KRÓTKA HISTORIA STEREOSKOPII

Transkrypt

1 FOTOGRAFIA 3D

2 STEREOSKOPIA Fotografia 3D czyli Stereoskopia jest to technika obrazowania, oddająca wrażenie normalnego widzenia przestrzennego, tzn. reprezentującego nie tylko kształt i kolor obiektów, ale także ich wzajemne zależności przestrzenne, odległość od obserwatora i głębię sceny. Wymaga dostarczenia do mózgu dwóch obrazów, widzianych z perspektywy prawego oraz lewego oka. W tym celu robi się parę zwykłych dwuwymiarowych zdjęć tzw. stereoparę, reprezentujących przedmiot czy scenę z dwóch punktów widzenia. Zapis obrazu przestrzennego dokonuje się przy użyciu dwóch obiektywów umieszczonych równolegle do siebie w odległości równej w przybliżeniu tzw. bazie ocznej, czyli przeciętnej odległości między prawą i lewą źrenicą człowieka. Obrazy składowe stereopary są nadzwyczaj podobne, ale różnią się nieznacznie kątem widzenia przedmiotów i składnikami wzajemnego przesłaniania się obiektów w scenie. To właśnie te znikome różnice zawierają informację o wymiarze 3D. Przy pomocy jednej z wielu technik prezentacji 3D przedstawia się lewy obraz lewemu oku a prawy prawemu. W mózgu następuje połączenie tych dwóch obrazów w jeden obraz trójwymiarowy.

3 KRÓTKA HISTORIA STEREOSKOPII Obrazy trójwymiarowe powstały kilkanaście lat po narodzinach samej fotografii. W 1838 roku angielski fizyk sir Charles Wheatstone zbudował aparat do oglądania obrazów przestrzennych i nazwał go stereoskopem. Jednak skomplikowany, nieporęczny stereoskop zwierciadlany Wheatstone a pozostał jednak tylko ciekawostką bez praktycznego zastosowania.

4 KRÓTKA HISTORIA STEREOSKOPII 10 lat później wynalazek Wheatstone a został udoskonalony przez Szkota, Davida Brewster a. Brewster uprościł budowę stereoskopu zastępując lustra soczewkami o kształcie półkuli.

5 KRÓTKA HISTORIA STEREOSKOPII W 1861 roku Amerykanin Oliver Wendell Holmes wykorzystując zasadę stereoskopu Brewstera skonstruował prosty, lekki i tani stereoskop ręczny.

6 KRÓTKA HISTORIA STEREOSKOPII Od lat 60tych XIX wieku stereoskopia zyskała ogromna popularność. Wyprodukowano setki tysięcy stereoskopów typu Holmesa i miliony stereogramów w znormalizowanym formacie ok cm. Przyczyniło się to do budowy urządzeń, pozwalających na publiczne demonstrowanie trójwymiarowych obrazów. W 1866 roku Alois Polanecky zbudował urządzenie złożone z 25 stereoskopów wbudowanych w wieloboczną obudowę. W latach 80. XIX wieku berliński przedsiębiorca August udoskonalił wynalazek Polaneckiego. W ten sposób powstały pierwsze fotoplastykony w Niemczech nazwane Kaiser-Panorama (Panorama Cesarska) pozwalające 25 osobom na równoczesne oglądanie przezroczy stereoskopowych.

7 METODY ZAPISU OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Najlepszym sposobem wykonania stereopary jest użycie: aparatu dwuobiektywowego Fed Stereo Sputnik-Stereo FinePix 3D W1

8 METODY ZAPISU OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Stereoparę można zarejestrować za pomocą: aparatu ze specjalną nasadką aparatu z obiektywem stereoskopowym

9 METODY ZAPISU OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Stereoparę można zarejestrować za pomocą: pojedynczego aparatu znajdującego się na sliderze (przesuwnej szynie) pary aparatów znajdujących się na sliderze

10 UKŁADY STEREOSKOPOWE

11 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Najstarszym sposobem oglądania zdjęć stereoskopowych jest technika zwierciadlana, opracowana przez wspomnianego na początku prezentacji Wheatstone a. Do tradycyjnych form oglądania stereopar należy również używanie stereoskopów i fotoplastykonów.

12 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Obrazy stereoskopowe można oglądać nie tylko okularami anglifowymi, ale również za pomocą okularów migawkowych (np. Panasonic). Okulary zasilane są przy pomocy małej baterii lub akumulatora. Wykorzystuje ona szkła z warstwą ciekłych kryształów, które zaciemniają się, gdy przechodzi przez nie prąd. W efekcie zasłaniane jest na przemian raz lewe, raz prawe oko. Telewizor 3D wykorzystujący taką technologię wyświetla jeden obraz dla każdego oka. Dzięki synchronizacji z telewizorem okulary zasłaniają odpowiednie szkło. Dzieje się to z szybkością minimum 120 razy na sekundę, więc tylko bardzo uważny widz jest w stanie dostrzec delikatne migotanie. Nasz mózg przetwarza osobne, różniące się kadry w całość i tak powstaje obraz trójwymiarowy.

13

14

15 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Konkurencją dla okularów migawkowych są okulary polaryzacyjne (np. LG). Takie rozwiązanie zbliżone jest do tego, jakie znamy z kina. Dwa obrazy są wyświetlane na ekranie przez inne filtry polaryzacyjne, które są zgodne z filtrami umieszczonymi w szkłach okularów. Oznacza to, że do każdego oka dociera tylko jeden konkretny obraz. Reszta procesu jest już analogiczna do konkurencyjnych okularów migawkowych.

16 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH

17 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH

18 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Autostereoskopia jest to technologia umożliwiająca oglądanie obrazu stereoskopowego bez konieczności używania okularów lub sprzętu montowanego na głowie (okulary i hełmy VR). Istnieją różne metody realizacji autostereoskopii: technika bariery paralaksy technika soczewkowa technika wolumetryczna.

19 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH W technice soczewkowej efekt przestrzenny uzyskuje się dzięki obrazowi, który jest specjalnie spreparowany i pokryty warstwą cienkiego tworzywa, wytłoczonego w szereg wąskich, pionowych soczewek walcowatych. Dzięki tym soczewkom każde oko widzi tylko odpowiednie, przeznaczone dla siebie pionowe paski obrazu, a u widza powstaje wrażenie trójwymiarowości.

20 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Technika bariery paralaksy polega na użyciu specjalnego filtra periodycznego w postaci serii pionowych pasków. Ich zadaniem jest zasłonięcie co drugiej kolumny pikseli monitora w taki sposób, aby do oka lewego docierają tylko parzyste kolumny, a do oka prawego nieparzyste. Maska ze szczelinami tłumi nieco światło, więc otrzymany obraz jest trochę ciemniejszy niż obraz w technologii soczewkowej.

21 METODY OGLĄDANIA OBRAZÓW STEREOSKOPOWYCH Bardzo wczesnym wynalazkiem była również metoda anaglifowa. W technice tej półobrazy są kodowane barwnie, a następnie dodawane do siebie by utworzyć pseudo-kolorowy obraz, który możemy wyświetlić na ekranie. Najczęściej obraz dla lewego oka koduje się kolorem czerwonym, a dla oka prawego kolorem niebieskim. Tak powstały obraz przy oglądaniu przez okulary anaglifowe powinien dawać złudzenie trójwymiarowości, ponieważ obraz niebieski nie przejdzie przez filtr czerwony i odwrotnie.

22

23

24 Bibliografia: