Lee Ein's Blog: Nguyên lý chuyển phim ảnh 2D thành 3D

Làm thế nào để chuyển một tấm ảnh hay một đoạn phim từ 2D thành 3D?

Tham khảo bài Nguyên lý phim ảnh 3D để hiểu về khái niệm Parallax (thị sai)

Việc chuyển thể một tấm ảnh hay 1 bộ phim từ 2D sang 3D, thực chất là xây dựng một cặp ảnh stereo có thị sai nội suy từ ảnh gốc. Có 3 cấp độ chuyển thể từ 2D sang 3D:

1) Type 1: Mono-Layer Depth 3D (độ sâu 3D đơn lớp).

Xin nêu 1 ví dụ để minh họa phương pháp này.

Từ một ảnh gốc nhân bản thành hai. Ảnh trái dịch toàn bộ sang trái (-1,5%), ảnh phải dịch toàn bộ sang phải (+1,5%). Ta thu được một cặp ảnh stereo có Positive Parallax (p=+3%) cho toàn bức ảnh. Khi xem trên thiết bị trình chiếu 3D, ta có cảm giác toàn khuôn hình sâu vào bên trong và ở cùng một mặt phẳng độ sâu.

Đây là phương thức chủ yếu chuyển thể 2D sang 3D của các phần mềm chuyển 3D tự động hay thiết lập cài đặt sẵn trong TV 3D. Phương thức này thực hiện đơn giản và hoàn toàn tự động.

Ảnh cho mắt trái

Ảnh cho mắt phải

Type 1: Mono-Layer Depth - p (entire frame) = +3%

Chú ý: Nếu ta dịch theo hướng ngược lại sẽ thu được Negative Parallax. Toàn khuôn hình sẽ nổi ra ngoài.

2) Type 2: Multi-Layers Depth 3D (độ sâu 3D đa lớp)

Xin nêu 1 ví dụ để minh họa phương pháp này.

Ảnh gốc được tách lớp rồi nhân bản thành hai.

- Layer 1 - NỀN: của ảnh trái dịch trái (-1,5%), của ảnh phải dịch phải (+1,5%) . p(Layer 1) = +3%
- Layer 2 - NGƯỜI: của ảnh trái dịch phải (+1%), của ảnh phải dịch trái (-1%). p(Layer 2) = -2%

Sau khi dịch, ta thu được cặp ảnh stereo với các khoảng trống sinh ra khi dịch chuyển. Cần thao tác "vẽ lại" để lấp chỗ trống bằng các công cụ đồ họa. Việc "tách lớp" và "điền chỗ trống" không thể thực hiện tự động bằng phần mềm mà cần bàn tay của họa sỹ đồ họa.

Cặp ảnh left-right sau khi cắt lớp và dịch các lớp ...

... rồi được vẽ lại phần khoảng trống

Ảnh cho mắt trái Ảnh cho mắt phải

Type 2: Multi-Layers Depth - p (Layer 1) = +3% - p(Layer 2)=-2%

Khi xem trên thiết bị trình chiếu 3D, ta có cảm giác khuôn hình chia thành 2 lớp mặt phẳng. Lớp NỀN sâu vào bên trong và lớp NGƯỜI nổi ra ngoài

3) Type 3: Continuous Depth 3D - Real 3D (độ sâu 3D liên tục - 3D thực sự)

Ảnh gốc

Bản đồ độ sâu

Type 3: Continuous Depth - p (each pixel) ~ (-3% to +3%)

Hình ảnh gốc đầu tiên được nhân bản, phân lớp, điền chỗ trống (tương tự Type 2). Để có được độ sâu liên tục (hay p biến đổi với mỗi pixel), ta cần xây dựng Depth Map (bản đồ độ sâu). Depth Map là Mask cho toàn khuôn hình gốc, đặc trưng bởi mức độ xám (gray scale). Bằng phần mềm Converter chuyên dụng, p của mỗi pixel sẽ được sinh ra dựa trên DepthMap đó.

Khi xem trên thiết bị trình chiếu 3D, ta có cảm giác khuôn hình vừa phân tách thành 2 lớp độ sâu chính, bản thân mỗi lớp độ sâu đều có độ dày và hình khối rất rõ nét. Đây là 3D thực sự!

Minh họa bằng ảnh anaglyph (xem bằng kính red-cyan)