_Fleming_D._Tinsley_house,_razed_1963,_circa_1870s_-_DPLA_-_3eea4545c6311e132e30b88adc4a8b2c.jpg/1280px-772_College_Street,_(Johnston_Street_then)_Fleming_D._Tinsley_house,_razed_1963,_circa_1870s_-_DPLA_-_3eea4545c6311e132e30b88adc4a8b2c.jpg)
استریوسکوپی (همچنین استریوسکوپی یا تصویربرداری استریو نیز نامیده می شود ) تکنیکی است برای ایجاد یا تقویت توهم عمق در یک تصویر با استفاده از استریوپسیس برای دید دوچشمی . [2] کلمه stereoscopy از یونانی στερεός (stereos) "محکم، محکم" و σκοπέω (skopeō) "نگاه کردن، دیدن" مشتق شده است. [3] [4] هر تصویر استریوسکوپی استریوگرام نامیده می شود . در اصل، استریوگرام به یک جفت تصویر استریو اطلاق می‌شود که می‌توان آنها را با استفاده از استریوسکوپ مشاهده کرد .
اکثر روش های استریوسکوپی یک جفت تصویر دو بعدی را به بیننده ارائه می دهند. تصویر سمت چپ به چشم چپ و تصویر سمت راست به چشم راست ارائه می شود. هنگام مشاهده، مغز انسان تصاویر را به عنوان یک نمای سه بعدی واحد درک می کند و به بیننده عمق سه بعدی را درک می کند . با این حال، افکت سه بعدی فاقد عمق کانونی مناسب است، که منجر به تضاد همگرایی و تطبیق می شود .
استریوسکوپی از دیگر انواع نمایشگرهای سه بعدی که یک تصویر را در سه بعد کامل نمایش می دهند متمایز می شود و به ناظر این امکان را می دهد که اطلاعات اشیاء سه بعدی را که با حرکات سر و چشم نمایش داده می شوند افزایش دهد .
استریوسکوپی تصور عمق سه بعدی را از یک جفت تصویر دو بعدی ایجاد می کند. [5] بینایی انسان، از جمله درک عمق، فرآیند پیچیده‌ای است که تنها با کسب اطلاعات بصری که از طریق چشم دریافت می‌شود، آغاز می‌شود. پردازش های زیادی در مغز انجام می شود، زیرا در تلاش است تا اطلاعات خام را درک کند. یکی از عملکردهایی که در مغز هنگام تفسیر آنچه که چشم ها می بیند رخ می دهد، ارزیابی فاصله نسبی اشیا از بیننده و بعد عمق آن اشیا است. نشانه هایی که مغز برای سنجش فواصل و عمق نسبی در یک صحنه درک شده استفاده می کند عبارتند از: [6]
(همه به جز دو نشانه اول در تصاویر دو بعدی سنتی مانند نقاشی، عکس و تلویزیون وجود دارد.) [7]
استریوسکوپی تولید تصور عمق در یک عکس ، فیلم یا سایر تصاویر دو بعدی با ارائه تصویری اندکی متفاوت به هر چشم است که اولین مورد از این نشانه‌ها ( استریوپسیس ) را اضافه می‌کند. سپس این دو تصویر در مغز ترکیب می شوند تا عمق را درک کنند . از آنجا که تمام نقاط در تصویر تولید شده توسط استریوسکوپی در یک صفحه بدون توجه به عمق آنها در صحنه اصلی فوکوس می کنند، نشانه دوم، فوکوس، تکراری نیست و بنابراین توهم عمق ناقص است. همچنین عمدتاً دو اثر استریوسکوپی وجود دارد که برای بینایی انسان غیرطبیعی است: (1) عدم تطابق بین همگرایی و تطابق، ناشی از تفاوت بین موقعیت درک شده یک شی در مقابل یا پشت صفحه نمایش یا صفحه نمایش و منشاء واقعی آن نور. ; و (2) تداخل احتمالی بین چشم ها، ناشی از جداسازی ناقص تصویر در برخی از روش های استریوسکوپی.
اگرچه اصطلاح "3D" همه جا استفاده می شود، ارائه تصاویر دو بعدی به طور مشخص با نمایش یک تصویر در سه بعد کامل متفاوت است . قابل توجه ترین تفاوت این است که در مورد نمایشگرهای "3 بعدی"، حرکت سر و چشم ناظر اطلاعات دریافتی در مورد اشیاء سه بعدی در حال مشاهده را تغییر نمی دهد. نمایشگرهای هولوگرافیک و نمایش حجمی این محدودیت را ندارند. همانطور که امکان بازآفرینی یک میدان صوتی کامل سه بعدی تنها با دو بلندگوی استریوفونیک وجود ندارد، اگر تصاویر دوبعدی دوبعدی را "سه بعدی" بنامیم، اغراق آمیز است. اصطلاح دقیق "استریوسکوپی" از نام اشتباه رایج "3D" که چندین دهه از سوء استفاده بی چون و چرای آن تثبیت شده است، دشوارتر است. اگرچه بیشتر نمایشگرهای استریوسکوپی به عنوان نمایشگر سه بعدی واقعی واجد شرایط نیستند، اما همه نمایشگرهای سه بعدی واقعی نیز نمایشگرهای استریوسکوپی هستند زیرا معیارهای پایین تری را نیز دارند.
اکثر نمایشگرهای سه بعدی از این روش استریوسکوپی برای انتقال تصاویر استفاده می کنند. این اولین بار توسط سر چارلز وتستون در سال 1838 اختراع شد ، [8] [9] و توسط سر دیوید بروستر که اولین دستگاه مشاهده سه بعدی قابل حمل را ساخت، بهبود یافت. [10]
وتستون در ابتدا از استریوسکوپ خود (یک دستگاه نسبتاً حجیم) [11] برای نقاشی استفاده می کرد زیرا هنوز عکاسی در دسترس نبود، اما به نظر می رسد مقاله اصلی او توسعه یک روش تصویربرداری واقعی را پیش بینی می کند: [12]
برای مصورسازی فقط از شکل‌های طرح کلی استفاده کرده‌ام، زیرا اگر سایه یا رنگ‌آمیزی معرفی شده بود، می‌توان تصور کرد که اثر به طور کامل یا جزئی ناشی از این شرایط بوده است، در حالی که با کنار گذاشتن آنها جای هیچ تردیدی باقی نمی‌ماند. که تمام اثر تسکین به دلیل درک همزمان دو برآمدگی تک چشمی است، یکی در هر شبکیه. اما اگر لازم باشد که وفادارترین شباهت ها را با اشیاء واقعی بدست آوریم، سایه و رنگ آمیزی ممکن است به درستی برای افزایش افکت ها به کار رود. توجه دقیق، هنرمند را قادر می‌سازد تا دو تصویر جزئی را ترسیم و نقاشی کند تا در ادراک حاصل، هویت کاملی را با ابژه ارائه‌شده به ذهن ناظر ارائه دهد. گل ها، کریستال ها، نیم تنه ها، گلدان ها، ابزارهای مختلف و غیره، ممکن است به گونه ای نمایش داده شوند که از طریق دید از خود اشیاء واقعی متمایز نشوند. [8]
استریوسکوپی در فتوگرامتری و همچنین برای سرگرمی از طریق تولید استریوگرام استفاده می شود. استریوسکوپی در مشاهده تصاویر ارائه شده از مجموعه داده های چند بعدی بزرگ مانند تولید شده توسط داده های تجربی مفید است. عکاسی سه بعدی صنعتی مدرن ممکن است از اسکنرهای سه بعدی برای شناسایی و ثبت اطلاعات سه بعدی استفاده کند. [13] اطلاعات عمق سه بعدی را می توان از دو تصویر با استفاده از رایانه با همبستگی پیکسل ها در تصاویر چپ و راست بازسازی کرد . [14] حل مشکل مکاتبه در زمینه دید کامپیوتری با هدف ایجاد اطلاعات عمق معنی‌دار از دو تصویر است.
از نظر تشریحی، برای مشاهده تصاویر استریو به 3 سطح دید دوچشمی نیاز است:
این عملکردها در اوایل کودکی ایجاد می شوند. برخی از افرادی که به استرابیسم مبتلا هستند، رشد استریوپسیس را مختل می کنند، با این حال می توان از درمان ارتوپتیک برای بهبود دید دوچشمی استفاده کرد . وضوح تصویر [15] یک فرد حداقل اختلاف تصویری را که می تواند به عنوان عمق درک کند، تعیین می کند. اعتقاد بر این است که تقریباً 12٪ از مردم به دلیل انواع شرایط پزشکی نمی توانند تصاویر سه بعدی را به درستی ببینند. [16] [17] طبق آزمایش دیگری تا 30٪ از مردم دید استریوسکوپی بسیار ضعیفی دارند که از درک عمق بر اساس نابرابری استریو جلوگیری می کند. این امر اثرات غوطه وری استریو را در آنها باطل یا تا حد زیادی کاهش می دهد. [18]
مشاهده استریوسکوپی ممکن است به طور مصنوعی توسط مغز بیننده ایجاد شود، همانطور که در اثر Van Hare نشان داده شد ، جایی که مغز تصاویر استریو را حتی زمانی که عکس های جفت شده یکسان هستند، درک می کند. این "بعد کاذب" ناشی از وضوح استریو توسعه یافته در مغز است که به بیننده اجازه می دهد تا اطلاعات عمیق را پر کند حتی زمانی که نشانه های سه بعدی کمی در تصاویر جفت شده وجود دارد.
عکاسی استریوسکوپی سنتی شامل ایجاد یک توهم سه بعدی است که از یک جفت تصویر دو بعدی شروع می شود، یک استریوگرام. ساده ترین راه برای تقویت درک عمق در مغز این است که برای چشم بیننده دو تصویر متفاوت ارائه دهیم که نشان دهنده دو منظر از یک شی است، با انحراف جزئی برابر یا تقریباً برابر با پرسپکتیوهایی که هر دو چشم به طور طبیعی در دید دوچشمی دریافت می کنند. .
برای مشاهده صحیح این تصویر، عینک سه بعدی فیروزه ای قرمز توصیه می شود._2019-06-27.jpg/1280px-Passiflora_caerulea_STEREO_(R-L)_2019-06-27.jpg)
برای جلوگیری از خستگی و اعوجاج، هر یک از دو تصویر دوبعدی باید به بیننده ارائه شود تا هر جسمی که در فاصله بی‌نهایت قرار دارد توسط چشم به‌عنوان مستقیم روبرو شود، چشم بیننده نه متقاطع باشد و نه واگرا. هنگامی که تصویر شامل هیچ شیئی در فاصله بی نهایت، مانند یک افق یا یک ابر نیست، عکس ها باید به نسبت نزدیکتر به هم قرار گیرند.
از مزایای نمایشگرهای کنار هم، عدم کاهش روشنایی، امکان نمایش تصاویر با وضوح بسیار بالا و رنگی با طیف کامل، سادگی در ایجاد و نیاز به پردازش تصویر اضافی کم یا بدون نیاز است. تحت برخی شرایط، مانند زمانی که یک جفت تصویر برای مشاهده رایگان ارائه می شود، به دستگاه یا تجهیزات نوری اضافی نیاز نیست.
نقطه ضعف اصلی بینندگان کنار هم این است که نمایشگرهای تصویر بزرگ عملی نیستند و وضوح توسط محیط کوچکتر نمایشگر یا چشم انسان محدود می شود. این به این دلیل است که با افزایش ابعاد یک تصویر، یا دستگاه بیننده یا خود بیننده باید به طور متناسب از آن دورتر شوند تا بتوانند آن را راحت مشاهده کنند. نزدیکتر شدن به یک تصویر برای دیدن جزئیات بیشتر تنها با تجهیزات مشاهده‌ای که بر اساس تفاوت تنظیم می‌شوند امکان‌پذیر است.
Freeviewing مشاهده یک جفت تصویر کنار هم بدون استفاده از دستگاه مشاهده است. [2]
دو روش برای مشاهده رایگان در دسترس است: [15] [19]
عینک های منشوری و خود ماسک در حال حاضر توسط برخی از طرفداران دید متقاطع استفاده می شود. اینها درجه همگرایی مورد نیاز را کاهش می دهند و اجازه می دهند تصاویر بزرگ نمایش داده شوند. با این حال، هر وسیله کمکی که از منشور، آینه یا عدسی برای کمک به همجوشی یا فوکوس استفاده می‌کند، صرفاً نوعی استریوسکوپ است که با تعریف مرسوم مشاهده آزاد کنار گذاشته شده است.
ادغام استریوسکوپی دو تصویر مجزا بدون کمک آینه یا منشور در حالی که همزمان آنها را در فوکوس واضح و بدون کمک لنزهای دید مناسب نگه می‌دارد، ناگزیر به ترکیبی غیرطبیعی از همگرایی چشم و سازگاری نیاز دارد . بنابراین، مشاهده آزاد ساده نمی تواند به طور دقیق نشانه های عمق فیزیولوژیکی تجربه تماشای دنیای واقعی را بازتولید کند. افراد مختلف ممکن است درجات مختلفی از سهولت و راحتی را در دستیابی به همجوشی و تمرکز خوب و همچنین تمایلات متفاوت به خستگی یا فشار چشم را تجربه کنند.
اتواستریوگرام یک استریوگرام تک تصویری (SIS) است که برای ایجاد توهم بصری یک صحنه سه بعدی ( سه بعدی ) در مغز انسان از یک تصویر دو بعدی خارجی طراحی شده است . برای درک اشکال سه بعدی در این اتوسترئوگرام ها، باید بر هماهنگی معمولی خودکار بین تمرکز و همگرایی غلبه کرد .
استریوسکوپ اساساً ابزاری است که در آن دو عکس از یک جسم، که از زوایای کمی متفاوت گرفته شده‌اند، به طور همزمان و یک عکس برای هر چشم ارائه می‌شود. یک استریوسکوپ ساده در اندازه تصویری که ممکن است استفاده شود محدود است. یک استریوسکوپ پیچیده‌تر از یک جفت دستگاه شبیه پریسکوپ افقی استفاده می‌کند که امکان استفاده از تصاویر بزرگتر را فراهم می‌کند که می‌توانند اطلاعات دقیق‌تری را در میدان دید وسیع‌تری ارائه دهند. می توان استریوسکوپ های تاریخی مانند استریوسکوپ هلمز را به عنوان عتیقه خریداری کرد.
برخی از استریوسکوپ‌ها برای مشاهده عکس‌های شفاف روی فیلم یا شیشه طراحی شده‌اند که به عنوان شفاف یا دیاپوزیتیو شناخته می‌شوند و معمولاً اسلاید نامیده می‌شوند . برخی از اولین نماهای استریوسکوپی که در دهه 1850 منتشر شد، روی شیشه بود. در اوایل قرن بیستم، اسلایدهای شیشه ای 45x107 میلی متر و 6x13 سانتی متر فرمت های رایج برای عکاسی استریو آماتور، به ویژه در اروپا بود. در سال‌های بعد، چندین قالب مبتنی بر فیلم مورد استفاده قرار گرفت. شناخته‌شده‌ترین قالب‌ها برای نمایش‌های استریوی تجاری منتشر شده در فیلم عبارتند از Tru-Vue ، که در سال 1931 معرفی شد، و View-Master ، که در سال 1939 معرفی شد و هنوز در حال تولید است. برای اسلایدهای استریو آماتور، فرمت Stereo Realist که در سال 1947 معرفی شد، بسیار رایج ترین است.
کاربر معمولاً از کلاه ایمنی یا عینک با دو نمایشگر کوچک LCD یا OLED با لنزهای ذره بین استفاده می کند، یکی برای هر چشم. از این فناوری می توان برای نمایش فیلم ها، تصاویر یا بازی های استریو استفاده کرد، اما می توان از آن برای ایجاد یک نمایشگر مجازی نیز استفاده کرد . نمایشگرهای روی سر نیز ممکن است با دستگاه‌های ردیابی سر همراه شوند و به کاربر اجازه می‌دهند با حرکت دادن سر خود به دنیای مجازی نگاهی بیندازند و نیازی به کنترل‌کننده جداگانه نداشته باشند. انجام این به روز رسانی به اندازه کافی سریع برای جلوگیری از ایجاد حالت تهوع در کاربر، نیاز به مقدار زیادی پردازش تصویر کامپیوتری دارد. اگر از حسگر موقعیت شش محور (جهت و موقعیت) استفاده شود، پوشنده ممکن است در محدوده محدودیت های تجهیزات مورد استفاده حرکت کند. با توجه به پیشرفت های سریع در گرافیک کامپیوتری و کوچک سازی مداوم ویدئو و سایر تجهیزات، این دستگاه ها شروع به در دسترس شدن با هزینه های معقول تر کرده اند.
عینک های سر نصب شده یا پوشیدنی ممکن است برای مشاهده تصویری شفاف که بر نمای دنیای واقعی تحمیل شده است استفاده شود و چیزی را ایجاد کند که واقعیت افزوده نامیده می شود . این کار با انعکاس تصاویر ویدئویی از طریق آینه های نیمه بازتابنده انجام می شود. نمای دنیای واقعی از طریق سطح بازتابنده آینه ها دیده می شود. سیستم‌های آزمایشی برای بازی استفاده شده‌اند، جایی که حریفان مجازی ممکن است هنگام حرکت بازیکن از پنجره‌های واقعی نگاه کنند. انتظار می‌رود این نوع سیستم کاربرد گسترده‌ای در نگهداری سیستم‌های پیچیده داشته باشد، زیرا می‌تواند با ترکیب گرافیک رایانه‌ای عناصر پنهان با دید طبیعی تکنسین، آنچه را که به طور مؤثر "دید اشعه ایکس" است به تکنسین بدهد. علاوه بر این، داده‌های فنی و نمودارهای شماتیک ممکن است به همین تجهیزات تحویل داده شوند که نیاز به تهیه و حمل اسناد کاغذی حجیم را از بین می‌برد.
انتظار می رود دید استریوسکوپی تقویت شده نیز در جراحی کاربرد داشته باشد، زیرا امکان ترکیب داده های رادیوگرافی ( اسکن CAT و تصویربرداری MRI ) با دید جراح را فراهم می کند.
یک صفحه نمایش شبکیه مجازی (VRD)، که به عنوان نمایشگر اسکن شبکیه (RSD) یا پروژکتور شبکیه (RP) نیز شناخته می شود، که نباید با " نمایشگر شبکیه " اشتباه شود، یک فناوری نمایشگر است که یک تصویر شطرنجی (مانند یک تصویر تلویزیونی ) ترسیم می کند. ) مستقیماً روی شبکیه چشم. کاربر چیزی را می بیند که به نظر می رسد یک صفحه نمایش معمولی در فضای مقابل خود شناور است. برای استریوسکوپی واقعی، هر چشم باید دارای نمایشگر مجزای خاص خود باشد. برای تولید یک صفحه نمایش مجازی که زاویه دید مفیدی را اشغال می کند اما شامل استفاده از لنزها یا آینه های نسبتا بزرگ نمی شود، منبع نور باید بسیار نزدیک به چشم باشد. یک لنز تماسی که دارای یک یا چند منبع نور نیمه هادی است، رایج ترین شکلی است که پیشنهاد می شود. از سال 2013، گنجاندن ابزار اسکن پرتو نور مناسب در یک لنز تماسی همچنان بسیار مشکل ساز است، همانطور که جایگزین قرار دادن یک آرایه شفاف معقول از صدها هزار (یا میلیون ها، برای رزولوشن HD) از منابع به طور دقیق تراز شده است. نور موازی شده
دو دسته از فناوری نمایشگر سه بعدی وجود دارد، فعال و غیرفعال. بینندگان فعال وسایل الکترونیکی دارند که با نمایشگر تعامل دارند. بینندگان غیرفعال جریان های ثابت ورودی دوچشمی را به چشم مناسب فیلتر می کنند.
یک سیستم شاتر به این صورت کار می‌کند که تصویری را که برای چشم چپ در نظر گرفته شده است، در حالی که دید چشم راست را مسدود می‌کند، نمایش می‌دهد، سپس تصویر چشم راست را در حالی که چشم چپ را مسدود می‌کند، ارائه می‌کند، و این کار را آنقدر سریع تکرار می‌کند که وقفه‌ها با همجوشی درک شده تداخل نداشته باشند. دو تصویر را به یک تصویر سه بعدی تبدیل کنید. به طور کلی از شیشه های کریستال مایع استفاده می کند. شیشه هر چشم حاوی یک لایه کریستال مایع است که با اعمال ولتاژ دارای خاصیت تیره شدن است و در غیر این صورت شفاف است. عینک توسط یک سیگنال زمان کنترل می شود که به عینک اجازه می دهد تا به طور متناوب روی یک چشم و سپس چشم دیگر، هماهنگ با نرخ تازه سازی صفحه، تیره شود. اشکال اصلی شاترهای فعال این است که اکثر ویدیوها و فیلم‌های سه بعدی با نمای چپ و راست همزمان گرفته شده‌اند، به طوری که «مواسط زمانی» را برای هر حرکت جانبی معرفی می‌کند: به عنوان مثال، شخصی که با سرعت 3.4 مایل در ساعت راه می‌رود، 20 درصد دیده می‌شود. خیلی نزدیک یا 25٪ خیلی از راه دور در جدیدترین حالت نمایش 2x60 هرتز.
برای ارائه تصاویر استریوسکوپی، دو تصویر از طریق فیلترهای پلاریزه بر روی یک صفحه نمایش داده می شوند یا روی صفحه نمایشی با فیلترهای قطبی ارائه می شوند. برای طرح ریزی، از یک صفحه نقره ای استفاده می شود تا قطبش حفظ شود. در اکثر نمایشگرهای غیرفعال، هر ردیف دیگر از پیکسل ها برای یک چشم یا چشم دیگر قطبی می شود. [20] این روش همچنین به عنوان interlaced شناخته می شود. بیننده از عینک های ارزان قیمتی استفاده می کند که حاوی یک جفت فیلتر قطبی مخالف هم هستند. از آنجایی که هر فیلتر فقط نوری را که به طور مشابه قطبی شده است عبور می دهد و نور قطبی شده مخالف را مسدود می کند، هر چشم فقط یکی از تصاویر را می بیند و اثر حاصل می شود.
در این تکنیک از طول موج های قرمز، سبز و آبی برای چشم راست و از طول موج های مختلف قرمز، سبز و آبی برای چشم چپ استفاده می شود. عینک‌هایی که طول موج‌های بسیار خاص را فیلتر می‌کنند به کاربر این امکان را می‌دهند که یک تصویر سه بعدی تمام رنگی را ببیند. همچنین به عنوان فیلتر شانه طیفی یا تجسم چندگانه طول موج یا فوق آناگلیف شناخته می شود . Dolby 3D از این اصل استفاده می کند. سیستم Omega 3D/ Panavision 3D نیز از نسخه بهبودیافته این فناوری استفاده کرده است [21] در ژوئن 2012، سیستم Omega 3D/Panavision 3D توسط DPVO Theatrical متوقف شد، که آن را به نمایندگی از Panavision به بازار عرضه کرد، با استناد به "چالش اقتصادی جهانی و 3D". شرایط بازار".
آناگلیف 3D نامی است که به جلوه سه بعدی استریوسکوپی داده می شود که با رمزگذاری تصویر هر چشم با استفاده از فیلترهایی با رنگ های مختلف (معمولاً از نظر رنگی مخالف)، معمولاً قرمز و فیروزه ای به دست می آید . فیلترهای فیروزه‌ای قرمز را می‌توان استفاده کرد زیرا سیستم‌های پردازش بینایی ما از مقایسه‌های قرمز و فیروزه‌ای و همچنین آبی و زرد برای تعیین رنگ و خطوط اجسام استفاده می‌کنند. تصاویر سه بعدی آناگلیف حاوی دو تصویر رنگی با فیلتر متفاوت هستند، یکی برای هر چشم. هنگامی که از طریق "عینک آناگلیف" "کد رنگ" مشاهده می شود، هر یک از دو تصویر به یک چشم می رسد و یک تصویر استریوسکوپیک یکپارچه را نشان می دهد. قشر بینایی مغز این را با درک یک صحنه یا ترکیب سه بعدی ترکیب می کند. [22]
روش ChromaDepth در کاغذ اپتیک آمریکا بر این واقعیت استوار است که با یک منشور، رنگ ها با درجات مختلفی از هم جدا می شوند. عینک ChromaDepth حاوی فویل های مخصوص دید است که از منشورهای میکروسکوپی کوچک تشکیل شده است. این باعث می شود که تصویر به مقدار مشخصی ترجمه شود که بستگی به رنگ آن دارد. اگر اکنون با یک چشم از فویل منشوری استفاده کنید، اما روی چشم دیگر نه، آنگاه دو تصویر مشاهده شده - بسته به رنگ - کم و بیش به طور گسترده ای از هم جدا می شوند. مغز از این تفاوت برداشت فضایی را تولید می کند. مزیت این فناوری بیش از همه این است که می توان تصاویر ChromaDepth را نیز بدون عینک (در نتیجه دو بعدی) بدون مشکل (بر خلاف آناگلیف دو رنگ) مشاهده کرد. با این حال، رنگ ها فقط به طور محدود قابل انتخاب هستند، زیرا حاوی اطلاعات عمق تصویر هستند. اگر کسی رنگ یک جسم را تغییر دهد، فاصله مشاهده شده آن نیز تغییر می کند. [23]
اثر پولفریچ مبتنی بر پدیده ای است که چشم انسان در هنگام نور کمتر، مانند زمانی که از طریق یک لنز تاریک نگاه می کند، تصاویر را آهسته تر پردازش می کند. [24] از آنجایی که اثر پولفریچ برای تحریک توهم عمق به حرکت در جهت خاصی بستگی دارد، به عنوان یک تکنیک کلیشه ای عمومی مفید نیست. به عنوان مثال، نمی توان از آن برای نشان دادن یک جسم ثابت که ظاهراً به داخل یا خارج از صفحه نمایش داده می شود استفاده کرد. به طور مشابه، اجسامی که به صورت عمودی حرکت می کنند به عنوان حرکت در عمق دیده نمی شوند. حرکت اتفاقی اجسام باعث ایجاد مصنوعات جعلی می شود و این اثرات تصادفی به صورت عمق مصنوعی دیده می شود که با عمق واقعی صحنه ارتباطی ندارد.
مشاهده استریوسکوپی با قرار دادن یک جفت تصویر روی هم به دست می آید. بیننده‌های ویژه برای قالب‌های بیش/زیر ساخته شده‌اند که دید سمت راست را کمی به سمت بالا و بینایی چپ را کمی به سمت پایین متمایل می‌کنند. رایج ترین مورد با آینه ها View Magic است. یکی دیگر از عینک های منشوری ، نمایشگر KMQ است . [25] استفاده اخیر از این تکنیک پروژه openKMQ است. [26]
فن‌آوری‌های نمایش خودکار استریوسکوپی از اجزای نوری در نمایشگر استفاده می‌کنند تا اینکه توسط کاربر استفاده شود تا هر چشمی بتواند تصویر متفاوتی را ببیند. از آنجایی که نیازی به هدگیر نیست، به آن "سه بعدی بدون عینک" نیز می گویند. اپتیک ها تصاویر را به صورت جهت به چشم بیننده تقسیم می کنند، بنابراین هندسه مشاهده نمایشگر به موقعیت های محدود سر نیاز دارد تا جلوه استریوسکوپی را به دست آورد. نمایشگرهای خودکار مولتیسکوپی به جای دو نما، چندین نمای از یک صحنه را ارائه می دهند. هر نما از محدوده متفاوتی از موقعیت ها در مقابل نمایشگر قابل مشاهده است. این به بیننده اجازه می دهد تا جلوی نمایشگر به چپ به راست حرکت کند و نمای صحیح را از هر موقعیتی ببیند. این فناوری شامل دو دسته گسترده از نمایشگرها است: آنهایی که از ردیابی سر استفاده می کنند تا اطمینان حاصل شود که هر یک از دو چشم بیننده تصویر متفاوتی را روی صفحه می بیند، و آنهایی که چندین نما را نمایش می دهند تا نمایشگر نیازی به دانستن مکان بینندگان نداشته باشد. چشم ها جهت می گیرند. نمونه هایی از فناوری نمایشگرهای اتواسترئوسکوپی شامل لنزهای عدسی ، مانع اختلاف منظر ، صفحه نمایش حجمی ، هولوگرافی و نمایشگرهای میدان نور است .
هولوگرافی لیزری ، در شکل اصلی "خالص" خود یعنی هولوگرام انتقال عکاسی ، تنها فناوری ایجاد شده است که می تواند یک شی یا صحنه را با چنان واقع گرایی کامل بازتولید کند که با توجه به شرایط نوری اصلی، بازتولید از نظر بصری از اصلی قابل تشخیص نیست. [ نیاز به نقل از ] این میدان نوری یکسان با میدان نوری ایجاد می‌کند که از صحنه اصلی بیرون می‌آید، با اختلاف منظر در مورد همه محورها و زاویه دید بسیار وسیع. چشم به طور متفاوت اجسام را در فواصل مختلف متمرکز می کند و جزئیات موضوع تا سطح میکروسکوپی حفظ می شود. این اثر دقیقاً مانند نگاه کردن از طریق یک پنجره است. متأسفانه، این شکل «خالص» نیاز دارد که سوژه در طول نوردهی عکاسی تحت نور لیزر و کاملاً بی حرکت باشد - تا کسری جزئی از طول موج نور - و برای مشاهده درست نتایج باید از نور لیزر استفاده شود. اکثر مردم هرگز هولوگرام انتقال با نور لیزر را ندیده اند. انواع هولوگرام هایی که معمولا با آنها مواجه می شوند کیفیت تصویر را به طور جدی به خطر می اندازند به طوری که می توان از نور سفید معمولی برای مشاهده استفاده کرد و تقریباً همیشه به عنوان جایگزینی برای استفاده از لیزرهای پالسی قدرتمند و خطرناک، زمانی که سوژه های زنده در معرض دید هستند، از فرآیندهای تصویربرداری متوسط غیرهولوگرافیک استفاده می شود. عکس گرفته است.
اگرچه فرآیندهای اصلی عکاسی برای استفاده عمومی غیرعملی نشان داده اند، ترکیب هولوگرام های تولید شده توسط کامپیوتر (CGH) و نمایشگرهای هولوگرافیک نوری، که هر دو برای سال ها در دست توسعه هستند، پتانسیل تغییر رویای لوله ای نیم قرنی هولوگرافی سه بعدی را دارد. تلویزیون به یک واقعیت؛ با این حال، تا کنون، مقدار زیادی از محاسبات مورد نیاز برای تولید تنها یک هولوگرام دقیق، و پهنای باند عظیم مورد نیاز برای انتقال جریانی از آنها، این فناوری را به آزمایشگاه تحقیقاتی محدود کرده است.
در سال 2013، یک شرکت دره سیلیکون، LEIA Inc ، شروع به تولید نمایشگرهای هولوگرافیک مناسب برای دستگاه های تلفن همراه (ساعت، تلفن های هوشمند یا تبلت) با استفاده از نور پس زمینه چند جهتی کرد و اجازه می دهد تا یک نمای زاویه منظر گسترده برای مشاهده محتوای سه بعدی بدون نیاز به عینک [27]
نمایشگرهای حجمی از مکانیزم فیزیکی برای نمایش نقاط نور در یک حجم استفاده می کنند. چنین نمایشگرهایی به جای پیکسل از وکسل استفاده می کنند . نمایشگرهای حجمی شامل نمایشگرهای چندسطحی، که دارای چندین صفحه نمایش روی هم هستند، و نمایشگرهای پانل چرخشی، که در آن یک پانل چرخان حجمی را بیرون می‌کشد.
فن آوری های دیگری برای نمایش نقاط نور در هوا در بالای دستگاه توسعه یافته است. یک لیزر مادون قرمز بر روی مقصد در فضا متمرکز شده و حباب کوچکی از پلاسما تولید می کند که نور مرئی ساطع می کند.
تصویربرداری انتگرال تکنیکی برای تولید نمایشگرهای سه بعدی است که هم اتواستریوسکوپیک و هم مولتی سکوپی هستند ، به این معنی که تصویر سه بعدی بدون استفاده از عینک مخصوص مشاهده می شود و وقتی از موقعیت هایی که به صورت افقی یا عمودی متفاوت است، جنبه های مختلف دیده می شود. این امر با استفاده از مجموعه‌ای از میکرولنزها (شبیه به عدسی‌های عدسی شکل ، اما یک آرایه X–Y یا "چشم مگس" که در آن هر عدسی معمولاً تصویر خود را از صحنه بدون کمک عدسی شیئی بزرگتر تشکیل می‌دهد ) یا سوراخ‌هایی به دست می‌آید. گرفتن و نمایش صحنه به عنوان یک میدان نوری 4 بعدی ، تصاویری استریوسکوپی تولید می کند که تغییرات واقعی اختلاف منظر و پرسپکتیو را هنگامی که بیننده به چپ، راست، بالا، پایین، نزدیکتر یا دورتر حرکت می کند، نشان می دهد.
تصویربرداری انتگرال ممکن است از نظر فنی نوعی اتوسترئوسکوپی نباشد، زیرا اتواستریوسکوپی همچنان به تولید دو تصویر اشاره دارد.
استریوسکوپی تکان دادن یک تکنیک نمایش تصویر است که با نمایش سریع متناوب سمت چپ و راست یک استریوگرام به دست می آید. نمونه‌های آنلاین موجود در قالب GIF متحرک در وب، در مجموعه استریوگرام کتابخانه عمومی نیویورک بایگانی‌شده در ۲۵ مه ۲۰۲۲ در Wayback Machine قابل مشاهده است . این تکنیک با نام "پیکو-پیکو" نیز شناخته می شود. [28]
برای عکاسی استریو همه منظوره، که در آن هدف تکرار بینایی طبیعی انسان و ایجاد یک تصور بصری تا حد امکان به حضور واقعی است، خط پایه صحیح (فاصله بین جایی که عکس‌های راست و چپ گرفته می‌شوند) یکسان خواهد بود. فاصله بین چشم ها [29] هنگامی که تصاویر گرفته شده با چنین خط مبنا با استفاده از روش مشاهده ای مشاهده می شوند که شرایطی را که در آن عکس گرفته شده را تکرار می کند، نتیجه آن تصویری خواهد بود که تقریباً همان تصویری است که در سایتی که عکس گرفته شده دیده می شود. . این را می توان به عنوان "استریو ارتو" توصیف کرد.
با این حال، موقعیت‌هایی وجود دارد که ممکن است استفاده از خط پایه طولانی‌تر یا کوتاه‌تر مطلوب باشد. عواملی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از روش مشاهده مورد استفاده و هدف در گرفتن عکس. مفهوم خط مبنا در سایر شاخه‌های استریوگرافی مانند طراحی‌های استریو و تصاویر استریوی تولید شده توسط رایانه نیز کاربرد دارد ، اما این مفهوم به جای جداسازی فیزیکی واقعی دوربین‌ها یا لنزها، دیدگاه انتخاب شده را در بر می‌گیرد.
مفهوم پنجره استریو همیشه مهم است، زیرا پنجره تصویر استریوسکوپی از مرزهای خارجی نمای چپ و راست است که تصویر استریوسکوپی را تشکیل می دهد. اگر جسمی که از طرفین کناری پنجره بریده شده باشد، در مقابل آن قرار گیرد، اثری غیرطبیعی و نامطلوب ایجاد می‌شود، به آن «تخلف پنجره» می‌گویند. این را می توان با بازگشت به قیاس یک پنجره فیزیکی واقعی به بهترین وجه درک کرد. بنابراین، بین دو نشانه عمق متفاوت تضاد وجود دارد: برخی از عناصر تصویر توسط پنجره پنهان می شوند، به طوری که پنجره نزدیکتر از این عناصر ظاهر می شود و همان عناصر تصویر نزدیکتر از پنجره ظاهر می شوند. به این ترتیب، پنجره استریو باید همیشه برای جلوگیری از نقض پنجره تنظیم شود تا از ناراحتی بیننده از نشانه های عمق متناقض جلوگیری شود.
برخی از اجسام تا جایی که به کناره های کناری پنجره نمی رسند در جلوی پنجره دیده می شوند. اما این اشیاء را نمی توان خیلی نزدیک دید، زیرا همیشه محدودیتی در محدوده اختلاف منظر برای مشاهده راحت وجود دارد.
اگر یک صحنه از طریق یک پنجره مشاهده شود، کل صحنه معمولاً پشت پنجره خواهد بود (با فرض نمای موازی، با دیدن تصاویر سمت چپ با چشم چپ و بالعکس). اگر صحنه دور باشد، مقداری از پشت پنجره فاصله خواهد داشت. اگر نزدیک باشد، به نظر می رسد درست آن سوی پنجره باشد. یک شی کوچکتر از خود پنجره حتی می تواند از پنجره عبور کند و به طور جزئی یا کامل در مقابل آن ظاهر شود. همین امر در مورد بخشی از یک شی بزرگتر که کوچکتر از پنجره است صدق می کند. هدف از تنظیم پنجره استریو تکرار این افکت است.
بنابراین، مکان پنجره در مقابل کل تصویر باید طوری تنظیم شود که بیشتر تصویر در آن سوی پنجره دیده شود. در مورد تماشای تلویزیون سه بعدی، قرار دادن پنجره در مقابل تصویر و قرار دادن پنجره در صفحه نمایش آسان تر است.
برعکس، در مورد نمایش بر روی یک صفحه بسیار بزرگتر، بسیار بهتر است که پنجره را در مقابل صفحه نمایش قرار دهید (به عنوان مثال "پنجره شناور" نامیده می شود) به گونه ای که در فاصله دو متری توسط صفحه نمایش دیده شود. بینندگان در ردیف اول می نشینند. بنابراین، این افراد به طور معمول پس زمینه تصویر را در بی نهایت خواهند دید. البته بینندگانی که در آن طرف نشسته اند، پنجره را دورتر می بینند، اما اگر تصویر در شرایط عادی ساخته شده باشد، به طوری که بینندگان ردیف اول این پس زمینه را در بی نهایت ببینند، سایر بینندگان نیز که پشت سر نشسته اند، این پس زمینه را در بی نهایت، زیرا اختلاف منظر این پس زمینه برابر با میانگین فاصله بین چشمی انسان است.
کل صحنه از جمله پنجره را می توان با لغزش افقی نمای چپ و راست نسبت به یکدیگر به عقب یا جلو در عمق حرکت داد. دور کردن یک یا هر دو تصویر از مرکز، کل صحنه را از بیننده دور می کند، در حالی که حرکت یکی یا هر دو تصویر به سمت مرکز، کل صحنه را به سمت بیننده حرکت می دهد. برای مثال، اگر از دو پروژکتور برای این پروژکتور استفاده شود، این امکان وجود دارد.
در عکاسی استریو، تنظیمات پنجره با جابجایی/برش تصاویر انجام می‌شود، در اشکال دیگر استریوسکوپی مانند نقاشی‌ها و تصاویر تولید شده توسط کامپیوتر، پنجره در طراحی تصاویر در حین تولید تعبیه می‌شود.
تصاویر را می توان به صورت خلاقانه برش داد تا یک پنجره استریو ایجاد شود که لزوماً مستطیل شکل نیست یا روی یک صفحه صاف عمود بر خط دید بیننده قرار دارد. لبه‌های قاب استریو می‌تواند مستقیم یا خمیده باشد و وقتی به صورت سه بعدی مشاهده می‌شود، می‌تواند به سمت بیننده یا از آن دور شود و در صحنه جریان یابد. این قاب‌های استریو طراحی شده می‌توانند به تأکید بر عناصر خاصی در تصویر استریو کمک کنند یا می‌توانند جزء هنری تصویر استریو باشند.
در روش موازی دید آزاد یا مشاهده سه‌بعدی به کمک عینک/استریوسکوپ، «نقض پنجره» ممکن است به سوژه‌هایی اشاره داشته باشد که فراتر از سطح کانونی یا صفحه نمایش بریده شده‌اند (مثل اینکه به بخشی از یک جسم بزرگ نگاه می‌کنند که یک پنجره باریک را پر می‌کند). با این حال، بیشتر نقض‌های پنجره به اشیایی که در نمای متقاطع مشاهده می‌شوند اشاره دارند («پاپوت‌ها» که در آن یک شی قبل از صفحه کانونی یا صفحه نمایش ظاهر می‌شود؛ تصویر راست به چشم چپ و بالعکس)، جایی که به نظر می‌رسد قسمت‌هایی از شی از نظر فیزیکی بریده شده است. یک جسم بزرگ را تصور کنید که از طریق یک پنجره کوچک بیرون زده شده است به طوری که لبه های آن به معنای واقعی کلمه بریده شده است. این یک نقض حیاتی و سنتی پنجره قبل از پنجره (بین بیننده و صفحه) است و بیشتر از همه باعث سردرگمی است، زیرا به نظر می‌رسد بخش‌هایی از شی پنجره بازشو گم شده است، نه اینکه صرفاً پنهان شود، همانطور که با اشیاء موازی مشاهده می‌شود. پنجره (عمق).
_for_cross-eyed_viewing.png/1280px-Stereoscopic_view_galaxy_earth_moon_(816_x_420)_for_cross-eyed_viewing.png)
در حالی که تصاویر استریوسکوپی معمولاً برای سرگرمی استفاده می‌شوند، از جمله کارت‌های استریوگرافی ، فیلم‌های سه بعدی ، تلویزیون سه بعدی ، بازی‌های ویدیویی استریوسکوپی ، [30] چاپ با استفاده از آناگلیف و تصاویر، پوسترها و کتابهای اتواستریوگرام ، کاربردهای دیگری نیز از این فناوری وجود دارد.
سالوادور دالی در کاوش های خود در انواع توهمات نوری، چند تصویر استریوگرام چشمگیر خلق کرد. از دیگر هنرمندان استریو می توان به زوئی بلوف، کریستوفر اشنبرگر، ربکا هاکمن، ویلیام کنتریج و جیم ناتن اشاره کرد. [31] تصاویر استریوسکوپی آناگلیف قرمز و فیروزه‌ای نیز با دست نقاشی شده‌اند. [32]
در قرن نوزدهم متوجه شد که تصاویر استریوسکوپی فرصتی را برای مردم فراهم می کند تا مکان ها و چیزهای دور را تجربه کنند و مجموعه های تور زیادی تولید شد و کتاب هایی منتشر شد که به مردم امکان می داد درباره جغرافیا، علم، تاریخ و موضوعات دیگر بیاموزند. [33] چنین استفاده هایی تا اواسط قرن بیستم ادامه یافت، با شرکت Keystone View که تا دهه 1960 کارت تولید می کرد.
برای مشاهده صحیح این تصویر، عینک سه بعدی فیروزه ای قرمز توصیه می شود.مریخ نوردهای اکتشافی مریخ که توسط ناسا در سال 2003 برای کاوش سطح مریخ به فضا پرتاب شدند ، مجهز به دوربین های منحصر به فردی هستند که به محققان اجازه می دهد تصاویر استریوسکوپی از سطح مریخ را مشاهده کنند.
دو دوربینی که پانکم هر مریخ نورد را تشکیل می‌دهند ، 1.5 متر بالاتر از سطح زمین قرار گرفته‌اند و 30 سانتی‌متر از هم جدا شده‌اند، با 1 درجه ورودی. این به جفت‌های تصویر اجازه می‌دهد تا به تصاویر استریوسکوپی مفید علمی تبدیل شوند، که می‌توانند به صورت استریوگرام، آناگلیف یا پردازش در تصاویر رایانه‌ای سه‌بعدی مشاهده شوند. [34]
توانایی ایجاد تصاویر سه بعدی واقع گرایانه از یک جفت دوربین در قد تقریباً انسان به محققان بینش بیشتری در مورد ماهیت مناظر مورد مشاهده می دهد. در محیط‌های بدون اتمسفر مه‌آلود یا مکان‌های دیدنی آشنا، انسان‌ها برای قضاوت در مورد فاصله به سرنخ‌های استریوسکوپی تکیه می‌کنند. بنابراین تفسیر دیدگاه های تک دوربین دشوارتر است. چندین سیستم استریوسکوپی دوربین مانند Pancam این مشکل را با اکتشاف فضایی بدون خدمه برطرف می کند.
کارت های استریوگرام و وکتوگرافی توسط اپتومتریست ها ، چشم پزشکان ، ارتوپتیست ها و درمانگران بینایی در تشخیص و درمان بینایی دوچشمی و اختلالات تطبیقی استفاده می شود . [35]
عکس‌های Stereopair راهی برای تجسم سه بعدی (۳ بعدی) عکس‌های هوایی فراهم کردند . از حدود سال 2000، نماهای هوایی سه بعدی عمدتاً مبتنی بر فناوری های تصویربرداری دیجیتال استریو هستند. یکی از مسائل مربوط به تصاویر استریو میزان فضای دیسک مورد نیاز برای ذخیره چنین فایل هایی است. در واقع، یک تصویر استریو معمولاً دو برابر فضای معمولی نیاز دارد. اخیراً دانشمندان بینایی کامپیوتر سعی کردند تکنیک‌هایی را برای حمله به افزونگی بصری جفت‌های استریو با هدف تعریف نسخه فشرده‌شده فایل‌های استریوپایر بیابند. [37] [38] امروزه نقشه‌برداران با استفاده از برنامه‌های کامپیوتری جفت‌های استریو را تولید می‌کنند تا توپوگرافی را در سه بعدی تجسم کنند. [39] تجسم استریو رایانه‌ای از برنامه‌های تطبیق استریو استفاده می‌کند. [40] در زیست‌شناسی و شیمی، ساختارهای مولکولی پیچیده اغلب به صورت جفت‌های استریو ارائه می‌شوند. همین تکنیک را می‌توان برای هر پارامتر ریاضی (یا علمی یا مهندسی) که تابعی از دو متغیر است نیز به کار برد، اگرچه در این موارد بیشتر متداول است که یک افکت سه‌بعدی با استفاده از مش «تحریف‌شده» ایجاد شود. سایه زدن (گویی از یک منبع نور دور).
