In dit blogbericht gaan we dieper in op "het principe van gepolariseerde brillen en hoe we 3D-beelden waarnemen".

Introductie

We hebben waarschijnlijk allemaal wel eens een 3D-film gezien toen we kind waren. Je herinnert je vast nog wel hoe het was om een ​​brilletje van rood en blauw cellofaan te dragen en naar het scherm te kijken, waarbij allerlei objecten voor je ogen fonkelden. Die 3D-films, die al lang uit onze herinneringen verdwenen zijn, zijn recentelijk weer populair geworden dankzij de hype rond de film *Avatar*. Tegenwoordig kijken we 3D-films met een bril met speciale lenzen in plaats van cellofaan. Welk principe schuilt er in deze brillen waardoor we 3D kunnen waarnemen?

Polarisatie en het principe van 3D-perceptie

Laten we eerst eens kijken naar het principe achter onze 3D-waarneming. 3D is een afkorting voor 'driedimensionaal', een term die verwijst naar een gevoel van diepte en ruimtelijk inzicht. In ons dagelijks leven ervaren we deze 3D-waarneming met beide ogen. Wanneer we echter beelden op een computer of tv bekijken, nemen we geen diepte waar; we zien simpelweg een plat scherm.
Dus, waarom nemen we diepte waar? De belangrijkste reden is dat we twee ogen hebben. Iedereen heeft dit waarschijnlijk wel eens als kind ervaren. Hoewel het kinderspel is om je wijsvingers in elkaar te haken met beide ogen open, heb je waarschijnlijk gemerkt dat dit met slechts één oog open moeilijker is dan je zou verwachten. Deze ervaring verklaart precies waarom we diepte waarnemen.
Wanneer onze twee ogen naar een object kijken, zien ze niet precies hetzelfde beeld. Het linkeroog bekijkt het object vanuit een bepaalde hoek, en het rechteroog vanuit een iets andere hoek. De hersenen verwerken deze twee signalen die door de ogen worden gegenereerd en interpreteren ze als een driedimensionaal beeld. Omdat beelden op computers of tv's op een plat oppervlak worden weergegeven, zijn de signalen die naar beide ogen worden gestuurd identiek, waardoor we ze alleen als tweedimensionaal kunnen waarnemen.
Is het voor ons mogelijk om deze platte beelden als driedimensionaal waar te nemen? Zoals we eerder zagen, is de voornaamste reden waarom we beelden als driedimensionaal waarnemen het hoekverschil tussen onze twee ogen. Als we zelfs bij het kijken naar een tweedimensionaal vlak visuele signalen onder verschillende hoeken in elk oog zouden kunnen ontvangen, zouden we het als driedimensionaal kunnen waarnemen.

Polarisatie en hoe gepolariseerde brillen werken

Er was dus een proces nodig om de hersenen te laten denken dat tweedimensionale signalen driedimensionaal waren, en momenteel is de methode met polarisatiefilters de meest gangbare. De brillen die we dragen als we 3D-films in de bioscoop kijken, zijn speciale brillen met polarisatiefilters in de glazen.
Laten we eerst bespreken wat polarisatie is. Licht heeft de eigenschap dat het in alle richtingen oscilleert binnen een vlak loodrecht op de bewegingsrichting. Polarisatie verwijst naar het proces waarbij deze oscillatie wordt beperkt tot één specifieke richting. Het volgende voorbeeld illustreert hoe polarisatie ontstaat.
Stel je voor dat je een elastiekje door een deurtje wilt steken dat een beetje openstaat. Je zult merken dat als je het elastiekje op en neer beweegt, het er gemakkelijk doorheen glijdt, maar als je het heen en weer of van links naar rechts beweegt, lukt het niet. Op dezelfde manier trilt licht in alle richtingen, maar wanneer het door een plaat met verticale spleten (een polarisatiefilter) gaat, wordt alleen het licht dat in de verticale richting trilt doorgelaten, terwijl het licht dat in de horizontale richting trilt wordt geblokkeerd.
Met andere woorden: licht dat door zo'n polariserend filter is gegaan, is gepolariseerd licht.
Hoe worden 3D-beelden dan gecreëerd met behulp van deze polarisatiefilters? Zoals eerder vermeld, is er een proces nodig om de hersenen te misleiden, zodat we een plat beeld als 3D kunnen waarnemen. De hersenen zien het beeld alsof het wordt veroorzaakt door het hoekverschil tussen de twee ogen. Als we het beeld voor het linkeroog – dat door een horizontaal polarisatiefilter is gegaan – en het beeld voor het rechteroog – dat door een verticaal polarisatiefilter is gegaan – tegelijkertijd op één scherm projecteren, kunnen we ze afzonderlijk bekijken met een speciale bril met polarisatiefilters.
Met andere woorden: als de linkerlens van de bril alleen horizontaal gepolariseerd licht doorlaat en de rechterlens alleen verticaal gepolariseerd licht, bereiken verschillende beelden elk oog via deze speciale bril, waardoor de hersenen ze in drie dimensies kunnen waarnemen.
Dit is waarom we 3D-films kunnen kijken: ze maken gebruik van het wetenschappelijke principe van polarisatie. Door middel van gepolariseerde brillen kunnen we drie dimensies waarnemen op een tweedimensionaal scherm. Dankzij recente technologische ontwikkelingen worden er echter technologieën ontwikkeld waarmee we drie dimensies kunnen waarnemen zonder bril. Daarom kunnen we stellen dat het tijdperk waarin we 3D-films rechtstreeks met onze eigen ogen kunnen bekijken, niet ver weg is.