Optiset ideat eivät ole uusia, mutta digitekniikka toteuttaa ne terävästi.



Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2009


Turun Kinopalatsissa menee Möröt vastaan muukalaiset kolmiulotteisena. Saliin mentäessä otetaan mukaan katselulasit. Kun alun kaksiulotteiset mainospätkät on katsottu, valkokankaalle ilmestyy kehotus panna lasit silmille.

Möröt alkavat, ja ero näkyy heti. Kolmiulotteinen vaikutelma on selvä.

Melkein kaikki katsojat ovat lapsia. Heille kolmiulotteisuus tulee olemaan arkipäivää ja kaksiulotteinen elokuva yhtä historiallista kuin mykkäfilmi nykyajan aikuisille.

Harvoista aikuiskatsojista monet ovat vanhempia ja isovanhempia, jotka ovat kauan sitten ainakin kuulleet kolmiulotteisista elokuvista. Ehkä joku heistä on katsonutkin entisajan 3D-filmiä.


Vanha idea tuli takaisin

Brittiläinen valokuvaaja William Freese-Greene patentoi erään kolmiulotteisen esitystekniikan jo 1890-luvulla. Kankaalle heijastettaisiin kahdella projektorilla elokuva, jota katsottaisiin nykyisten katselulasien edeltäjällä stereoskoopilla. Tuohon aikaan ja vielä pitkään myöhemminkin tekniikka oli kuitenkin liian karkeaa aidontuntuisen syvyysvaikutelman aikaansaamiseksi.

Puolijohdetekniikan tehtyä läpimurtonsa 1960-luvulla alettiin uskoa, että kolmiulotteisuuden ongelmat ratkaistaisiin pian. Kun yhdysvaltalaiset futurologit Herman Kahn ja Anthony Wiener 1967 laativat luettelon sadasta innovaatiosta, jotka todennäköisesti toteutuvat vuoteen 2000 mennessä, kolmiulotteinen elokuva oli ilman muuta mukana.

Futurologit näkivät kehityksen suunnan oikein mutta erehtyivät aikataulussa. Elektroniikkakin kehittyy joskus uskomattoman hitaasti.


Digi tuo uuden laadun

Kohta kolmiulotteisuus voittaa lopullisesti, uskovat alan yrittäjät.

- Elokuvan esitys on nyt digitalisoitumassa, sanoo kehityspäällikkö Janne Uusi-Kölli Finnkinosta. - Kuvan laatu ja kolmiulotteisuus ovat ihan toista luokkaa kuin ennen.

Väitteelle on perusteita. Ero entiseen on suunnilleen sama kuin digitaalisella teräväpiirtotelevisiolla ja 1900-luvun analogiatelevisiolla.

Digitaalisuuden avulla analogiakauden elokuvaideat voidaan toteuttaa tarkasti. Kaikissa 3D-tekniikoissa näytetään kahta kuvaa päällekkäin. Analogiatekniikalla kuvien limittäminen on hankalaa, koska analoginen signaali aaltoilee loivasti ja kulkee vähän "sinne päin". Voimme verrata analogisen esityksen tulosta palapeliin, jonka palat ovat kyllä suunnilleen oikeassa paikassa mutta hieman toistensa päällä. Tulos on lievästi suttuinen.

Digitekniikka taas puhuu selvää nollien ja ykkösten kieltä. Virta kulkee tai ei kulje. Jotakin on tai ole. Digitekniikalla palat saadaan loksahtamaan täsmällisesti paikoilleen. Kuva muodostetaan laskemalla, ja nykyinen elektroniikka tarjoaa laskentavoimaa riittävästi.


Kuva kahtia ja jälleen kokoon

Ihmisen kumpikin silmä näkee kohteen eri kulmasta. Verkkokalvoille syntyy kaksi kuvaa, jotka aivot yhdistävät toisiinsa. Jotta kaksiulotteiseen kuvapintaan syntyisi syvyysvaikutelma, silmiin on saatava heijastettua valonsäde tietyssä kulmassa.

Jo 1800-luvun keksijät oivalsivat, että pitää ottaa kaksi samanlaista kuvaa ja siirtää niitä hieman toisiinsa nähden.
Yksi tapa on käyttää yhtä kameraa ja siirtää sitä. Menetelmä sopii, kun kuvataan liikkumattomia kohteita, kuten maisemia.

Toinen mahdollisuus on käyttää kahta kameraa tai kahta linssiä. Voidaan myös kuvata päällekkäisesti yhdellä kameralla, esimerkiksi peilien avulla.

Teatterissa otos taas puretaan tavalla tai toisella kahtia niin, että kumpikin silmä näkee oman kuvansa.


Värit ja värähtelyt erottavat

Aikaisemmin eniten käytetty ja nykyäänkin suosittu tapa on värien erottaminen eli anaglyfikuva. Yksi alan suurista pelaajista, Dolby, uskoo, että anaglyfitekniikka toimii meidänkin vuosisadallamme.

Anaglyfitekniikassa kuva suodatetaan valikoivasti katselulaseilla. Vasen silmä näkee punaista ja oikea sinisensävyistä syaania eli vihreän ja sinisen sekoitusta. Aivot yhdistävät näkymät värilliseksi stereokuvaksi.
Toinen tapa on polarisaatio. Koska valoaallot värähtelevät tietyssä tasossa, silmiin tuleva valo voidaan polaroida eli erottaa kahteen aaltoon, joilla on eri värähtelytasot.

Passiivisessa polarisaatiossa, jota markkinoidaan esimerkiksi kauppanimellä RealD, yksinkertaiset, kertakäyttöiset lasit suodattavat eri valoaallot kumpaankin silmään. Riittävän valovoiman aikaansaamiseksi kuva projisoidaan tavallisen valkokankaan sijasta hopeakankaalle.

Aktiivisessa polarisaatiossa, joka tunnetaan kauppanimellä XpanD, kuvat erotetaan vielä ajallisestikin. Kumpikin silmä näkee oman kuvansa hieman eri aikaan. Digitekniikan ansiosta kuvat tahdistuvat tarkkaan ja näkymä pysyy terävänä mörköjen ja muukalaisten vauhdikkaissakin yhteenotoissa.


Laseista halutaan eroon

Finnkino käyttää aktiivista polarisaatiota, XpanD-tekniikkaa. Kuvan tahdistaa infrapunasignaali, jonka projektori lähettää valkokankaan kautta. Katselulasit ovat kalliimpia, mutta tätä Janne Uusi-Kölli ei pidä pahana: - Niitä voidaan käyttää monta kertaa. Ei synny jätettä koko aikaa, kuten kertakäyttölaseilla.

Toinen etu on, että valovoimaisten lasien ansiosta riittää tavallinen valkokangas.

3D-tekniikka on tullut jäädäkseen. Lähitulevaisuus näyttää, joutuuko kaksiulotteinen elokuva kokonaan sivuraiteelle. Kehitys riippuu osin siitä, miten pian kolmiulotteista elokuvaa pystytään katselemaan ilman laseja.
Autostereokooppisia näyttöjä, joita voidaan katsoa ilman apuvälineitä, on kehitetty jo pitkään. Kuvapinta peitetään mikroskooppisilla linsseillä tai näköesteillä niin, että silmiin saadaan eri kuvat (Ks. Kotiteatteri saa kolmannen ulottuvuuden, Tiede 9/2006, s. 12-13).

Tekniikka on vielä keskeneräistä. Monet näyttelyissäkin esiteltävät 3D-televisiot vaativat katselulasit, koska kuvan laatu voi riippua katselukulmasta. Elokuvateatterin iso katsomo on paljon kotisohvaa vaativampi.


Kirjoittaja on diplomi-insinööri, vapaa tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Holografiaelokuva pitkästyttäisi vielä


Holografia on kolmiulotteista luonnostaan, ilman laseja. Holografisesta 3D-elokuvateatterista haaveiltiinkin jo 1960-luvulla. On kuitenkin osoittautunut vaikeaksi tehdä uudelleen kirjoitettavaa hologrammia, jossa kuva vaihtuu nopeasti.
Optiikka- ja m
ateriaalitutkija, professori Nasser Peyghambarian ja hänen työtoverinsa Arizonan yliopistosta kertoivat viime vuonna pienistä edistysaskeleista. Tutkijat valmistivat valoa taittavasta polymeeristä hologrammin, johon voidaan kirjoittaa lasersäteellä kuva, pyyhkiä se pois ja kirjoittaa uusi tilalle.

Teatteritasoon on vielä matkaa. Laboratorionäyttö on 10x10 sentin kokoinen. Värejäkin on toistaiseksi vain yksi, eikä toiminnallisuuskaan ole kummoista, koska kuvan vaihtuminen kestää muutaman minuutin.

Optics & Photonics News -lehdessä tutkijaryhmä arvioi, että jos prosessoriteho kasvaa, pakkausalgoritmit kehittyvät riittävästi ja joukko muita ongelmia ratkaistaan, holovideokuva olohuoneessa on mahdollinen kymmenen vuoden päästä. Teatteriin se tulee sitten joskus myöhemmin.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5250
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Lucid unet näen ehkä vähän samantyyppisenä kuin hypnoosin, niiden avulla voinee käsitellä asioita jotka eivät tule suoraan tietoisuuteen ja vaikuttaa siihen miten tietyt piirteet itsessään kokee. Mulla ne kuulu tiettyyn elämänvaiheeseen, olisinko ollut joku 25vuotias tjsp. Painajaisia oli, aika rajujakin jotka toistui samanlaisena lukuisia kertoja, pomppasin unissani sängyssä istumaan ja huusin ja uni vaan jatku ja jatku, näin päällekkäin unta ja todellisuutta. Kesti pitkään ennenkö uni lakkasi...
Lue kommentti