Tại sao kính 3-D gây ảo giác về chiều sâu?

Hầu hết các bạn chưa biết về loại kính 3-D, tuy nhiên, thực tế là loại kính này đã xuất hiện từ những năm 1920, và trở nên đặc biệt thông dụng vào những năm 1950. Ngày nay, loại kính này vẫn được sử dụng, dù không còn được phổ biến như xưa nữa.

Kính 3-D dựa trên một kỹ thuật có tên gọi là vẽ hình nổi (stereoscopic imaging),theo đó các hình ảnh 2 chiều (2-D) được kết hợp lại nhằm tạo ra một ảo giác về chiều sâu của ảnh. Tuy nhiên, với kỹ thuật này, chúng ta cần phải có thị giác hai mắt (binocular vision).

Con người là một trong số ít loài trên Trái Đất có thị giác hai mắt. Thị giác hai mắt là khả năng sử dụng hai mắt cùng thời điểm để quan sát một vật thể. 

Thị giác hai mắt có bốn ưu điểm sau: thứ nhất, trong trường hợp một mắt bị hỏng, mắt còn lại vẫn có thể hoạt động được gần như khi hai mắt nguyên vẹn; thứ hai, phạm vi quan sát ở mắt người lớn hơn rất nhiều so với các loài động vật không có thị giác hai mắt; thứ ba, thị giác hai mắt làm tăng khả năng quan sát các vật mờ; và thứ tư, bởi vì giữa hai mắt người có một khoảng cách và lại được đặt trên cùng một vùng của hộp sọ, nên thị giác hai mắt giúp não bộ tiếp nhận chính xác chiều sâu.

Công nghệ 3-D khai thác những lợi thế của thị giác hai mắt bằng cách đưa vào mỗi mắt hai hình ảnh có khác nhau một chút, mục đích nhằm tạo một sự ảo giác trong nhận thức về chiều sâu. Mặc dù chúng ta có thể không chú ý tới điều này hàng ngày, song mỗi con mắt của chúng ta thực chất lại nhìn những hình ảnh khác nhau. 

Bạn hãy thử quan sát một vật thể khi nhắm mắt phải, sau đó vẫn đứng yên vị trí, mở mắt phải ra và đóng mắt trái lại. Bạn sẽ thấy rằng mặc dù bạn không chuyển động, vật thể có vẻ như đã di chuyển một chút sang phải hoặc sang trái gì đó, phụ thuộc vào mắt nào bạn nhắm, mắt nào mở. Điều này cung cấp cho chúng ta khả năng ước tính chính xác khoảng cách tới một vật thể - nhận thức về chiều sâu.

Một cách nữa mà qua đó các loại kính 3-D có thể gây ra ảo giác về chiều sâu và chiếu lên 2 hình ảnh khác nhau vào mỗi mắt giúp chúng ta tận dụng được một trong số các cảm nhận mà chúng ta biết được, đó là màu sắc. Trong trường hợp này, hệ thống sẽ chiếu hai hình ảnh ví dụ: một màu đỏ và một màu xanh. Theo thứ tự, điều này có nghĩa rằng kính 3-D phải có một bộ lọc màu đỏ dành cho một mắt và một bộ lọc màu xanh đối với mắt còn lại. Hai hình ảnh còn lại tiếp đó sẽ được não bộ xử lý, điều này sẽ đánh lừa suy nghĩ của chúng ta rằng hình ảnh này có chiều sâu, trong khi thực tế nó lại được chiếu lên một màn hình 2-D.

Một phương pháp khác để tạo ảo giác về chiều sâu đó là sử dụng các lăng kính có phân cực. Sự phân cực là một tính chất của sóng điện từ được thể hiện qua hướng dao động ưu tiên dành cho thiết bị điện. Mắt của con người không thể phân biệt giữa các ánh sáng có phân cực khác nhau, tuy nhiên với các lăng kích thích hợp, điều này là hoàn toàn có thể. Như trong trường hợp của phương pháp miêu tả trước, hai hình ảnh được chiếu lên một màn hình, tuy nhiên trong phương pháp này mỗi hình ảnh có một cực khác nhau.