Способы просмотра 3D изображений
Человек видит окружающий мир объемным. Поэтому вполне естественным желанием является желание этот мир запечатлеть именно таким каков он есть - имеющим не только ширину и высоту, но и глубину.
Что такое стереовидение?
Каждый глаз видит свою картину и картины эти отличны, это - явление параллакса, на чем и основывается стереовидение.
При просмотре стереопозитивов картины увиденные обоими глазами, в сознании зрителя, комбинируются в одно объемное (3D) изображение.
В принципе, ничего сложного в этом нет.
Для того, чтобы получить стереоизображение достаточно снять его двумя близкорасположенными фотоаппаратами, или одним фотоаппаратом из двух положений, соответствующих положениям левого и правого глаза, или специальным аппаратом с двумя объективами.
Сложности возникают тогда, когда мы захотим увидеть снятое таким образом стереоизображение. Для этого необходимо, чтобы каждый глаз видел предназначенное для него изображение, и не видел изображение для другого глаза. Без специальной тренировки глаза у человека смотрят, как правило, так, как им предписано природой, нисколько не соизмеряясь с нашими намерениями. И вместо объемного изображения видят два плоских.
Как же нам быть? Как умудриться увидеть изображение мира таким, как и сам мир - трёхмерным? Самое первое, что приходит в голову - научить глаза смотреть на стереоизображения несколько иначе, чем на плоскую картинку. После некоторой тренировки можно заставить левый глаз видеть одно изображение, а правый другое.
Параллельный способ просмотра
Если левый глаз видит левое изображение, а правый - правое, то такой способ просмотра называется методом прямого просмотра. Его недостаток заключается в том, что таким способом можно смотреть стереопары только в том случае, если расстояние между ними не превышает расстояние между глазами - около 6 см.
Инверсный (перекрестный) метод
Можно переставить половинки стереоизображения местами и заставить правый глаз рассматривать левое изображение, а левый - правое. Такой метод получил название "инверсный".
Эти два метода удобны тем, что не требуют специальных приспособлений. Но имеют они и недостатки. Дело в том, что природа позаботилась о том, чтобы угол сведения глаз (конвергенция) соответствовал расстоянию, на которое глаза фокусируются (аккомодация). В случае рассматривания стереоизображений без специальных приспособлений, такого соответствия нет, и изображение получается расплывчатым. Можно усилием воли сфокусироваться на него и сделать его чётким, но подобное действие связано с напряжением глаз и быстрой утомляемостью.
Ниже дана тестовая стереопара, с помощью которой можно тренировать глаза для просмотра параллельным и перекрестным способом:
При просмотре тестовой картинки параллельным способом маленький круг в центре должен казаться ближе, чем большой. Английский текст должен быть дальше, чем русский.
При перекрестном все наоборот.
Призматические стереоочки
Решить эту проблему можно двумя способами. Первый из них - изменить направление ходя световых лучей так, чтобы изображения совмещались при нормальной конвергенции глаз. Это можно сделать с помощью призматических стереоочков.
Стереоскопы
Второй метод - разместить между глазами и изображением линзы. С их помощью аккомодация придет в соответствие с конвергенцией. Именно по такому принципу действуют стереоскопы - от самых старых, до современных.
Стереоскопы - одни из самых первых аппаратов для просмотра стереоизображений. Наибольшее распространение они получили, пожалуй, на рубеже XIX, XX веков во времена расцвета интереса к стереофотографии. Они существовали как в виде больших ящиков - таксифотов, так и в виде простых ручных рамок с линзами.
И сейчас существует несколько модификаций стереоскопов. Если раньше чаще всего для них изготавливались стереокарточки размером с почтовую открытку, то для современных стереоскопов используются пластмассовые или картонные рамки со вставленными в них кусочками плёнки. Наверное, у многих из наших читателей дома, с советских времен, остались пластмассовые стереоскопы с набором стереослайдов курортных городов.
Описанные способы просмотра подходят для индивидуального использования. Зрительный зал не заставишь правильным образом скашивать глаза, а стереоскоп имеет только два окуляра, позволяя одновременно смотреть работу только одному человеку. Как же быть, если необходимо показать стереоизображение большому числу людей? Для этого разработали другие приспособления.
Анаглифные очки
Самое простое и самое дешёвое из них - анаглифические стерооочки. В этих очках стекла дополнительных цветов, например, одно красное, другое - синее. Изображение также особенное: на одной и той же картинке изображение для одного глаза нарисовано синей краской, для другого - красной. Разглядывая такое изображение через анаглифические очки, каждый глаз будет видеть только предназначенную для него картинку.
Такие очки можно использовать как для просмотра стереоизображений на бумаге, так и для изображений на экране кинотеатров, телевизоров, компьютеров. Последнее наиболее ценно, поскольку позволяет размещать стереоизображения в интернете - анаглифические очки - самые дешёвые из существующих стереоочков. Их легко можно купить, или изготовить самостоятельно.
Однако, анаглифные очки обладают и существенными недостатками. Например, цветные изображения с помощью таких очков передаются плохо.
Поляризационные очки
По этой причине в кинотеатрах и домашних стерео слайд-проекторах (т. е. в случаях когда изображение проецируется на экран) для получения полноцветного стереоизображения пользуются другим методом. Левое и правое изображения проецируют на экран через поляризаторы, плоскость поляризации которых повёрнута друг относительно друга на угол в 90 градусов. Зритель же надевает очки с подобными поляризаторами. Поляризатор перед левым глазом пропускает только левое изображение (у которого плоскость поляризации совпадает с плоскостью поляризации левого стекла очков) и не пропускает правое изображение (с перпендикулярной плоскостью поляризации). Аналогичное происходит и с поляризатором перед правым глазом. Зритель видит перед собой объемное изображение.
Жидко-кристаллические затворные очки (обтюраторный метод)
Для получения объемного изображения на экране компьютера используют также так называемые "затворные" очки. Каждое стекло в них заполнено жидким кристаллом, и когда на него подается напряжение становится непрозрачным. Остаётся только выводить на экран то правую, то левую картинку с такой же частотой, как становятся непрозрачными стёкла - то левое, то правое. Этот метод дает очень хорошие результаты, хотя и требует сравнительно дорогого оборудования.
Растровые стереоизображения
У читателя уже возник вопрос: неужели невозможно сделать стереоизображение, которое будет видно без всяких приспособлений?
В принципе можно, если приспособление совместить с самим изображением. Эту технологию называют растровой. Многие, наверное помнят популярные в советские годы стереооткрытки. Именно благодаря наложенному на специально подготовленное изображение растров эти открытки и могли передать объём.
Как же устроена растровая стереооткрытка? Над изображением располагается прозрачная пластинка, внешняя поверхностькоторой состоит из множества цилиндрических линз (эта пластинка с линзами и называется растром). Благодаря этим линзам под определенным углом видно не все изображение, а набор тонких полосочек изображения. Поскольку разные глаза смотрят на картинку под разными углами и поэтому видят разные наборы полосочек. Остается составить изображение из полосок для левого и правого глаза.
эффект Пульфриха.
Эффект Пульфриха является психофизическим восприятием которой боковое движение объекта в поле зрения интерпретируется зрительной корой как имеющее компоненту глубины, из-за относительной разницы во времени сигнала между двумя глазами.
Эффект используется для демонстрация стереоскопии или 3D эффекта в кино и телевидении. Как и в других видах стереоскопии, очки используются для создания иллюзии трехмерного изображения. Размещая нейтральный фильтр (например, затемненную линзу из солнечных очков) на один глаз, изображение, когда оно движется справа налево (или слева на право, но НЕ вверх или вниз) будет казаться что изменяет глубину, к наблюдателю или от наблюдателя.
Другие методы просмотра стереоизображений
Разумеется, здесь описаны только наиболее распространённые методы просмотра стереоизображений. Кроме них существуют и другие. Например, для просмотра стереоизображений можно использовать зеркало, или довольно экзотический
Разные приспособления используются в различных ситуациях:
- поляризационные очки в кинотеатрах;
- анаглифные - для печатной продукции, экранов мониторов, интернета;
- затворные очки - для компьютеров и интернета.
Но все они служат одной цели - сделать для нас объемным не только окружающий, но и мир искусства; вырвать изображение из плена двумерного пространства и придать ему объем и глубину.
