Клуб любителей Макро / Статьи / Stereo. Перекрёстные стереопары и как их смотреть
Главная
Конкурсы
Выставки
Галерея
Макроистории
Статьи
Макрооптика
Макрошкола
Обзоры
Блоги
Клуб
  Меню
    Новое в Клубе
   Кнопки Клуба
Кнопки нашего клуба, для всех друзей нашего сайта!

    Новое в блогах(RSS)
    Новое в галерее(RSS)
    Новое на форуме(RSS)
    Новое на macroID(RSS)

Stereo. Перекрёстные стереопары и как их смотреть

Перекрёстные стереопары и как их смотреть

 Уже давно там и сям на фотосайтах можно встретить так называемые «перекрёстные стереопары», в виде двух почти одинаковых картинок, расположенных рядышком друг с другом. Раньше, когда мы не умели их смотреть, то обычно со жгучей завистью читали комментарии под снимками: «классно – как живой!», или «какой эффект – хочется потрогать!», а сами, немножко «поломав» глазки, иногда добавляли что-то своё, вроде «Увы, мне не дано... :-( » и топали к следующей работе (никогда не возвращаясь к этой стереопаре и не читая ответных комментариев, в которых сердобольный автор пытался в двух словах объяснить, что надо с собой сотворить во имя «прозрения»). Но ощущение неудовлетворённости такой жизнью заставляло вновь и вновь косить глаза и искать хоть какие-то инструкции по этому делу в интернете. И они, конечно же, обнаруживались во множестве! Некоторые из них реально помогли, некоторые – не очень. Однако, настойчивость сделала своё дело: мы научились и обрели это новое счастье! Теперь мы сами пишем радостные комментарии под чужими стерео-работами, пытаемся их делать самостоятельно и задумываемся об открывшихся новых возможностях.
 Но вот ведь какая засада: под нашими работами вдруг появляются до боли знакомые фразы – «Увы... :-( » Мы поначалу пытались ниже писать что-то внятное – но, вспомнив о собственном горьком опыте, решили собраться с силами и соорудить свой вариант учебного пособия по просмотру перекрёстных стереопар. И положить его на доступную полочку сайта Макроклуба. Надеемся, что эта статья быстро поможет тем, кто ещё не научился смотреть стереопары (но сильно хочет этому научиться).

Начнём с теории
 Несмотря на пугающее название, этот раздел лишь очень популярно посвящает в суть дела. Почти никаких формул! Однако, если Вы всё и так уже знаете (или знать вообще не хотите), то вполне можете переходить к самим инструкциям.
 Идея стерео-картинок состоит в том, что каждому глазу предоставляется примерно то изображение, которое он видел бы, разглядывая объект в реальности. Так, как глаз у человека два, то и изображений нужно два.


 Разглядывая какой-то близкий предмет, человек немного сводит глаза – их оптические оси при этом оказываются не параллельными. Также получается, что предмет на изображении в одном глазу немного повёрнут относительно этого же предмета на изображении другого глаза. Дальше делает своё дело мозг – небольшие, но привычные в обыденной жизни различия между картинками он быстро (но не мгновенно) соединяет воедино и начинает интерпретировать, как объём, глубину (как говорят офтальмологи, «происходят фузия и стереопсис»). Небольшое расстояние между глазами у человека (его стереобаза), равное в среднем 6.5 см, позволяет ему хорошо видеть объёмное изображение на дистанциях примерно до 30 м, дальше оптические оси глаз оказываются почти параллельными и бинокулярный стереоэффект пропадает. Однако, фотограф не ограничен этими величинами: он может увеличивать и уменьшать стереобазу (расстояние между точками съёмки, «глазами» зрителя) для получения оптимального стереоэффекта. При каком же значении стереобазы мы получим оптимальный стереоэффект? На самом деле, его сила зависит от одной величины – угла, под которым сводятся глаза или объективы камер (на рисунке он обозначен как α). Величина же стереобазы зависит как от него, так и от расстояния до наблюдаемого объекта. Чем больше угол α, тем мощнее стереоэффект – но, начиная с некоторых значений угла α, появляется дискомфорт, а далее (при 25-30° и более, в зависимости от индивидуальных особенностей человека) наш мозг уже отказывается сводить половинки стереопары из-за слишком значительной разницы между изображениями. Таким образом, стереофотографу желательно находить оптимальный баланс между силой стереоэффекта и удобством просмотра, ориентируясь не по абсолютной величине стереобазы, а по углу α. На наш взгляд, оптимальное значение этого угла составляет примерно 3-7°, в зависимости от многих условий: глубины сцены (наличия второстепенных объектов на ближнем и дальнем планах и расстояний до них), структуры снимаемого объекта, однородности фона, освещения, фокусного расстояния объектива, а также и от способностей и опыта зрителей. Вместе с тем, на практике не очень удобно пользоваться угловыми величинами (да ещё и такими маленькими!), поэтому стереофотографы обычно на глазок оценивают съёмочную стереобазу, следуя очень простому, но эффективному правилу: «стереобаза равна 1/n расстояния до объекта съёмки», где n - величина, принимающая значения примерно от 10 до 30.
 Существуют две разновидности стереопар, состоящих из двух расположенных рядом картинок – и, соответственно, два метода их разглядывания.
 Старый, «классический» вариант (издавна публикуемый в различных журналах) – это стереопары для так называемого параллельного просмотра, на которых левая картинка предназначена для левого глаза, а правая – для правого. При их просмотре оптические оси глаз должны быть примерно параллельны друг другу: то-есть, человек должен глядеть как бы вдаль перед собой (либо даже пытаться разводить глаза). Однако, подавляющее большинство людей не способно сильно разводить глаза. Этому есть очень простое объяснение: человеку в нормальных условиях никогда не приходится разводить глаза дальше, чем требуется, чтобы увидеть горизонт (при взгляде вдаль глаза смотрят параллельно). С другой стороны, чтобы увидеть предметы, находящиеся ближе горизонта – другими словами, практически всегда – человеку приходится сводить глаза в большей или меньшей степени. То есть, умение сводить глаза и неумение их разводить имеет конкретную биологическую, эволюционную подоплёку. Из-за этого размеры изображений для параллельного просмотра имеют жёсткое ограничение: расстояние между идентичными точками на половинках стереопары должно примерно соответствовать расстоянию между зрачками. Для просмотра на мониторе с обычного расстояния это около 7-8 см: то-есть, картинки должны быть очень маленькими (а невысокое разрешение монитора приводит и к весьма посредственному отображению деталей).
 От этого недостатка избавлены стереопары для перекрёстного просмотра, которые могут занимать всю площадь даже очень большого экрана. На стереопаре, предназначенной для перекрёстного просмотра, левое изображение предназначено для правого глаза, а правое – для левого. При её просмотре оптические оси глаз должны пересекаться: то-есть, глаза надо сводить к переносице. Однако, бояться таких экспериментов со своим зрением не нужно, «окосеть» от них не получится! Например, элементарный расчёт показывает, что и в том случае, когда стереопара занимает всю площадь 19-дюймового монитора и мы её разглядываем с расстояния 50 см, то сведение глаз соответствует разглядыванию предмета, находящегося примерно в 13 см от переносицы. Это при том, что офтальмологи считают беспочвенным предрассудком боязнь родителей, запрещающих своим балующимся маленьким детям «слишком сильно» косить глаза (дескать, «таким и останешься навсегда!»), а просмотр стереопар врачи считают даже полезным и рекомендуют в качестве хорошей гимнастики для глаз.
 Что же человек видит, когда он сводит глаза? С этим проще разобраться, начав с простенькой картинки:


 На ней нарисован глаз, который всё время смотрит прямо на цветочек. Если через поле зрения справа налево пролетает муха и мы её замечаем «боковым» зрением, то проекция мухи на сетчатке глаза перемещается наоборот – слева направо. Теперь должно стать понятным, какое изображение куда будет перемещаться, когда мы начнём сводить глаза для разглядывания стереопары.


 На рисунке выше показаны уже оба глаза, глядящих на экран со стереопарой (скажем, зелёного яблочка на чёрном фоне), а под ними изображена картинка, которую видит человек. Буквами «Л» и «П» отмечены изображения яблочек, которые видит, соответственно, левый и правый глаз. Сначала (фаза 1) человек смотрит, как обычно, примерно на центр экрана – там и пересекаются оптические оси глаз, обозначенные красными линиями. При этом зелёными линиями показан ход лучей в оба глаза от обоих изображений яблочек, которых человек видит боковым зрением. На нижней картинке при этом присутствует только одно изображение пары яблочек.
 Когда человек начинает сводить глаза и точка пересечения красных линий начинает приближаться (фаза 2), то изображение каждого из яблочек раздваивается. При этом, изображение пары яблочек от левого глаза начинает двигаться влево, а от правого глаза – вправо (что должно быть понятным, если помнить о первой картинке с мухой).
 В конце-концов (фаза 3), изображение правого яблочка из пары от левого глаза подходит вплотную к изображению левого яблочка из пары от правого глаза и полностью с ним совмещается. Теперь человек видит только три изображения яблочек, при этом на среднем из них (совмещённом) и возникает вскоре стереоэффект: каждый глаз смотрит прямо на предназначенное ему яблочко!

 В этой небольшой статье мы, конечно же, не пытаемся объять всё, что касается стереофотографии. Читателей, не удовлетворённых таким примитивным описанием и желающих узнать больше (например, обогатиться новыми понятиями и терминами, найти точные уравнения, связывающие величину стереобазы со множеством параметров съёмки), мы отсылаем к другим источникам информации:

Стереофотография – сайт Евгении Александровны Вазенмиллер (настоящего специалиста по стерео) с хорошей подборкой статей «из первых рук». Например, в одной из них рассказывается, как снимать стереопары и приводится вариант формулы для точного расчёта стереобазы, а в другой – как правильно составлять снимки для стереопар в графическом редакторе.

www.deep-life.ru – сайт стереофотографа Сергея Елизарова с «Азбукой стереофотера» и прочими интересными материалами.

Стереоскопическая фотография из Новой Зеландии (STEREOSCOPIC PHOTOGRAPHY from New Zealand, by John Wattie) – очень богатый англоязычный ресурс! В частности, там можно найти формулу Берковица для расчёта оптимальной стереобазы и её упрощённые варианты. Кроме того, там есть и раздел, посвящённый макростереофотографии!

StereoPhoto Maker – этот сайт посвящён, пожалуй, самой удобной в настоящее время бесплатной программе для подготовки и просмотра стреоизображений различных типов.

Узнать, что значит тот или иной термин, да и просто пополнить свой словарный запас можно с помощью Краткого толкового словаря терминов стереоскопии С. Рожкова и Н. Овсянниковой.

Наконец, различные аспекты макростереофотографии обсуждаются и в специальной ветке нашего форума.

Инструкции
 Научиться смотреть стереопары – это, наверное, сродни освоению езды на велосипеде: обычно получается далеко не сразу. Но, сумев это сделать один раз, легче получится и снова. С опытом приходят скорость и мастерство, и похоже, что обретённые навыки остаются на всю жизнь. Правда, есть и одно существенное отличие: неудачные попытки увидеть стереоэффект не приводят ни к синякам, ни к ссадинам, Вы не влетаете ни в кусты, ни в канаву, и не ложитесь плашмя на асфальт. И, если в раннем детстве Вы были такими настойчивыми, что соглашались платить непомерную цену за велосипедное счастье (а потом, может, и автомобильное?), то что может помешать научиться и этому несложному и безвредному занятию?
 Сначала хорошо бы удостовериться, что Вы в принципе можете сводить глаза к кончику носа – например, глядя на палец и приближая его очень близко к лицу. Нужно запомнить ощущение этого движения глаз – забытого с детства, хотя иногда, может, и подкрепляемого всякими напитками…
 Теперь можно переходить и к подходящим простым стереопарам, на которых особенно чётко выделяется какой-нибудь не очень большой элемент, хорошо заметный боковым зрением: с его помощью проще наблюдать за сведением и контролировать глаза. В крайнем случае, можно нарисовать и простенькую не-стерео картинку в любом графическом редакторе: тёмное поле на весь монитор, а на нём – два небольших одинаковых кружка (например, белого цвета), разнесённых по горизонтали (один примерно на четверти ширины экрана, другой – на 3/4).

Большая картинка

 Однако, с этой картинкой «планеты со спутниками» и сведение должно легко получаться, и стереоэффект можно воочию узреть без особого труда. Нажмите на ссылку под миниатюрой – и тогда откроется новое окошко с большой картинкой (при желании, масштабируемой изменением размеров этого нового окна).
 Сидеть надо прямо перед монитором – так, чтобы взгляд был направлен в центр экрана и был ему перпендикулярен. Голову необходимо держать ровно: линия, проведенная между идентичными точками на половинках стереопары, должна быть параллельна линии, проведенной между Вашими зрачками. Любой, даже незначительный наклон головы влево или вправо (более, чем на 3-6°) помешает Вам увидеть стереокартинку: изображения не сведутся по вертикали. Однако, подкорректировать наклон головы можно и в процессе сведения изображений.
 Глядя на стереопару, надо «расслабить» взгляд (некоторые говорят – «расфокусировать»). То-есть, не концентрировать взгляд на деталях, сделать его «отсутствующим» и смотреть на середину между изображениями. Теперь можно начать косить глаза (но не слишком сильно). Для облегчения этого занятия хорошо поднести палец к самому экрану и, глядя на него, начать постепенно приближать его к своему лицу. Нужно заметить боковым зрением (не сводя фокуса с пальца), что обе картинки раздвоились (всего же изображений «планет со спутниками» стало четыре!) и поползли. Ещё раз подчеркнём, что при этом должен происходить перенос не взгляда, а только внимания (как это делают опытные шпионы).
 Если Вы стали хорошо замечать, что положение раздвоенных изображений чётко зависит от расстояния от глаз до пальца, то следующая задача – найти такое это расстояние и наклон головы, при котором центральные изображения наползут друг на друга и точно совместятся. Немного подержав их в таком положении, попробуйте осторожно, не торопясь, перевести взгляд сначала на пустую область между пальцем и этим центральным совмещённым изображением (если она присутствует), а затем и на него само… Как только Вы заметите объёмность изображения, его можно начинать разглядывать более пристально, свободно перемещая по нему взгляд и всматриваясь в отдельные детали.
 Если Вы всё ещё не увидели голубой «планеты», объёмно окружённой своими разноцветными «спутниками», то не отчаивайтесь – пробуйте всё это повторять снова и снова… Если, например, Вы обнаружите, что центральные изображения ещё не совмещаются, а скашивать глаза дальше становится слишком трудно, то попробуйте отодвинуться дальше от монитора и повторить попытку (хотя, размер этого окошка «планеты со спутниками» можно и уменьшить). Если же стереоэффект был достигнут, то успех всё равно стоит повторить для закрепления – и пробовать косить глаза и управлять сведением изображений уже без помощи пальца.
 После того, как всё начнёт более-менее получаться на простых стереопарах, можно переходить и к более сложным изображениям из нашей уверенно пополняющейся стереогалереи (в том числе – и с большим количеством плохо выделяющихся деталей). После нескольких тренировок операция сведения будет занимать у Вас не более одной-двух секунд. Более того – со временем Вы сможете обнаружить, что начали легко, даже без наклонов головы, одними только глазами справляться с такими стереопарами, на которых присутствует заметное смещение половинок по вертикали.
 Вот, пожалуй, и вся наука – остаётся лишь пожелать счастливого просмотра!

Дмитрий Доливо-Добровольский (aka Dima DD)
Евгений Фёдоров (aka Gene)
Санкт-Петербург – Нью-Йорк, май 2007 г.

Обсуждение статьи в клубе  

2005-2009 © Клуб любителей макро-
съёмки и макрофотографии
Работает на системе управления
сайтом CMS Cubesystem
На главную / Карта сайта / Поиск по сайту
/ Полезные ссылки / О МакроКлубе