Третій вимір в фото- і відеозйомці, КомпьютерПресс

Ми живемо в тривимірному світі, або, кажучи сучасною мовою, в 3D-просторі. Завдяки властивостям наших очей # 151; бінокулярного зору і швидкому хаотичного «скануванню» оком обстежуваних предметів # 151; ми можемо бачити світ в об'ємі. Коли ми дивимося на навколишні нас предмети, два незалежних зображення, одержуваних лівим і правим оком, і постійне «сканування» дозволяють нам сприймати предмети під різними кутами, а потім проаналізоване нашим мозком зображення набуває глибину. Саме таке об'ємне сприйняття і намагається відтворити стереофотографія. Адже за своєю суттю стереофотографія # 151; це лише інформація про спосіб, що імітує ті зорові відчуття, які виникають при безпосередньому, живому сприйнятті навколишнього світу.

Власне, отримати з плоских картинок об'ємне зображення намагалися ще тоді, коли не те що комп'ютерів # 151; навіть фотографії не існувало. У XV столітті про подібної технології згадував ще Леонардо да Вінчі, а в 1593 році Джованні Батіста делла Порта (1538-1615), італійський архітектор, учень Мікеланджело, написав, що в нашій свідомості комбінуються зображення, отримані обома очима, і докладно описав окремі складові стереопари. Перші дійшли до нас малюнки, створені за цією технологією, відносяться до того ж періоду і виконані Джакопо Чіменто та Емполі (1554-1640). Малюнки можна побачити поруч, що ясно вказує на розуміння технології стереобачення. А в 1613 році єзуїт Франкоіс д'Агільон (1567-1617) в своєму трактаті вперше ввів термін «stereoscopique».

Але перші доступні масовому глядачеві пристрої, що дозволяли створювати стереоскопічний ефект, з'явилися тільки в середині XIX століття. У 1833 році Чарлз Уїтсон виготовив перший дзеркальний стереоскоп, а в 1849 році Давид Брюстер розробив лінзовий стереоскоп.

Ілюзія об'ємності досягалася шляхом поділу картинок для лівого і правого ока. А завдяки роботі нашого мозку дві різні, але створені за особливими правилами картинки з'єднувалися в об'ємне зображення. Все це відбулося ще до появи фотографії, винайденої в 1839 році Л.Ж.М.Дагером. Однак якщо фотографія з розваги швидко перетворилася в робочий інструмент, то стереозображення так і залишилися на довгий час забавою, причому досить складною в реалізації.

стереограми

Власне, коли ми говоримо про стереозображення, то найчастіше маємо на увазі стереограми. Перші стереограми з'явилися ще в XIX столітті і представляли собою дві маленькі картинки для лівого і правого ока, розташовані на відстані приблизно 6,5 см один від одного (це середня відстань між центрами очей людини, яке коливається від 5 до 7 см). Для того щоб побачити об'ємне зображення, необхідно розфокусувати очі і спробувати звести два зображення в одне (детально про таких стереограми розповідається, наприклад, в «Цікавої фізики» Я. І. Перельман).

Існують різні методики навчання цього способу розглядання стереограмм, і якщо ви опануєте хоча б однієї з них (а навчається приблизно кожен десятий), то зможете побачити об'ємні зображення замість наведених пар.

Анагліфние зображення, одержувані з використанням додаткових світлофільтрів

У 1853 році В.Ролман описав спосіб поділу стереокартінок за допомогою кольорових фільтрів: червоних і синіх. На малюнку, що складається з червоних і синіх областей на чорному тлі, червоні області зникають, якщо дивитися на них крізь синій світлофільтр, а сині # 151; якщо дивитися крізь червоний. У 1858 році Шарль д'Альмейда представив свій спосіб поділу стереоизображений за допомогою кольорових окулярів і почав показ анагліфних стереослайдов широкої аудиторії, видаючи відвідувачам стереоочки, зроблені з світлофільтрів тих же кольорів. Спосіб поділу стереоизображений за допомогою світлофільтрів був остаточно доопрацьований в 1891 році Луї Дюко дю Ороном, який пізніше, грунтуючись на цьому методі, розробив принципи кольорової фотографії (він довів, що поєднанням трьох кольорів: червоного, жовтого і синього # 151; можна отримати будь-який відтінок). Дюко дю Орон дав цьому способу формування стереозображень назву анаглиф, що в перекладі з грецького означає «рельєфний».

Власне, для формування таких зображень потрібні будь-які додаткові кольори, які при множенні дають чорний колір, а при додаванні # 151; білий. Додатковими кольорами є, наприклад, червоний і синій, малиновий та зелений та ін. Які ви можете отримати на екрані комп'ютера, використовуючи функції «Вибір кольору» і «Негатив» в програмах обробки зображення. Зробивши негатив будь-якого кольору, ви отримаєте його доповнення. Помноживши ці кольори, ви отримаєте чорний, склавши # 151; білий.

Для світлофільтрів це означає, що складені разом додаткові світлофільтри не пропускають світло і ви нічого крізь них не побачите. А якщо спроектувати білий світ крізь додаткові світлофільтри і поєднати отримані кольору на одному і тому ж ділянці екрана, то, змішавшись, вони знову дадуть білий колір.

Таке стереозображення легко отримати на моніторі # 151; потрібно лише виготовити анагліфние стереоочки. Матеріалом для них може служити прозора плівка для друку на струменевому принтері, на яку нанесений желатиновий шар. На ній потрібно надрукувати рівномірні області червоного (змішаного в однакових пропорціях пурпурного (magenta) і жовтого (yellow) барвників) і блакитного (cyan) барвників за шаблоном майбутніх очок.

Після цього необхідно вибрати на екрані два кольори, відповідні виготовленим додатковим світлофільтрів очок. Кольори потрібно підібрати таким чином, щоб крізь один світлофільтр відповідний колір зливався з білим фоном, а від одної # 151; здавався чорним. Природно, ви можете отримати різні відтінки білого і чорного в залежності від виготовлених очок і налаштування вашого монітора, але якщо у вас виникають труднощі з підбором кольорів, то можна підкоригувати і білий, і чорний кольори. Отриманими двома кольорами ви зможете потім «малювати» рельєф на зображенні, зміщуючи їх відносно один одного.

Підібравши кольори і світлофільтри, можна створювати об'ємні зображення, використовуючи як 3D-програми, так і графічні пакети типу Adobe Photoshop та ін. Можна також отримувати об'ємні зображення реальних об'єктів, використовуючи знімки, зроблені з різних точок зору, або перетворювати пласкі фотографії простих об'єктів в тривимірні.

У 1936 році Луї Люм'єр вперше застосував анагліфние технологію для показу першого стереофільму. У 1937 році ця технологія була придбана американськими кінокомпаніями M.G.M. і Paramount. У 1977 році був знятий останній стереофільм, заснований на цьому принципі.

Стереобачення з використанням стереоочков на рідких кристалах

Метод «паралакса»

Деякі стереофільми були створені з використанням методу «паралакса», який полягає в наступному: ми дивимося на зображення лівим оком без світлофільтру, а правим # 151; крізь щільний світлофільтр, в результаті чого праве око сприймає зображення пізніше, ніж лівий. Таким чином можна побачити в обсязі тільки рухоме зображення, в якому два сусідніх кадру є стереопару.

Фотографії для такого стереозображення готуються точно так же, як і стереограми, # 151; це пари, зняті з деяким зміщенням. З такої пари потрібно зробити анімоване зображення GIF-формату (наприклад, в програмі Adobe Image Ready або Gif Construction). Картинки для лівого і правого ока будуть швидко змінювати один одного, і виникне повна ілюзія обсягу. Причому розглядати таке зображення можна буде і одним оком # 151; ефект заснований на тому, що при розгляданні предметів наше око робить масу швидких рухів, таким чином, він навіть поодинці домагається об'ємності і підвищує дозвіл «відзнятого» на сітківці.

магічні картинки

Багатьом відомі картинки Magic Eye, тобто стереоскопічні зображення, складені з безлічі плям, які випадковим глядачеві можуть здатися творами художника-абстракціоніста. Однак насправді це чергування призначених різним очам смуг, які при розгляданні накладаються один на одного. Вони складаються не з суцільних колірних областей, а розпадаються на окремі точки, тому не інтерферують один з одним. Якщо довільно сфокусувати погляд в просторі «за картинкою» (або звести воєдино спеціальні позначки), то можна «вловити» тривимірне зображення: дві «окремі» смужки накладаються один на одного і проявляється їх відмінність, яке формує об'ємне зображення (зворотний процес відбувається, коли ми зводимо очі до перенісся # 151; роздвоюється видиме зображення).

Растрова стереофотографія і Варіозображення

Напевно ви бачили переливаються листівки із зображеннями підморгує японок. Растрова стереофотографія і Варіозображення (фотографії з ефектом зміни зображень) засновані на лінзовий растр, або стереорастре, що представляє собою набір тонких циліндричних або конічних лінз. Одна поверхню растра # 151; плоска, і до неї приклеюється папір із зображенням, а інша являє собою періодичну структуру, що складається з тонких лінз. В основі стереоефекту лежить здатність растра, заломлює світлові пучки, відхиляти їх під різними кутами: частина стереозображення, розташована в правому напівперіоді растра, відхиляється вліво і потрапляє в ліве око людини, лівий напівперіод зображення відхиляється і потрапляє в праве око. Така спрощена модель роботи стереорастра.

Найпростіший спосіб моделювання стереоизображений полягає в тому, щоб розрізати зображення для лівого і правого ока на смуги товщиною полупериода растра і поєднати зображення, чергуючи смугу лівого зображення з смугою правого, як показано на малюнку. На зображення накладається лінзовий растр; при цьому слід точно поєднувати періоди растра і стереозображення.

Складнішою і якісної є так звана інтегральна фотографія, розвиваюча технологію растрової. Інтегральний фоторастр являє собою набір мікролінз або мікрооб'ектіва, зібраних подібно фасеточне око комахи. Кожна мікролінза формує на світлочутливої ​​платівці зображення об'єкта під певним кутом зору. Але поки інтегральна фотографія, по всій видимості, існує тільки в теорії, так як будь-який однолінзовий об'єктив дає сильно спотворені і хроматичні аберації. Хороші неискажающим об'єктиви складаються, як правило, з декількох лінз, об'єднаних в оптичні групи. Складно уявити собі інтегральний фоторастр, що складається з величезної кількості мікрооб'ектіва, є набором декількох мікролінз. Тому якісні інтегральні фотографії ми побачимо ще дуже нескоро.

За допомогою комп'ютера процес отримання растрових стереоизображений сильно спрощується, і можна робити стереозображення не тільки з реальних об'єктів, але і з об'ємних моделей, створених в 3D-програмах.

Комп'ютерне моделювання та нові технології друку дають нам великі можливості для виготовлення таких зображень, але сьогодні, як і багато років тому, отримати за цією технологією індивідуальну стереофотографія може далеко не кожен.

Голографія

Найбільш вражаючою, але настільки ж і складною технологією створення об'ємних зображень є голографія. голограма # 151; це об'ємне зображення предмета, створене за допомогою когерентного (лазерного) випромінювання. Власне, для створення голограми потрібно записати на фоточутливий шар картину інтерференції двох лазерних пучків: першого # 151; опорного пучка, зазвичай паралельного (коллімірованним), і другого # 151; предметного, тобто отриманого відображенням від об'єкта.

Зовсім недавно компанія Cougar представила нову серію блоків живлення для традиційних ПК - VTX, орієнтовану на користувачів з обмеженим бюджетом. У цьому огляді буде розглянута модель Cougar VTX600, яка завдяки своїм характеристикам буде однією з найбільш затребуваних в цій лінійці блоків живлення

На щорічному заході Capsaicin SIGGRAPH в Лос-Анджелесі компанія AMD зміцнила свої позиції на ринку ПК класу high-end з новими процесорами Ryzen Threadripper і GPU «Vega»

Для простого і зручного побудови мереж рядовими користувачами компанія ZyXEL випустила чергову версію свого Інтернет-центру для підключення до мереж 3G / 4G через USB-модем з точкою доступу Wi-Fi - ZyXEL Keenetic 4G III, який ми і розглянемо в цьому огляді

До своєї і так великій родині роутерів і маршрутизаторів фірма ASUS недавно додала дві вельми цікаві моделі: флагманську 4G-AC55U і більш просту 4G-N12. У даній статті буде розглянута флагманська модель ASUS 4G-AC55U

Молода, але амбіційна компанія KREZ на початку цього року випустила нову, оригінальну модель ноутбука KREZ Ninja (модель TM1102B32) під керуванням Windows 10. Оскільки цей комп'ютер має поворотний екран, він може служити універсальним рішенням - його можна з успіхом використовувати і для роботи, і для навчання, і для ігор

Якщо ви часто друкуєте фотографії та вже втомилися міняти картриджі в своєму принтері, зверніть увагу на МФУ Epson L850. Великий ресурс витратних матеріалів, чудова якість відбитків, найширший набір функціональних можливостей - ось лише деякі з переваг даної моделі