Стереоскопия


Стереоскопия (также называемая стереоскопией или стереоизображением ) — это метод создания или усиления иллюзии глубины изображения с помощью стереопсиса для бинокулярного зрения . [2] Слово стереоскопия происходит от греческого στερεός (stereos)  «твердый, твердый» и σκοπέω (skopeō)  «смотреть, видеть». [3] [4] Стереограммой называется любое стереоскопическое изображение . Первоначально стереограмма относилась к паре стереоизображений, которые можно было просмотреть с помощью стереоскопа .

Большинство стереоскопических методов представляют два смещенных изображения отдельно для левого и правого глаза зрителя. Затем эти двухмерные изображения объединяются в мозгу, чтобы создать ощущение трехмерной глубины. Этот метод отличается от 3D-дисплеев , которые отображают изображение в трех измерениях , позволяя наблюдателю получать больше информации об отображаемых трехмерных объектах за счет движений головы и глаз .

Стереоскопия создает иллюзию трехмерной глубины из заданных двухмерных изображений. [5] Человеческое зрение, включая восприятие глубины, представляет собой сложный процесс, который начинается только с приобретения зрительной информации, воспринимаемой глазами; в мозгу происходит большая обработка, поскольку он стремится осмыслить необработанную информацию. Одной из функций, которые происходят в мозге, когда он интерпретирует то, что видят глаза, является оценка относительного расстояния объектов от наблюдателя и измерения глубины этих объектов. Сигналы , которые мозг использует для измерения относительных расстояний и глубины воспринимаемой сцены, включают [ 6]

(Все признаки, кроме первых двух, присутствуют в традиционных двухмерных изображениях, таких как картины, фотографии и телевидение.) [7]

Стереоскопия — это создание иллюзии глубины фотографии , фильма или другого двумерного изображения путем представления каждому глазу немного отличающегося изображения , которое добавляет первый из этих сигналов ( стереопсис ). Два изображения затем объединяются в мозгу, чтобы дать восприятиеглубины. Поскольку все точки изображения, созданного с помощью стереоскопии, фокусируются в одной плоскости, независимо от их глубины в исходной сцене, второй сигнал, фокус, не дублируется, и поэтому иллюзия глубины неполна. Есть также в основном два эффекта стереоскопии, которые неестественны для человеческого зрения: (1) несоответствие между конвергенцией и аккомодацией, вызванное разницей между воспринимаемым положением объекта перед или за дисплеем или экраном и реальным источником этого света. ; и (2) возможные перекрестные помехи между глазами, вызванные несовершенным разделением изображений в некоторых методах стереоскопии.

Хотя термин «3D» используется повсеместно, представление двойных 2D-изображений заметно отличается от отображения изображения в трех измерениях . Наиболее заметным отличием является то, что в случае «3D» дисплеев движения головы и глаз наблюдателя не меняют информацию, полученную о просматриваемых трехмерных объектах. Голографические дисплеи и объемные дисплеине имеют этого ограничения. Точно так же, как невозможно воссоздать полное трехмерное звуковое поле с помощью всего лишь двух стереофонических динамиков, было бы преувеличением называть двойные 2D-изображения «3D». Точный термин «стереоскопический» более громоздкий, чем распространенное неправильное название «3D», которое укоренилось в течение многих десятилетий бесспорного неправильного использования. Хотя большинство стереоскопических дисплеев не квалифицируются как настоящие 3D-дисплеи, все настоящие 3D-дисплеи также являются стереоскопическими дисплеями, поскольку они также соответствуют более низким критериям.


Карманный стереоскоп с оригинальным тестовым изображением. Используется военными для изучения стереоскопических пар аэрофотоснимков .
Вид на Бостон , гр. 1860 ; ранняя стереоскопическая карта для просмотра сцены с натуры
Стереоскопическое изображение Оранж-стрит, 787, дом Аддисона Р. Тинсли, около 1890-х годов.
Стереоскопическое изображение Колледж-стрит, 772 (ранее Джонсон-стрит) в Мейконе, штат Джорджия, около 1870-х годов.
Стереоскопическое изображение Оранж-стрит, 787, дом Аддисона Р. Тинсли, около 1890-х годов.
Стереоскопическое изображение Колледж-стрит, 772 (ранее Джонсон-стрит) в Мейконе, штат Джорджия, около 1870-х годов.
Кайзерпанорама состоит из многостанционного смотрового аппарата и наборов стереослайдов. Запатентован А. Фурманном около 1890 г. [1]
Компания дам, смотрящих в стереоскопическое изображение, картина Джейкоба Спола до 1868 года. Раннее изображение людей, использующих стереоскоп.
Зеркальный стереоскоп Уитстона
Стереоскоп Брюстерского типа, 1870 г.
Сол Дэвис (акт. 1860–1870-е гг.), Новый подвесной мост, Ниагарский водопад, Канада, ок. 1869 г., стереографическая альбуминовая печать, Отдел коллекций изображений , Национальная галерея художественной библиотеки, Вашингтон, округ Колумбия.
Картонный стереодиск с фотографиями синагоги в Женеве , ок. 1860, в собрании Еврейского музея Швейцарии .
« Ранняя пташка ловит червяка » Стереография, опубликованная в 1900 году компанией North-Western View Co. из Барабу, штат Висконсин , восстановленная в цифровом виде.
Стереоскопическая пара изображений (вверху) и комбинированный анаглиф , который окрашивает одну перспективу в красный цвет, а другую — в голубой . Для корректного просмотра этого изображения рекомендуется использовать красно-голубые 3D- очки.
Два цветка Passiflora caerulea, расположенные в виде пары стереоизображений для просмотра косым взглядом (см. Freeviewing)
Распечатываемый перекрестный просмотрщик.
Модель View-Master E 1950-х годов
HMD с отдельным видеоисточником , отображаемым перед каждым глазом, для достижения стереоскопического эффекта.
Пара очков с затвором LC, используемых для просмотра 3D-фильмов XpanD. Толстые рамки скрывают электронику и аккумуляторы.
Очки с круговой поляризацией RealD
Принцип работы 3D систем с активным затвором
Принцип работы поляризованных 3D систем
Анаглифные 3D-очки
Очки ChromaDepth с призматической пленкой
Стереопризматический просмотрщик KMQ с пластиковыми насадками openKMQ
Nintendo 3DS использует автостереоскопию с барьером параллакса для отображения трехмерного изображения .
Современная стереотелевизионная камера
Это изображение, полученное 8 июня 2004 года, является примером составного анаглифного изображения , созданного с помощью стереопанкама на Spirit , одном из марсоходов Mars Exploration . Его можно просматривать стереоскопически с подходящими очками с красным/голубым фильтром. Также доступна единая 2D-версия . Предоставлено NASA/JPL-Caltech. Для корректного просмотра этого изображения рекомендуется использовать красно-голубые 3D- очки.