Стерео: стереофония и стереоизображение¶

Стерео (от греч. στερεός — «твёрдый, объёмный, пространственный») — обобщающее название технологий, передающих объёмное восприятие звука (стереофония) или изображения (стереоскопия). В узком смысле под стерео понимают способ звукозаписи и воспроизведения с использованием двух каналов, создающий у слушателя иллюзию пространственного расположения источников звука.

¶Стереофония

Стереофония — метод передачи звука, при котором сигнал записывается и воспроизводится через два (реже более) независимых канала. Слушатель воспринимает не только сами звуки, но и их взаимное расположение по ширине сцены, что создаёт эффект объёма.

¶История

Первый патент на двухканальную передачу звука получил в 1881 году французский инженер Клеман Адер, продемонстрировавший систему на Парижской электрической выставке. В 1931 году британский инженер Алан Блюмлейн разработал практическую схему стереофонической записи. Массовое распространение стерео началось в 1950-х годах с появлением виниловых пластинок с двумя дорожками и стереофонических радиоприёмников. В СССР регулярные стереофонические передачи начались в 1960-х годах.

¶Принцип работы

При бинауральном слушании человек определяет направление на источник звука по разнице времени прихода сигнала в левое и правое ухо (до 0,6 мс) и по разнице интенсивности. Стереофония имитирует эти различия: два микрофона (или два канала записи) фиксируют сигнал с разными временными и амплитудными характеристиками, а два громкоговорителя или наушника воспроизводят его раздельно.

¶Виды стереосистем

• Двухканальное стерео (2.0) — базовый формат: два канала без выделенного канала низких частот.
• 2.1 — стереопара с отдельным сабвуфером.
• Многоканальные форматы (5.1, 7.1) — системы объёмного звука (surround), где стерео является лишь частью конфигурации.
• Бинауральная запись — стерео, рассчитанное специально на прослушивание в наушниках.

¶Стереоскопия

Стереоскопия — воспроизведение объёмного изображения на основе бинокулярного зрения. Поскольку глаза человека расположены на расстоянии около 63 мм друг от друга, каждый видит объект под слегка разным углом; мозг объединяет эти два изображения в одно объёмное.

¶История

Первый стереоскоп построил в 1838 году британский физик Чарлз Уитстон. В 1849 году Дэвид Брюстер усовершенствовал устройство, а популярность стереоскопов в Европе и России во второй половине XIX века была массовой. В 1850-х годах в России выпускались стереофотографии видов городов и портретов. В XX веке стереоскопия применялась в кинематографе (стереофильмы), а с 2010-х годов — в телевизорах и VR-устройствах.

¶Способы получения

• Анаглиф — два изображения в красном и сине-зелёном цветах, разделяемые очками со светофильтрами.
• Поляризационный метод — изображения с разной поляризацией, разделяемые поляризационными очками (применяется в кинотеатрах).
• Затворный метод — активные очки, синхронизированные с частотой смены кадров.
• Автостереоскопия — объёмный эффект без очков (лентикулярные экраны, дисплеи с параллакс-барьером).

¶Применение

Стереотехнологии используются в звукозаписи и радиовещании, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, медицине (стереомикроскопия, эндоскопия), геодезии и картографии (стереофотограмметрия), военном деле (стереодальномеры), а также в системах виртуальной и дополненной реальности.

¶Технические характеристики

¶Интересные факты

• Термин «стерео» как сокращение от «стереофония» вошёл в обиход в 1950-х годах одновременно с массовыми стереопластинками.
• Первые стереофонические записи в СССР были выпущены на гибких пластинках в конце 1950-х годов.
• Стереоэффект в наушниках часто усиливают искусственно (панорамирование), поскольку при прослушивании в наушниках естественная акустическая связь между ушами отсутствует.

¶Источники

• Большая российская энциклопедия: статьи «Стереофония», «Стереоскопия».
• Алдошина И., Приттс Р. «Музыкальная акустика».
• Уитстон Ч. «О некоторых явлениях бинокулярного зрения» (1838).
• Технические справочники по звукозаписи и стереофотографии.