luce, ottenendo un sistema di elevatissime prestazioni proposto soprattutto per presentazioni visive di qualità.
	Mario Muratori TV tridimensionale: sarà la volta buona? Attualmente vi è una forte concorrenza tra i vari settori dell’industria dello spettacolo – in questo articolo sono considerati i videogiochi, il cinema, la televisione e l’home video – ed è sensibile lo sforzo di ciascun settore di eccellere rispetto agli altri, anche dal punto di vista tecnologico, al fine di attirare una maggiore quantità di spettatori. In questa situazione, la visualizzazione tridimensionale è considerata uno strumento importante poiché è in grado di suscitare una notevole sensazione di immersività e quindi un maggiore appagamento dello spettatore. Nei vari settori si usano tecnologie di visualizzazione tridimensionale differenti e il grado di utilizzazione delle stesse varia notevolmente. In questo articolo si effettua una disamina dei sistemi utilizzati e delle tendenze in atto.

	Mario Muratori Olografia: principi ed esempi di applicazioni Nel campo della visualizzazione tridimensionale, l’olografia riveste un’importanza particolare poiché è l’unica tecnologia capace di riprodurre immagini reali e virtuali veramente tridimensionali, nel senso che è in grado di riprodurre l’andamento della superficie emittente dell’oggetto nelle tre dimensioni spaziali. Oggigiorno le applicazioni dell’olografia sono numerose, anche se non sempre spettacolari: un esempio sono i sigilli anticontraffazione. Invece, la televisione olografica sembra ancora piuttosto lontana. Infatti, anche progetti molto avanzati, in particolare giapponesi, si propongono di ottenere sistemi per la visualizzazione tridimensionale vera, ma – si noti - non necessariamente olografica, non prima di 15-20 anni. In questo periodo di tempo, altre tecniche di visualizzazione tridimensionale, in particolare la stereoscopia, avranno la possibilità di affermarsi prima di essere superate da sistemi più avanzati.
	M. Barbero, M. Muratori Stereoscopia: origini, cinema, televisione Un breve excursus storico sull'evoluzione delle tecniche stereoscopiche e sulle applicazioni in campo cinematografico e televisivo.
La compatibilità con gli attuali standard televisivi è uno dei problemi che occorre affrontare per introdurre la tv stereoscopica: nel 2005, con la collaborazione del Centro Ricerche, RaiDue ha sperimentato una tecnica "compatibile" nel corso del programma Futura City.
	Effetto tridimensionale a Futura City Il programma di RaiDue Futura City conterrà quest'anno servizi che sfruttano tecniche di ripresa basate sull'effetto Pulfrich, per consentire la percezione di immagini tridimensionali. Il Centro Ricerche ha collaborato nella scelta e nell'ottimizzazione di queste tecniche
	M. Muratori Televisione stereoscopica L'effetto Pulfrich Le tecniche stereoscopiche non sono compatibili con l’attuale sistema televisivo e non possono quindi essere utilizzate nonostante che la percezione della profondità renda più gradevole lo spettacolo televisivo.Per ovviare a questo inconveniente si può sfruttare un’illusione ottica nota come “effetto Pulfrich” che, nelle particolari condizioni descritte nell’articolo, può dare sensazioni simili a quelle ottenibili con le tecniche stereoscopiche.Il non trascurabile pregio del metodo è di essere pienamente compatibile con il sistema televisivo attuale, ma richiede tecniche di ripresa particolari e l’uso di occhiali specifici.
Ulteriori articoli sulla televisione stereoscopica
	G. Colace, M. Muratori Televisione stereoscopica Le basi della tecnica stereoscopica Si illustrano le caratteristiche del sistema deputato alla visione nell’uomo maggiormente utili per comprendere il funzionamento della tecnica stereoscopica. Di questa si approfondiscono i principi di funzionamento con l’aiuto di un modello geometrico. Si introduce quindi un modello geometrico relativo alla fase di visione del prodotto stereoscopico.
	M. Barbero, N. Shpuza Display a cristalli liquidi autostereoscopici
	Mario Muratori La tecnologia 3D-HDTV SmoothPicture basata su DLP^® La tecnologia DMD, basata sui microspecchi, sviluppata dalla Texas Instruments (TI) per realizzare proiettori e retroproiettori a piena risoluzione HDTV (1080p) trova facilmente applicazione anche per la visualizzazione di materiale stereoscopico. In questa scheda è descritta la tecnologia SmoothPicture, sviluppata con il fine di ridurre il costo degli apparati 1080p. La multiplazione temporale alla base di questa tecnica, con l’aggiunta di un sincronizzatore per occhiali shutter, permette di realizzare un sistema di visualizzazione stereoscopica ad alta qualità (HD e assenza di flicker).
	B. Sacco, F. Casalegno Un display autostereoscopico con tecnica parallax-barrier spazio-tempo Presso il Centro Ricerche e Innovazione Tecnologica è stato realizzato un prototipo di display in cui un pannello LCD applicato ad uno schermo consente la visione autostereoscopica in base alla tecnica parallax-barrier e alla multiplazione spazio-tempo.