Не в глаз, а в мозг: почему от 3D-кино болит голова
Почти половина людей получает представление об объемных свойствах картинки не за счет разницы изображений для левого и правого глаза (параллакс), а с помощью других зрительных данных. Этот феномен, названный стереослепотой, ученые считают одной из причин неприятных ощущений при просмотре 3D-кино. Впрочем, со временем глаза и мозг кинозрителей адаптируются к восприятию стереоизображения.
Теория и практика 3D-кино основаны на том, что человек способен ощущать объем, прежде всего благодаря так называемому бинокулярному зрению. Этот психофизиологический механизм основан на параллаксе — небольшом различии картинок, наблюдаемых левым и правым глазом, которое интерпретируется мозгом человека как представление об объемных свойствах предмета.
Но почему часть зрителей после просмотра 3D-фильмов жалуется на головную боль и резь в глазах? Ученые решили понять природу этих явлений. В Институте проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН провели исследования того, как глаза воспринимают динамическую стереокартинку.
Выяснилось, что только половина зрителей видят объем с помощью бинокулярного зрения. Мозг же других строит объемную интерпретацию картинки, опираясь на разные признаки пространственного расположения предметов: заслонение дальних объектов ближними, геометрию теней, различия в расстояниях наземных объектов от линии горизонта, перспективную трансформацию объектов. Всего ученые выявили примерно полтора десятка подобных критериев.
У таких зрителей в условиях просмотра динамичных кадров стереофильмов возникает так называемая стереослепота — отказ мозга воспринимать объем, несмотря на наличие бинокулярных параллаксов. Причем подобная киношная стереослепота может присутствовать даже у людей, способных ощущать стереоэффект при просмотре неподвижных картинок в стереоскопе.
— Полученные нами результаты серьезно меняют представления ученых о причинах зрительного дискомфорта при просмотре стереокино, — считает руководитель работ, главный научный сотрудник лаборатории зрительных систем ИППИ РАН Галина Рожкова.
Впрочем, дискомфорт возникает не только у тех, кто страдает стереослепотой. Как рассказал «Известиям» завлабораторией стереокинематографа Научно-исследовательского кинофотоинститута (НИКФИ), легендарный создатель отечественных стереотехнологий Сергей Рожков, в 3D-кино много таких сцен, где возникает противоречие аккомодации (наведения глаз на резкость) с конвергенцией (сведением двух оптических осей для осмотра приближающегося предмета). Мозг испытывает повышенное напряжение от необходимости сохранять экран в фокусе и одновременно осматривать предмет, находящийся как будто перед носом. В результате зритель после просмотра фильма ощущает отчетливое недомогание.
Еще одна существенная причина 3D-дискомфорта — грубые технические ошибки производителей фильма. Как ни удивительно, они часто встречаются в прокатных версиях даже самых известных лент. Их изучают в лаборатории компьютерной графики и мультимедиа факультета вычислительной математики МГУ. Там утверждают, что один из самых распространенных огрехов при производстве стереофильма — перепутывание ракурсов: правому глазу показывают картинку, предназначенную левому, и наоборот. Образуется обратный параллакс: сцена как бы вывернута наизнанку. В природе подобных изображений не бывает, и потому их «дешифровка» становится испытанием для человеческого мозга.
— Хотя бы пара планов с перепутанными ракурсами попадается практически в каждом фильме, — утверждает старший научный сотрудник лаборатории Дмитрий Ватолин. — Даже в «Аватаре» мы обнаружили одну ошибку подобного рода в сцене длительностью около трех секунд.
По мнению Дмитрия Ватолина, главная причина таких ошибок — не беспечность, а профессиональная деформация восприятия кинематографистов, работающих с 3D. Они во время работы настолько привыкают к динамической стереокартинке, что некоторые проблемы, хорошо ощущаемые неискушенным зрителем, перестают вызывать беспокойство у профессионалов.
К счастью, стойкие привычки и навыки просмотра трехмерных динамических сцен, считает Галина Рожкова, — дело наживное, — и в самом ближайшем времени их в полной мере обретут не только профессионалы, но и большинство самых обычных зрителей. Более того, по ее мнению, стереофильмы должны создавать гораздо меньшую психофизиологическую нагрузку на зрителя, чем обычные двумерные. Просто к 2D-формату мы привыкали с детства, а к 3D еще только адаптируемся.
