Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 07.07.2007
Последнее обновление: 21.08.2012

Улучшена  29.07.12

Дополнена:21.08.12

 

Часть 2    Прямые и конвергированные стереопары

(Особенности, преимущества, недостатки)

 

       Аннотация.         В этой части описываются особенности, преимущества и недостатки, касающиеся прямых и конвергированных стереопар.

 

       В части 1 было отмечено, что взаимное расположение компонентов стереопары может быть как прямым (правое изображение по отношению к наблюдателю расположено справа), так и обратным (конвергированным), когда правое изображение располагается слева от левого.

            В части 1 были описаны способы рассматривания прямой стереопары и было упомянуто, что эти способы применимы только для малогабаритных компонент, когда расстояние между серединами этих компонент примерно соответствует расстоянию между центрами зрачков глаз наблюдателя (примерно 52 ÷ 70 мм). Именно по этой причине во всех источниках, где приводятся примеры прямых стереопар, межсерединное расстояние соответствует RC = 60мм. В этом случае лучи зрения пересекаются спереди относительно человека, образуя положительный угол конвергенции (рисунок 2-1а). Если серединное расстояние между компонентами будет больше, чем RC, то глаза наблюдателя будут вынуждены «раскорячиваться», образуя отрицательный угол конвергенции (рисунок 2-1б). Мало кто из людей умеет обозревать мир таким вот «раскоряченным» способом.

 

 

Рис. 2-1    Положительный и отрицательный углы конвергенции

 

а)угол с положительной конвергенцией

б)угол с отрицательной конвергенцией

α  – угол конвергенции

 

       Поэтому, для просматривания прямых крупнокомпонентных стереопар потребуется применение боле сложного устройства, чем перегородка, например, стереонокль.

       По сравнению с ортопарой предпочтительнее выглядит конверпара. Удобство рассматривания восстановленного из такой пары объёмного объекта не зависит от горизонтального размера исходной стереопары.

 

       На рисунке 2-2 показана схема рассматривания крупноразмерной конвергированной стереопары без использования какого-либо инструмента. Формирование малоразмерных конвергированных стереопар, хотя и возможно, но не имеет смысла.

 

       Рассматривание конвергированной стереопары требует скашивания глаз, как это обычно и производится при рассматривании реальных близкорасположенных предметов. Мера такого скашивания зависит от нескольких условий: серединного расстояния между компонентами конвергированной стереопары, от расстояния этой пары до наблюдателя и от расстояния наблюдателя до какой-либо из восстановленных точек в восстановленном трёхмерном объекте.

 

 

 

Рис. 2-2    Рассматривание крупноразмерной конвергированной стереопары

без использования дополнительного инструмента

 

Ллевое изображение

Пправое изображение

α  – угол конвергенции

Аппроекция точки А на правом изображении

Алпроекция точки А на левом изображении

А  – восстановленная точка на восстановленном трёхмерном объекте

 

       Скашивание глаз следует производить так, чтобы серединный луч зрения правого глаза проходил через середину правого изображения (в конвергированной стереопаре расположено слева). А серединный луч зрения левого глаза - через середину левого изображения (расположено в стереопаре, соответственно, справа). Угол конвергенции α при таких условиях будет сохраняться положительным.

       Через очень короткое время (в начале обучения - порядка 15 секунд) каждый глаз фокусируется на точке компонента, в которой луч зрения пересекается с плоскостью рассматриваемого этим глазом изображения (компонента стереопары). Можно считать, что каждая из таких точек пересечения является следом от луча зрения на плоскости соответствующего изображения. При рассматривании следов «Ап» и «Ал» на правом и, соответственно, на левом изображениях сознание человека в точке пересечения лучей зрения как будто бы видит восстановленную точку объекта (точка «А»).

       Другие парные точки при сканировании изображений будут восстанавливать другие соответственные точки трёхмерного объекта. В зависимости от восстановленных точек будет изменяться угол конвергенции. Чем меньше угол, тем более далёкой будет восприниматься восстановленная точка.

       Неотъемлемой особенностью восприятия восстановленных объёмных изображений, как при рассматривании прямых, так и при рассматривании конвергированных стереопар, является несоответствие расстояния от глаза до точки в плоскости изображения, на которую глаз фокусируется (аккомодирует), и расстояния от этого же глаза до восстановленной точки, на которую глаз конвергирует свой луч зрения. Например, на рисунке 2-2 правый глаз аккомодирует (фокусируется) на точку «Ап», а конвергирует (направляется) – на точку «А». Это противоречит природе вещей и поэтому для рассматривания восстановленных трёхмерных (объёмных) изображений, формируемых на основе стереопар, требуется предварительное обучение. Кстати, и при рассматривании прямых стереопар (см. Часть 1) происходит аналогичное нарушение естественности зрения. Глаза в этих ситуациях конвергируют на бесконечность (во всяком случае – в начальной стадии наблюдения), фокусируются на изображениях, а восстановленная точка вообще формируется только за счёт аналитической работы мозга. Местонахождение восстановленной точки определяется величиной смещения её правого и левого изображений на соответствующих сетчатках глаз от серединной точки. Должно пройти некоторое время, прежде чем сознание адаптируется к  осознанию  расположения несуществующей точки (восстановленной) и к аккомодации на проекцию этой точки в плоскостях её изображения. Зато потом, после обучения, рассматривание без использования дополнительных инструментов, как прямых стереопар, так и конвергированных, уже не отнимает время для перехода от естественного зрения к неестественному. Это – как катание на велосипеде. Научиться надо один раз, но уже на всю жизнь.

 

ПРИМЕЧАНИЕ

       В продаже имеются книги, в которых для рассматривания предлагаются закодированные крупноразмерные стереопары, поддающиеся рассматриванию без использования инструментов. Причём, правое и левое изображения «вшинкованы» одно в другое. Тем самым преодолена необходимость в малой размерности. И это замечательно! Но взамен появилось ограничение на естественность наблюдаемого объёмного объекта. Трёхмерный объект, восстановленный из закодированной в книге картины, не может быть реальным ни по форме, ни по цвету, ни по передачи полутеней, ни по …  И так далее. Тем не менее, из этих выводов не следует считать, что совмещение на «одной территории» правого и левого изображений всегда содержит указанные недостатки. В последующих частях будут рассмотрены варианты внедрения стереокомпонентов друг в друга с полным или частичным сохранением цвета, формы, полутеней, и прочих атрибутов естественного объекта. Будут рассмотрены и такие варианты, когда объёмное изображение восстанавливается из многокомпонентного набора плоских моделей (более двух).

 

       А пока, возвращаясь «к нашим баранам», отметим себе, что рассматривать конвергированные стереопары удобнее с применением простейшего устройства - рамки с окном.

 

       На рисунке 2-3 показана схема работы с такой рамкой.

 

 

Рис. 2-3     Схема использования рамки

 

Пправое изображение

Ллевое изображение

 

       Рамка закрывает правое изображение для левого глаза и левое изображение – для правого глаза. Поэтому размер рамки и окна зависят от размеров компонентов стереопары и от расстояния рассматривания.

       Позиция для рамки подбирается следующим образом.

       Рамка помещается перед лицом. Прикрыв правый глаз, открытым левым глазом в окне надо видеть только левое изображение. Затем, не меняя положения рамки, следует прикрыть левый глаз. Правый глаз должен в этой позиции видеть только правое изображение. Меняя позицию рамки и глаз, наблюдатель должен повторять эту процедуру до тех пор, пока будут выполнены описанные условия.

       После этого можно смотреть двумя глазами одновременно. Через короткое время (в режиме обучении - секунд 15) изображения, видимые каждым из глаз, сольются в одно общее (восстановленный трёхмерный объект).

 

       Кода мы рассматривали конвергированную стереопару без использования рамки, видимыми оставались три изображения: левое, правое и трёхмерное между ними. Рамка же отрезает левое и правое изображения, оставляя видимым только трёхмерное (объёмное).

 

       Размеры окна рамки составляют (не критично) 40×60 мм. Окно ориентируется вертикально! Поля рамки могут быть произвольными. Например, 140´100 мм (с горизонтальной ориентацией).

 

       Можно двигать рамку вперёд-назад для поиска наиболее комфортного наблюдения.

 

       При отсутствии рамки можно заменить её собственными ладонями, между рёбрами которых (расстояние примерно 40 мм) и будет формироваться трёхмерный объект.

 

       На рисунке 2-4 повторена стереопара, изображённая на рис. 1-4.

 

а)                                                     б)

 

Рис. 2-4     Условная стереопара

 

а)левое изображение

б)правое изображение

 

       Предлагается рассмотреть эту стереопару конвергированным способом. В этом случае окажется, что уже не жирная линия будет находиться под тонкой, а наоборот. И удаляться эти линии будут не сверху вниз, а снизу вверх. То есть, формируется объём наизнанку.

 

       Гораздо удобнее для рассматривания конвергированных стереопар применять модифицированную рамку (конвергентор), развёртка одного из вариантов которого представлена на рисунке 2-5.

 

       Развёртка рисуется на достаточно плотной бумаге. Затем вырезается по контуру, сгибается по линиям на 90° и склеивается.

 

       Для рассматривания восстановленного изображения конвергентор приставляется к глазам узкой щелью (подобно биноклю). При помощи движений вперёд-назад относительно стереопары наблюдатель находит позицию, в которой левый глаз через входное окно конвергентора будет видеть только левое (правое по расположению) изображение, а правый глаз – соответственно, только правое (левое по расположению) изображение.

       Далее всё идёт отработанным путём. Начинающему потребуется некоторое время на адаптацию. Со временем переключение зрения с плоского изображения на восстановленное трёхмерное осуществляется немедленно и без проблем.

 

       В папке «ГАЛЕРЕИ» конвергированные стереопары можно рассматривать:

 

-      простым скашиванием глаз

-      через рамку

-      через щель между ладонями

-      с использованием конвергентора.

 

ПРИМЕЧАНИЕ

       Интересной разновидностью крупноформатной стереопары является стереопанно. По сути это те же стереопары. Но смонтированы они таким образом, что заметная граница между правым и левым изображениями специальным способом ретушируется. Благодаря такому приёму стереопара при простом взгляде на неё воспринимается как самостоятельная целостная картина.

 

 

Рис. 2-5    Конвергентор

 

ДОПОЛНЕНИЕ от 21.08.12

 

      Несколько слов о возможностях рассматривания фотографий, представленных в главе ГАЛЕРЕИ.

 

1.   Для комфортного рассматривания, как конвергированных стереопар, так и стереопанно, я настоятельно рекоммендую не полениться и предварительно изготовить конвергентор.

 

2.   После клика на одном из разделов ГАЛЕРЕИ на экране выдаётся набор изображений.

      После клика на выбранном изображении оно разворачивается в самостоятельный кадр.

      Первое из того, что предлагается проделать в первую очередь, - потянуть за правый нижний угол кадра, чтобы растянуть его на всю ширину экрана.

      После этого можно воспользоваться опциями, расположенными наверху.

      Самая популярная из этих опций – «ПОЛНЫЙ ЭКРАН».

      Рекомендую начать именно с неё.

      Остальные опции пояснений не требуют.

 

3.   При рассматривании изображений в разделе ПАНОРАМЫ иногда приятно воспользоваться опцией УВЕЛИЧЕНИЕ.

 

 


Просмотров: 6655

Комментарии к статье:


Ваще сообщение:
 

 

Добавить комментарий

[B] [I] [u] [S] [2] [2]       [TAB] [∑] [∓] [≈] [≠] [≤] [≥] [π] [×] [√]       [RED] [GRE] [BLU]

[α] [β] [Γ] [γ] [Σ] [σ] [Δ] [δ] [Ω] [ω] [μ] [Λ] [λ]