Next generation video
Versie 1.0 9 mei 2011 SURFnet/Kennisnet Innovatieprogramma
Dit rapport is tot stand gekomen door desk research met behulp van internet. De selectie van technieken en fabrikanten is willekeurig en heeft niet de pretentie volledig te zijn. Mocht de lezer een toevoeging, aanpassing of verwijdering noodzakelijk achten, dan kan hij contact opnemen met
[email protected]. Het SURFnet/ Kennisnet Innovatieprogramma wordt financieel mogelijk gemaakt door het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap.
Voor deze publicatie geldt de Creative Commons Licentie “Attribution 3.0 Unported”. Meer informatie over deze licentie is te vinden op http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
2
Inhoudsopgave Video in het onderwijs ........................................................................................................................... 4 1 Videocratie .................................................................................................................................... 6 1.1 Storyboard software .............................................................................................................. 6 1.2 Motion capture software ........................................................................................................ 6 1.3 Tekst naar spraak (spraaksynthese) .................................................................................... 7 1.4 Open video ............................................................................................................................ 8 1.5 Hardware ............................................................................................................................... 9 2 Videoprojectie ............................................................................................................................. 11 2.1 Virtuele 3D .......................................................................................................................... 11 2.2 3D ........................................................................................................................................ 13 2.3 Holografie ............................................................................................................................ 17 2.4 Volumetric display ............................................................................................................... 18 2.5 360°-video .................................... ....................................................................................... 19 2.6 4K-video .............................................................................................................................. 20 2.7 Interactieve video ................................................................................................................ 21 3 Videocollectie en distributie ........................................................................................................ 23 3.1 Video on demand ................................................................................................................ 23 3.2 Social tv ............................................................................................................................... 25 3.3 Cyber connected video ....................................................................................................... 25 3.4 Miniprojectie / mobiele projectie.......................................................................................... 26 3.5 Flexibele beeldschermen .................................................................................................... 27 4 Tot slot ........................................................................................................................................ 29
3
Video in het onderwijs De toepassing van video in het onderwijs is sterk in opkomst, de belangstelling wordt groter. Dit komt enerzijds doordat de technologische mogelijkheden rondom het videogebruik, de productie en het publiceren ervan zich in een snel tempo ontwikkelen. Video is alomtegenwoordig in het dagelijks leven: op YouTube worden dagelijks duizenden nieuwe video’s geupload en mobiele telefoons zijn tegenwoordig allemaal uitgerust met videocamera’s, HD-video is eigenlijk al normaal, de nieuwe programmeertaal HTML5 zal het opnemen van video’s op websites vereenvoudigen, bijna alle kinderfilms in de bioscoop zijn al in 3D, de 3D-televisies doen hun intrede in Nederlandse huishoudens en interactieve video is zich aan het ontwikkelen. Anderzijds is het gebruik van moderne technologie voor kinderen vanzelfsprekend, omdat ze opgroeien in een maatschappij waarin het scala aan technologische mogelijkheden alleen maar breder wordt. Scholen zijn daarom genoodzaakt kennis op te bouwen over de strategie, de toepassing en het gebruik van video in hun onderwijs. Wanneer docenten video in willen zetten binnen het onderwijs moeten zij hun vak- en didactische kennis kunnen combineren met technologische kennis. Video kan op verschillende manieren worden ingezet in het onderwijs. Video maakt het gezegde ‘een beeld zegt meer dan duizend woorden’ meer dan waar. Bestaand videomateriaal gebruiken om voorkennis van leerlingen te activeren, de aandacht vangen, (moeilijke) onderwerpen bespreekbaar maken. Met zelfgemaakt videomateriaal kan dat zelfs beter. Het onderwerp komt beter over als het onderwerp en de context herkenbaar zijn als de dagelijkse omgeving van de school. Vervolgens kan de video altijd, overal en met vrijwel elk apparaat eindeloos herhaald worden. Leerlingen die zelf video maken, zijn actief bezig met verwerken van de leerstof, brengen zo meer verdieping aan en passen een veelvoud aan competenties toe. Bijvoorbeeld organiseren, onderzoeken, informatieanalyse en samenwerken. Vervolgens kan het proces zelf gefilmd worden voor evaluatie of beoordeling. Alles komt letterlijk en figuurlijk goed in beeld. Kortom, video sluit aan bij de belevingswereld van de leerlingen, is leuk en interessant en maakt het leren effectiever. Zie voor studies over video in het onderwijs http://www.vka.nl/artikelen/publicaties/de_magie_van_video_en_leren, http://onderzoek.kennisnet.nl/onderzoeken-totaal/educatievevideo en http://onderzoek.kennisnet.nl/onderzoeken-totaal/kansrijkheidmetinteractie Zoals aangegeven gaan de ontwikkelingen op het gebied van video razendsnel. Dit rapport bevat een bloemlezing van trends en ontwikkelingen op gebied van video, legt uit waar nodig en geeft mogelijke toepassingen in het onderwijs. Veel technieken zullen bij leerlingen bekend zijn, waarmee dit document ook inzicht geeft in de belevingswereld van leerlingen en valt daarmee binnen de beeldcultuur waarin zij opgroeien. Maar lees het nu. Voor je het weet is zijn de beschreven technieken ouderwets, omdat er nieuwe technieken zijn ontstaan!
4
Hoofdstuk 1 gaat in op trends aangaande het zelf maken van video en wat daar zoal voor nodig is. Op internet staat dat proces bekend als User Generated Content (UGC). Hoofdstuk 2 behandelt de weergavemogelijkheden van video. Hierbij gaat het niet alleen om weergave van UGC. Naast recente technieken die al aardig doorgedrongen zijn tot de markt, komen ook technieken aan bod die in de nabije toekomst te verwachten zijn, dan wel gemeengoed zullen worden als ze goedkoper worden. Vervolgens staat in hoofdstuk 3 de opslag en de distributie van videomateriaal centraal. Hoe komt de video bij de kijker thuis, in de klas of op een mobiel apparaat? Hoofdstuk 4 tenslotte, is de afronding van deze verkenning. Verschillende onderdelen kunnen op meerdere plekken terugkomen. Samengevat: creëren (hoofstuk 1), met behulp van techniek (hoofdstuk 2), om vervolgens het bewaren en afspelen te behandelen (hoofdstuk 3).
5
1 Videocratie User Generated Content (UGC) komt steeds meer voor. UGC staat voor zelfgemaakte inhoud. Video is daar een onderdeel van. Vóór het internettijdperk kwam zelfgemaakte inhoud soms als ingezonden brief in de krant, veelal na beoordeeld te zijn door een redactie. De ingezonden inhoud bestond uit tekst en / of een afbeelding. Bewegende beelden kwamen ‘uit’ de televisie. Beelden gemaakt door professionele film- en televisiemakers. Een zelf opgenomen film en daarna video kwam meestal niet verder dan de eigen huiskamer. Tegenwoordig is het makkelijker om eigen creaties te tonen aan het grote publiek. Blogs, podcasts, webvideo's en wiki’s, Facebook, Wikipedia, Flickr, Hyves en YouTube. In potentie is het werk door iedereen met een internetverbinding te lezen, te bekijken en te beluisteren. Op YouTube is tijdens het tot stand komen van dit document de vorm ‘lipdub’ een rage. Ga naar YouTube en laat je verrassen… als je het nog niet kent tenminste: http://www.youtube.com/watch?v=d-9DxxCAtOI , http://www.youtube.com/watch?v=AKesf_5snuo , http://www.youtube.com/watch?v=wQICn0p2yvE en http://www.youtube.com/watch?v=YQocqNWhbkk&NR=1&feature=fvwp Dit hoofdstuk behandelt verschillende hulpmiddelen van creatie van video. Hulpmiddelen die al dan niet binnen het bereik van de leerlingen en de school liggen… 1.1
Storyboard software
Wat is storyboard software? Storyboard software is software die het mogelijk maakt zelf een script voor een film uit te werken. Vaak gebeurt dit met behulp van animaties. De immer toenemende rekenkracht van computers maakt het mogelijk om programma’s te gebruiken die karakters voorzien van aanpasbare kleuren, kleren, gedragingen en stemmen. Met ‘text to speech’, zie paragraaf 1.3 is het mogelijk deze karakters eigen tekst uit te laten spreken in de eigen taal. Naast de karakters is er ook nog ruimte voor achtergronden, bewegende rekwisieten, geluiden, enzovoort. De combinatie van de karakters en de ruimte waarin ze zich bevinden kan weer een aantal vastgestelde scenario’s opleveren, waarin de gebruiker de karakters en rekwisieten beperkte bewegingsvrijheid kan geven. Voorbeelden van storyboardsoftware zijn: - http://www.powerproduction.com/education.html - www.apple.com/nl/ilife/imovie/ (storyboard software is hier een onderdeel van) De voorbeelden van meerwaarde van storyboard software zijn legio. Enkele zijn: - bedenken en uitwerken van een cheografie voor een toneelstuk of dansles; - hulp bij het begrijpen van ergonomie en beweging in het bijzonder; … en natuurlijk om zelf een video te maken! 1.2
Motion capture software
Wat is motion capture software? Dit is software waarmee het mogelijk is (menselijke) bewegingen op te nemen en te transformeren naar een animatie. Bij afspelen lijkt de animatie levensecht te bewegen, waarbij ook de schaduwen van het afbeelding opgenomen kunnen worden.
6
Hoe werkt motion capture software? Vóór deze techniek, werden bewegingen in animatie beeldje voor beeldje getekend. Door die beeldjes snel achter elkaar af te spelen ‘bewoog’ de animatie. Met motion capture kan men beweging realiseren door op een bewegend object punten te markeren en die te vertalen in animatie. Hoe meer punten men aanbrengt, hoe preciezer de animatie wordt. Bekijk als voorbeeld afbeelding 1, van links naar rechts. Links is een acteur met de markeerpunten afgebeeld. Het tweede afbeelding van links bestaat alleen uit de markeerpunten, het derde afbeelding is als het ware een anatomische tekenpop en het vierde is de uiteindelijke animatieafbeelding. Afbeelding 1: motion capture Bron: wikipedia
1.3
Tekst naar spraak (spraaksynthese)
Wat is tekst naar spraak? Tekst naar spraak, ofwel spraaksynthese, is het kunstmatig produceren van menselijke spraak. De mens houdt zich hier al heel lang mee bezig. De vroegst bekende was rond het jaar 1.000 met een blaasbalgtoestel actief. Inmiddels is spraaksynthese via software binnen ieders handbereik. Via deze software kan getypte tekst, zelf getypt of op een bestaande website, omgezet worden in gesproken tekst. Dat is heel handig voor het speciale onderwijs. Slechtzienden en kinderen die moeilijk kunnen leren lezen kunnen zo wel kennis nemen van de inhoud van een website. Verschillende websites icoontje. hebben dat aangegeven middels het Voor wie een film wil opnemen en een voice over wil maken is spraaksynthese eveneens handig. Hetzelfde geldt voor de maker van een animatiefilm, een stem is zo gemaakt. Men hoeft dan niet de eigen of iemand anders’ stem op te nemen, maar alleen de tekst in te typen. De gesproken tekst aanpassen is dan ook heel eenvoudig. Hoe werkt spraaksynthese? Grofweg zijn er drie manieren van spraaksynthese. De eerste manier is aaneengeschakelde synthese (Engels: concatenative synthesis). Deze categorie gebruikt met software opgenomen
7
stukjes menselijke spraak om woorden te formuleren en uit te spreken. Twee voorbeelden van dit soort software zijn http://www.xs4all.nl/~hendrike/index.html en http://www.fluency.nl/. Deze softwarevariant is bedoeld in de context van dit rapport. De volgende manieren twee en drie zijn ter volledigheid opgenomen. Manier twee is articulaire synthese: het nabouwen van het menselijke spraaksysteem, dus van mond, neus, tong, lippen,etc., zie afbeelding 2 hieronder. Afbeelding 2 Bron: www.eng.kagawa-u.ac.jp/~sawada/index_e.html
Als derde de manier van technieken die vallen in de categorie formant synthese. Een formant is een resonantie op een bepaalde frequentie. Meerdere filters in een buis waar lucht doorheen geblazen wordt, geven een resonantie waarvan klanken gemaakt kunnen worden die op een menselijke stem lijken. Helaas is geen van deze technieken zo ver gevorderd dat kunstmatige spraak niet valt te onderscheiden van echte spraak. Is er educatief materiaal beschikbaar? Van de softwarevariant is veel beschikbaar en niet alleen speciaal voor educatieve doeleinden. Als op veel websites. Voor wie er mee aan de slag wil, is de volgende link voorbeeld het geschetste handig: http://www.internetspeurtocht.nl/BISON/voorleeshulp/text-to-speech/. Spraaksynthese is ook in te zetten in combinatie storyboard software (zie paragraaf 1.1). De vrij beschikbare software is vaak nog niet heel goed. Het is daarom verstandig om korte zinnen te gebruiken. 1.4
Open video
Wat is open video? Open video is videomateriaal waarvan de maker besloten heeft dat het onder voorwaarden verder verspreid en bewerkt mag worden. Een voorbeeld van een voorwaarde is dat het materiaal hergebruikt mag worden, indien dat hergebruik geen commericeel doel heeft. Vergelijk dit met de open inhoud van bijvoorbeeld wikipedia. Verschillende initiatieven houden zich bezig met stimuleren van open video: - www.open-video.org/project_info.php - http://openvideoalliance.org
8
Hoe werkt open video? Het fenomeen kan zich op verschillende manieren voordoen. Verschillende beelden achter elkaar zetten, een eigen afbeelding mee laten spelen en informatie toevoegen aan wat je ziet. Een voorbeeld van dat laatste zie je hier: http://www.rebelliouspixels.com/semanticremix/ Een handig hulpmiddel om je licentiemodel voor je gemaakte video (of andere werken) te bepalen en vast te leggen, vind je bij Creative Commons: De doelstelling: “De licenties stellen makers in staat om hun auteursrechtelijk beschermd werk voor bepaalde vormen van hergebruik vrij te geven, zonder dat de bescherming die het auteursrecht hen biedt, wordt opgegeven. Hiervoor zijn een aantal standaardlicenties ontwikkeld die gratis en openbaar op het internet beschikbaar zijn.” (geciteerd van http://creativecommons.nl/) Is er educatief materiaal beschikbaar? Een prachtig voorbeeld is www.europeana.eu. Deze website wordt beheerd door de Europeana Stichting en geeft door heel Europa toegang tot een verscheidenheid aan gedigitaliseerd cultureel erfgoed zoals musea, bibliotheken, archieven en audio-visuele collecties. Gebruikers kunnen de inhoud kopieëren, delen, aanpassen, vertalen etc. zolang het geen commercieel doel dient, naamsvermelding van de oorspronkelijke makers meekrijgt en het uiteindelijke resultaat dezelfde voorwaarden krijgt als op europeana.eu gelden. 1.5
Hardware Was het vroeger alleen mogelijk was om stilstaand beeld vast te leggen… … en tilde je je een breuk aan lenzen, toen de techniek een flink aantal stappen voorwaarts had gedaan…
…tegenwoordig maak je met camera’s die in je broekzak passen de mooiste opnamen digitaal in hoge resolutie en film in HD of 3D.
9
-
Voorbeelden van de laatste, waar paragraaf 2.2 verder op in gaat, zijn: http://www.sony.nl/pressrelease/nieuwe-sony-bloggie-hdcamera-met-3d http://www.fujifilm.com/products/3d/camera/ http://www.aiptek.com/Camcorders/HD/3D/Features/
10
2 Videoprojectie Het weergeven van beeld kan op twee manieren benaderd worden. Ten eerste als techniek waarmee het bekeken wordt en ten tweede als manier waarop je het ziet. Dit hoofdstuk behandelt er een aantal. 2.1
Virtuele 3D
Wat is virtuele 3D? Virtuele 3D is een driedimensionaal, met de computer gemaakte tekening, op een 2D-vlak. Het is in feite een wiskundige representatie van 2D-beeld naar 3D-beeld met behulp van software. In dit beeld blijft, net als bij 360°-video, het perspectief van de kijker gelijk en draait de omgeving, of het te bekijken object. Hier heb je dus niet een speciaal scherm nodig, ‘alleen’ de opnametechnieken zijn speciaal. Hoe werkt de techniek? Ruwweg zijn er twee soorten software te onderkennen. De eerste, Computer aided design / Computer aided Manufactoring (CAD / CAM) software, wordt gebruikt door bijvoorbeeld productontwerpers (afbeelding 3). Afbeelding 3: ontwerp van een schroef (voor voortstuwing) voor een boot Bron: http://www.siemens.com/press/en/pressrelease/?press=/en/ pressrelease/2009/drive_technologies/idt2009092014.htm
11
Ten tweede zijn er programma’s voor het maken van animaties. Hier gebeurt iets soortgelijks als wat bij motion capture in paragraaf 1.2 al aan de orde is geweest. Namelijk, het gebruik van punten bij het tekenen. Vaak gebeurt dit op de achtergrond, maar het ziet er een beetje uit als op afbeelding 4. Afbeelding 4: rendering van een hand Bron: http://tuts.3d2dizayn.com/index.php/2010/12/hand-modelingwith-3dsmax-by-hatice-bayramoglu/
Is er educatief materiaal beschikbaar? Voor wat betreft CAD/CAM software heel veel. De ontwerpers dienen opgeleid te worden, alvorens ze echte producten gaan maken. Dat start natuurlijk al vanaf het MBO. De animatiesoftware is niet speciaal voor educatieve doeleinden gemaakt. Voor gebruik in de klas zijn er legio voorbeelden, die met voorgaande software gemaakt zijn, voor handen. Op internet is dit mooie voorbeeld (afbeelding 5) te vinden, met de presentator Wilfried de Jong (theater- en televisiemaker en schrijver):
Afbeelding 5 http://www.voorkomblessures.nl/csi/websitesportblessure.nsf/wwwVwContent/l13-dannimaties.htm
12
Op commerciële basis is educatieve software te krijgen, waarbij bijvoorbeeld het hele menselijk lichaam (zie afbeelding 6) is te ontleden. Afbeelding 6: het menselijk lichaam Bron: http://www.visiblebody.com/
2.2
3D
Wat is 3D? Onder 3D-video verstaan we het projecteren van beelden waarbij die beelden door de toeschouwer in zijn drie dimensies kan worden waargenomen. Stereoscopie is de meest toegepaste vorm van 3D kijken. Stereoscopie is de kunde van het weergeven van ruimtelijk waarneembare afbeeldingen in 1 het platte vlak . Het lijkt dan alsof de getoonde objecten zich vóór of juist achter het platte 2D(beeld)scherm bevinden. Hoe werkt de techniek? Stereoscopie bestaat uit het projecteren van twee verschillende beelden, één voor het linker- en één voor het rechteroog. De ogen registreren deze verschillende beelden elk afzonderlijk, het is immers een paar en ze staan naast elkaar. Dit zorgt ervoor dat de beelden van beide ogen niet samenkomen (het brandpunt) op het platte projectievlak, maar er achter of er voor. Dit heet convergentie. Afbeelding 7 toont de grafische weergave van de convergentieverschillen.
1
www.pixel.nl/nl/woordenlijst.html#Stereoscopie
13
Afbeelding 7: Convergentieverschillen in 3D Bron: http://www.3d-forums.com/stereoscopic-parallax-t4.html
1: het beeld valt samen op het projectiescherm, geen dieptewerking aanwezig
2: het beeld van samen achter het projectiescherm, het beeld is ‘verder weg’
3: het beeld valt samen voor het projectiescherm, het beeld ‘komt op je af’
Stereoscopie maakt gebruik van feit dat (de meeste) mensen twee, enigszins uitelkaar staande ogen heeft. Beide ogen krijgen een ander beeld te zien, waardoor de hersenen het beeld registreren als 3D. Stereoscopie geeft de kijker dus de illusie van diepte. Dit kan door middel van: -
Voor elk oog een andere kleur
Afbeelding 8: stereoscopie en kleur Bron: http://3dwear.nl/product.php?id_product=11
-
Ontspanning, de twee beelden smelten samen tot één
Afbeelding 9: stereogram http://www.eyetricks.com/3dstereo.htm
14
- Polarisatie Polarisatie is, héél grofweg, het breken van licht. Polarisatiefilters voor beide projectoren zorgen voor twee apart geprojecteerde beelden. De benodigde bril heeft voor elk glas een ander polarisatiefilter, zodat het juiste (licht)beeld in het juiste oog ontvangen wordt. Op afbeelding 10 is dit vereenvoudigd weergegeven door middel van horizontale en verticale banen. Het projectiescherm moet voorzien zijn van een metaalachtige verflaag. Deze techniek wordt in de bioscoop gebruikt. Afbeelding 10: voor elk oog een ander beeld met polarisatie Bron: http://www.mostert.org/3dindepraktijk/3dbril.php
- Wisselscherm Deze techniek wordt gebruikt bij de huidige 3D-tv’s. Beurtelings worden beelden voor het linkeroog en het rechteroog op een scherm geprojecteerd. De benodigde brillen sluiten het zicht van de ogen beurtelings af, waarbij de frequentie exact gelijk is aan de wisselende beelden op het scherm. - Rasterschermmethode Deze methode maakt gebruik van een ribbelstructuur (raster) op het scherm waardoor het linkeroog alleen de juiste invalshoek heeft om het linkerbeeld te zien en het rechteroog evenzo voor het rechterbeeld. Een bril is dus niet nodig.
15
Voor en nadelen van de verschillende technieken Techniek 1. Anaglyphenprojectie
Voordeel Goedkoop brilletje is voldoende.
2. 3.
Ontspanning Polarisatieprojectie
Geen materiaal nodig
4.
Wisselprojectie
Nieuwe generaties tv’s worden hier bijna standaard mee uitgerust.
5.
Rasterschermprojectie
-
-
Geen bril nodig en daarmee comfortabeler ten opzichte van de systemen waarbij wel een bril nodig is; Geen lichtverlies door ontbreken van filters.
Nadeel Het gebruik van kleurfilters heeft effect op helderheid en kleur van het beeld. Ongeschikt voor bewegend beeld. De speciale verflaag of het projectiescherm is heel kritisch, omdat er anders "spookbeelden" kunnen optreden; Het gebruik van zowel filters voor de projector en in de bril gaat veel licht verloren. Compensatie van de lichtreductie door de projectorfilters en de bril. Dit moet worden gecompenseerd door het gebruik van sterke projectielampen. Brillen zijn relatief duur (ong. € 100 - € 150); Bril van merk A past niet op tv-merk B en in de bioscoop is geen van de consumentenbrillen geschikt. Slechts op enkele vaste kijkposities kan een goed stereobeeld waargenomen worden.
Voor alle bovenstaande technieken geldt een gezamenlijk nadeel: er is geen standaard. De verschillende technieken komen tot verschillende manieren van 3D. Fabrikanten kiezen er voor op basis van één of meer van deze technieken hun producten te ontwikkelen. Dat is de reden waarom de BBC in ieder geval tot medio 2012 wacht met een keuze maken voor één van de technieken. (Voor geïnteresseerden in de achtergrond: http://www.bbc.co.uk/blogs/bbcinternet/2011/03/technology_strategy_update_sum.html). Is er educatief materiaal beschikbaar? Educatieve content is beschikbaar, maar vooralsnog niet heel veel. Een Engelstalig voorbeeld is www.designmate.com. Via bijvoorbeeld YouTube en vimeo is het mogelijk om 3D-video zowel te uploaden (zie de YouTube essentials: www.youtube.com/t/about_essentials) als af te spelen (zie afbeelding 11). In combinatie met goedkoper wordende 3D-filmopnameapparatuur (zie hierna) is een mogelijkheid dat er educatief materieel gepost wordt.
16
Afbeelding 11: YouTube uploadscherm Bron: www.youtube.com
Twee ontwikkelingen in 3D spelen de hoofdrol. Ten eerste is het toegankelijker maken van de 3Dtechniek van 3D zonder bril. Zoals beschreven is het mogelijk om op twee manieren, raster en ontspanning 3D zonder bril te bekijken, maar dat beheerst een kijker pas na veel oefenen en is lastig vol te houden. De andere ontwikkeling is het goedkoper maken van de bestaande technieken. Er zijn inmiddels consumentenproducten op de markt voor zowel het maken als het afspelen van 3D. Voorbeelden van 3D-opnamen maken zijn: - www.fujifilm.com/products/3d/camera/finepix_real3dw1/; - www.sony.nl/product/dph-mobile-hd-snap-camera/mhs-fs3; Voorbeelden van 3D-kijken zijn: - www.philips.nl/c/televisie-9000-serie/9000-serie-46-inch-1080p-full-hd-digitale-tv46pfl9705h_12/prd/nl/; - http://www.samsung.com/nl/learningresources3D/index.html; Technieken die thuis normaal gaan worden, vinden ook langzaam maar zeker de weg naar de klaslokalen. Dat zal ook gelden voor 3D. Het staat echter nog te bezien of 3D-video educatieve meerwaarde heeft ten opzichte van 2D-video of virtuele 3D. De Laurentiusstichting voor katholiek primair onderwijs (Delft e.o.) http://www.nldata.nl/laurentius/bestuur/cgioic/pagedb.exe/show?no=1837&fromno=1 doet mee aan een wetenschappelijk onderzoek naar 3D, onder leiding van professor Anne Bamford http://www.wimbledon.arts.ac.uk/35168.htm. 2.3
Holografie
Wat is holografie? Veel mensen denken dat een hologram een 3D-beeld is, waar de kijker omheen kan lopen en het geprojecteerde object van alle kanten in 3D kan waarnemen. Dat is niet zo. Een hologram is 3Dafbeelding op een plat vlak met fotografische film. In tegenstelling tot 3D zie je alleen een 3D-beeld dat ‘van je af staat’ en niet ‘naar je toe komt’. Een 3D-beeld waar je omheen kunt lopen is een vorm van volumetric display, zie daarvoor de volgende paragraaf, paragraaf 2.4.
17
Hoe werkt de techniek? Holografie werkt door fotografische film te bewerken met chemicaliën, Afbeelding 12: deel van europas zodat niet op elke plek van de afbeelding evenveel licht weerkaatst. Dit met hologram J.S. Bach 1994 heet interferentie. Ook ontstaan er door die interferentie verschillende kleuren. Voor het menselijke oog lijkt het dan alsof de afbeelding 3D is, waarbij de afbeelding altijd ‘van je af staat’. Dit komt ook door de buiging van het licht. Zie als voorbeeld afbeelding 12, het hologram van J.S. Bach van de eurocheque bankpas uit 1994. Wat ook gezien wordt als holografie, maar het niet is, is een rage in Japan: het zingende tekenfilmfiguur Hatsune Miku (afbeelding 13). Oorspronkelijk een karakter op de doos van software om muziek te maken, is Hatsune Miku uitgegroeid tot een heuse popster http://www.youtube.com/watch?v=WiP8xu4anAY Wat je ziet is geen hologram, maar virtuele 3D (zie paragraaf 2.1). Bekijk het filmpje maar eens goed. In het begin zie je de omtrek van een scherm, onder de twee felle lampen. Gedurende het filmpje zie je ook diverse weerkaatsingen van het vlakke scherm. Afbeelding 13: Hatsune Miku Bron: http://www.crypton.co.jp/mp/pages/prod/vocaloid/cv01_us.jsp
2.4
Volumetric display
Wat is volumetric display Volumetric display wordt voortgebracht door verschillende ingewikkelde technieken. Twee daarvan worden hier kort uitgelegd. Eén manier is de statische, waarbij pulserende laserstralen vanuit drie verschillende hoeken tegen elkaar botsen. Door gebruik van spiegels en snel van voor naar achteren bewegende lenzen in de lasers, is de kruising van de laserstralen steeds op een andere plek. Het botsen van de laserstralen genereert licht. Doordat het pulseren en verplaatsen heel snel gaat, lijkt er voor het menselijke oog een 3D-afbeelding in de lucht te zweven. Zie afbeelding 14.
Afbeelding 14: volumetric display Bron: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Laser_ plasma_volumetric_display.jpeg
18
Een andere manier van volumetric display is Retinal Imaging Display (RID). De projector, die zich vlak voor het oog bevindt (afbeelding 15), projecteert lasergestuurde lichtstralen rechtstreeks op het netvlies (retina). Dit gebeurt met hoge snelheid, zodat er door middel van interferentieprojectie (zie paragraaf 2.3) lijkt alsof er op een afstandje een 3D-beeld in de lucht zweeft. Afbeelding 15 Bron: www.engadget.com/2010/09/17/brothers-airscouter-floats-a-16-inch-display-onto-your-eye-bisc/
2.5
360°-video
Wat is 360°-video? 360°-video is een interactief beeld waarbij de kijk er vanuit het eigen perspectief het beeld alle kanten op kan draaien. Het gaat hierbij om echte opnamen met een camera, dus geen animatie. Hoe werkt de techniek? 360°-video is een techniek waarbij met meerdere cam era’s vanuit één plek tegelijkertijd gefilmd wordt. Zie afbeelding 16 als voorbeeld van een dergelijke camera. De beelden van het object kennen dan allemaal een eigen perspectief. Software Afbeelding 16: 360°-camera met 11 lenzen construeert al die verschillende beelden tot één groot geheel. Zo ontstaat een vloeiende overgang tussen de Bron: http://www.immersivemedia.com/ products/capture.shtml beelden van de verschillende camera’s. Storende overgangen en kromme horizonnen, zoals bijvoorbeeld in GoogleMaps, zie afbeelding 17, behoren tot het verleden. Afbeelding 17: een aan elkaar geplakte foto van GoogleMaps Bron: www.maps.google.com
19
Is er educatief materiaal beschikbaar? We hebben geen educatieve 360°-content gevonden. 2.6
4K-video
Wat is 4K-video? 4K-video is de benaming voor beeld van betere kwaliteit dan HD. De K staat voor kilo hetgeen in deze context staat voor 1.000 pixels, 4.000 pixels dus. Ter vergelijk, HD heeft 1.080 pixels. Hoe werkt de techniek? 4K-video is video met een horizontale resolutie van 4.096 pixels en is 4x scherper dan High Definition (HD), welke een maximale verticale resolutie heeft van 1.080 pixels. Afbeelding 18 geeft de verhoudingen in resolutie en Aspect Ratio (verhouding lengte x breedte) voor de beeldstandaarden Standaard Definition (SD), HD en 4K. Afbeelding 18: de vergelijking tussen verschillende gangbare resoluties Bron: www.man.poznan.pl/online/en/projects/88/4K_Video.html (dd 17-03-2011)
Voor en nadelen van 4K-video Voordeel - scherper, waardoor men dichter op het scherm kan gaan zitten of naar een groter beeld kan kijken, met als gevolg dat de kijkhoek groter wordt; - beter contrast; - het zwart is zwarter; - helderder.
Nadeel - duur: o voor het opnemen zijn speciale camera’s nodig; o verwerking kost veel rekenkracht, er is een forse computer nodig om beelden weer te kunnen geven; - om optimaal gebruik te kunnen maken, is een heel groot beeldscherm nodig.
Is er educatief materiaal beschikbaar? Nee, daarvoor is 4K-video nog te experimenteel en te duur. Mogelijke meerwaarde die 4K-video heeft boven de huidige HD-video is dat beeld in meer detail te bekijken is (inzoomen) en dichter op het scherm voor nadere bestudering. Een andere mogelijkheid is, omdat het beeld zo groot kan zijn, dat er meerdere items naast elkaar getoond worden, zodat verschillen duidelijk worden. Zie afbeelding 19.
20
Afbeelding 19: vergelijking van hetzelfde onderwerp op een 4K-scherm
Bron: http://www.rug.nl/cit/hpcv/nieuws/4kvid-news
Gedetailleerde informatie is vindbaar op www.surfnet.nl/nl/Samenwerkingsomgeving/Pages/4K-videoinhethogeronderwijsenonderzoek.aspx 2.7
Interactieve video
Wat is interactieve video? Interactieve video is bewegend beeld dat beïnvloed wordt door de kijker, vooralsnog alleen beschikbaar op video die middels een computer afgespeeld wordt. Objecten in video worden ‘aanklikbaar’ gemaakt. Aanvullende acties zijn dan mogelijk, bijvoorbeeld het tonen van extra informatie of het starten van een ander filmpje. Hoe werkt de techniek? Het ‘aanklikken’ van een object in een video werkt hetzelfde als het aanklikken van een link op een website. Het klikken triggert een programmaatje om een bepaalde opdracht uit te voeren. Die opdracht kan dus zijn een extra stukje informatie tonen, maar kan ook zijn ‘lees het typvakje uit en als er het woord ‘AAA’ in staat, doe dan actie ‘A’; staat er het woord ‘BBB’ in, doe dan actie B. En voor woorden die onbekend zijn voor de software, zoals in onderstaand reclamefilmpje het woord ‘tafel’, dan gaat het natuurlijk mis… (afbeelding 20) ... en dat is dan natuurlijk ook in beeld te brengen. Afbeelding 20 Bron: http://www.youtube.com/profile?user=tippexperience
21
Is er educatief materiaal beschikbaar? Weinig, maar deze met vorm herkennen (in het Engels) is wel aardig: http://www.youtube.com/watch?v=u747CFl8HuM Een zeer professionele opzet in Peking, China: een pratende Mona Lisa… en nog meer kunst: http://www.youtube.com/watch?v=_FTp0_E7cQI Wil je zelf aan de slag, dan biedt Google een handleiding: http://www.google.com/support/youtube/bin/answer.py?hl=en&answer=92710
22
3 Videocollectie en distributie Dit hoofdstuk gaat over opslag en kijken van video. Over opslag is zelf niet zo veel te vertellen. Het is leuk om zelfgemaakte video’s, mooie videofragmenten, films of documentaires te bewaren. Nog leuker is om deze waar je ook bent te (laten) zien. Als je over genoeg downloadsnelheid beschikt, biedt internet zeer goede oplossingen zoals de bedrijven als hieronder afgebeeld (19 en 20)… Afbeelding 19 Afbeelding 20 Bron: www.youtube.com Bron: http://vimeo.com
Maar er is nog meer. En hoe ziet dat er uit voor video in het onderwijs?
3.1
Video on demand
Wat is video on demand? Bijna letterlijk vertaald betekent video on demand (VOD) ‘video op aanvraag’. Via internet is het momenteel mogelijk om veel niet-commerciële zender te bekijken. Voorbeelden van dergelijke websites zijn: - www.kijkdirect.nl; alleen Nederlandse tv; - http://nl.wwitv.com/televisie/148.htm; wereldwijd
Afbeelding 22: schermafdruk van Uitzending gemist Bron: www.uitzendinggemist.nl
Op de website www.uitzendinggemist.nl zijn veel programma’s van de publieke omroep achteraf te bekijken, zie afbeelding 22. Commerciële zenders hebben hun eigen websites, waar de eigen programma’s bekeken kunnen worden. Veel is dus al mogelijk, maar uiteraard is het bijvoorbeeld niet mogelijk om het journaal van 20u00 al om 19u45 te bekijken.
23
Hoe werkt de techniek? Streaming zorgt er voor dat video(- of audio)bestanden direct door de kijker bekeken kunnen worden. De kijker haalt via streaming steeds pakketjes video op. Dit biedt een aantal voordelen ten opzichte van downloaden naar de harde schijf. Kijken kan per direct, of vanaf halverwege het fragment of de film. Bij downloaden moet het gehele bestand eerst binnen zijn, alvorens je kunt beginnen met kijken. Streaming levert ook ruimtebesparing op, omdat er weinig tot geen vrije ruimte op de harde schijf is. De streamingtechnologie wordt dan ook vooral toegepast bij lange videofragmenten en bij live-evenementen. Benodigd zijn een speciale streaming server bij de aanbieder van het materiaal, een constante verbinding met deze server en voldoende beschikbare bandbreedte op het netwerk. Is er educatief materiaal beschikbaar? Ja, er is veel educatieve content beschikbaar. Kennisnet heeft op de website http://video.kennisnet.nl/videoindeles/videobronnen een flinke verzameling aangelegd voor het PO en het VO. Zie afbeelding 23. Afbeelding 23: De videobronnen die te gebruiken zijn in het onderwijs Bron: http://video.kennisnet.nl/videoindeles/videobronnen/onderwijs
Voor het hoger onderwijs heeft SURFnet een eigen mediatheek, zie afbeelding 24: Afbeelding 24: SURFmedia Bron: http://www.surfmedia.nl/index.html
24
Er zijn ook veel sites die niet speciaal speciaal ontwikkeld voor educatie, maar je kunt er wel veel van opsteken. Bijvoorbeeld (afbeelding 25): Afbeelding 25: De videobronnen die te gebruiken zijn in het onderwijs Bronnen: www.nationalgeographic.nl/junior →
www.hollanddoc.nl/ ↓
www.yourdiscovery.com/nl/video/ →
Daarnaast zijn er diverse commerciële partijen als internetproviders en online videotheken die tegen betaling films downloadbaar of streaming aanbieden.
3.2
Social tv
Wat is social tv? Zoals internet en mobiele telefonie ‘sociale media’ zijn geworden, zo zal ook tv ook dat ook worden. Waarderen, reageren, communityvorming, doorsturen naar anderen zal mogelijk worden. Hoe werkt de techniek? De techniek is er momenteel nog niet. Met de nieuwste televisies is het al wel mogelijk om het internet op te gaan, zonder tussenkomst van een computer. Koppelen aan een computer is ook mogelijk, zodat de televisie gebruikt wordt als monitor. De vraag is echter of sociale tv daadwerkelijk door zal breken. Experts zeggen dat tv-stations straks niet meer uitzenden zoals ze dat nu doen. Tvzenders zijn straks via het internet te bezoeken. Waar nu tv en internet nog aparte media zijn, zullen ze straks convergeren tot één medium.
3.3
Cyber connected video
Wat is cyber connected video? Waarom wachten totdat je thuis bent om je foto’s en films te delen? Foto- en filmcamera’s krijgen direct contact met internet. De betreffende camera / functionaliteit is niet gecontinueerd. Met de grote opkomst van tablets met camera’s verwacht men dat de vraag naar directe uploadmogelijkheden toe gaat nemen. Dit biedt mogelijkheden om een expert op afstand uit te nodigen om iets te vertellen over zijn of haar vak. Daar is dan geen ingewikkelde apparatuur voor nodig. De praktijk kan het klaslokaal ingebracht worden, want de expert op afstand kan de tablet naar zijn of haar werkplek(ken) meenemen. Of die nu binnen en / of buiten is.
25
Hoe werkt de techniek? Een digitale camera met internetconnectie is een paar jaar geleden niet aangeslagen. Sony introduceerde in 2008 een dergelijke camera. De nieuwste generatie camera’s hebben uploadsoftware en een ingebouwde usb-stekker. Zo hoef je geen extra draadje mee te nemen om je foto’s te uploaden. Eenmaal aangesloten op een laptop of computer worden foto’s die klaargezet zijn in de uploadsoftware gelijk op de juiste plek ge-upload, bijvoorbeeld facebook of hyves. Maar, zoals aangegeven, met de komst van tablets met camera’s zou dat wel eens kunnen gaan veranderen…
3.4
Miniprojectie / mobiele projectie
Wat is miniprojectie / mobiele projectie? Mini- of mobiele projectie is het kunnen projecteren van beeld met behulp van een projector zo groot (klein!) als een mobiele telefoon. In theorie handig om presentaties te oefenen, maar voor gebruik op school niet handig, zo concludeerden een aantal docenten uit het MBO. http://mbo.kennisnet.nl/397/is-de-pico-projector-van-toegevoegde-waarde-of-niet Hopelijk worden ze nog beter, want een digibord is niet altijd bij de hand. Hoe werkt de techniek? De werking is hetzelfde als bij een reguliere beamer, alleen de hardware is anders. In een miniprojector zit een kleinere lichtbron en een kleinere lens. Hierdoor is de afstand tot het projectievlak kleiner en is het te projecteren beeld kleiner dan in een reguliere beamer. Afhankelijk van de afstand ligt de diagonaal breedte van het geprojecteerde rond de 60 inch (ongeveer 1m50).
Voorbeelden zijn weergegeven in afbeelding 26. Afbeelding 26: miniprojectoren Bronnen: http://www.bonitor.com/product/mp201/r
→
http://solutions.3mnederland.nl/wps/portal/3M/nl_NL/PocketProjectors/HomePage/2/MPro150
26
http://www.ecvv.com/product/1791830.html
3.5
Flexibele beeldschermen
Wat zijn flexible beeldschermen? Het flexibele scherm bevindt zich momenteel nog (steeds) in de experimentele onderzoeksfase. Ongeveer 18 jaar geleden is deze ontwikkeling begonnen met het uitvinden van het elektronisch papier. Dit ‘papier’ is een enigszins flexibel zwart-witscherm. De digitale versie van het toonaangevende technologieblad Wired, Wired News, toonde eind 2010 een video van Sony: het betreft een om een pen gedraaid kleurenbeeldscherm, zie afbeelding 27. Afbeelding 27: een flexibel beeldscherm Bron: http://www.wired.com/gadgetlab/2010/05/video-flexible-sony-screen-can-be-wrapped-around-a-pencil/
Kijk ook maar eens hier http://bits.blogs.nytimes.com/2010/05/26/sony-showcases-new-rollableflexible-screen/ voor een demonstratievideo. Hoe werkt de techniek? De techniek van e-ink is gebaseerd op elektrische lading. Kleine doorzichtige bolletjes bevatten zwarte en witte pigmentdeeltjes. Al naar gelang de elektrische lading en de komen de zwarte, witte of een combinatie van zwarte en witte pigmentdeeltjes ‘aan de oppervlakte’. Afbeelding 28 geeft dit duidelijk weer.
Afbeelding 28: e-ink Bron: www.eink.com
27
Het nadeel van deze techniek is dat hij nogal traag is. De kleurentechniek is nogal ingewikkeld. Het héél dun maken van een ‘inflexibel’ tv lcdbeeldscherm is niet de oplossing. Flexibele schermen bestaan net als normale schermen uit pixels. Een pixel bestaat uit subpixels en in elke subpixel is een zeer klein transistortje geïntegreerd. Al deze (sub)pixels op een glasplaat die de informatie voor elk subpixel kan vasthouden. Deze complexe microscopisch kleine structuur levert uiteindelijk tezamen een beeld op. Nu is het wachten nog op de oprolbare mobiele telefoon.
28
4 Tot slot De bespreking van het flexibele scherm is het laatste onderwerp van deze Technologieverkenning uit het SURFnet / Kennisnet Innovatieprogramma. Deze verkenning heeft geprobeerd een aantal videotechnieken zo toegankelijk mogelijk uit te leggen en daarmee een kijkje gegeven in de wereld van de moderne en wellicht toekomstige videotechnieken. We hopen dat je door dit document en bijbehorende voorbeelden geïnspireerd bent om zelf ook met video in de klas van start te gaan. Niet alleen omdat het leerzaam is, maar ook omdat het leuk is!
29
