Image177 (3)

To warto

Fot. 96

mam

i zwracać uwagę na informacje z tej dziedziny.

Najlepiej byłoby zrealizować prawdziwie przestrzenny obraz, który „unosiłby się w powietrzu” jak obraz księżniczki Lei w Gwiezdnych wojnach. Chodziłoby o stworzenie prawdziwie przestrzennego obiektu, który można byłoby obserwować z dowolnej strony. Podobne rozwiązania co jakiś czas się pojawiają, ale na razie są to głównie horrendalnie drogie prototypy, niemające szans na upowszechnienie. Wyświetlacze tego rodzaju zostaną omówione w dalszej części artykułu. Realizacja prawdziwie przestrzennego wyświetlacza, gdzie obiekt mógłby być obserwowany z wielu lub ze wszystkich stron, jest i jeszcze długo będzie bardzo kosztowna i nienadająca się do masowego upowszechnienia. Problemem jest me tylko znalezienie sposobu zobrazowania, ale też nieunikniona duża przepływność informacji, potrzebnej do opisu takiego w pełni przestrzennego obiektu. Szansę na upowszechnienie mają prostsze wyświetlacze trójwymiarowe, gdzie wykorzystuje się zasady stereoskopii i gdzie utworzonego obrazu nie można oglądać z dowolnej strony. Żeby dobrze zrozumieć zasady funkcjonowania poszczególnych rodzajów wyświetlaczy trójwymiarowych, należy też zapoznać się z elementarnymi zasadami widzenia przestrzennego oraz choćby w zarysie, z technicznymi sposobami realizacji filmów trójwymiarowych. Natomiast temat fotografii trójwymiarowej, ze szczegółowymi wskazówkami dotyczącymi samodzielnego tworzenia tego rodzaju obrazów, zostanie obszernie opisany przez autora artykułu w czasopiśmie. „CHIP FotoVideo Digital”, w jednym z kolejnych numerów tego pisma.

Podstawy stereoskopii

Widzenie przestrzenne, i związana z tym zdolności oceniania odległości, wynikają z faktu, iż człowiek ma dwoje oczu i że oczy umieszczone są z przodu głowy. Ale tak właściwie to widzenie przestrzenne zawdzięczamy cudownym właściwościom naszego mózgu, który informację przestrzenną uzyskuje głównie z drobnych różnic obrazów, docierających do obojga oczu. Tylko na pozór do obojga oczu docierają identyczne obrazy. Identyczne są tylko wtedy, gdy patrzymy na obiekty położone w nieskończoności, w każdym razie bardzo daleko. Jeśli obiekty położone są w różny ch odległościach, obrazy docierające nie są jednakowe, co w^f największym uproszczeniu i przesadnie pokazuje rysunek 60. W rzeczywistości mózg przy ocenie odległości wykorzystuje także liczne inne informacje, jak zależność wielkości widzianych przedmiotów o znanych rozmiarach (np. sylwetki łudzi), zmiana barw dalekich przedmiotów związana z obecnością nie zawsze idealnie przejrzystego powietrza, a w przypadku bliskich obiektów, także kąt zbieżności osi obojga oczu (konwergencja, czyli swojsko: lekki zez zbież

ny). Co jednak najważniejsze, mózg daje się dość łatwo oszukać. Wystarczy do każdego z oczu dostarczyć dwa odpowiednio spreparowane obrazy, a mózg odczuje to jako wrażenie przestrzeni, głębi.

Prosty przykład zilustrowany jest na rysunku 61. Jeśli masz trochę cierpliwości, popatrz przez pewien czas z odległości kilkunastu centymetrów na dwa obiekty z rysunku 62. Gdy po jakimś czasie wzrok się przyzwyczai, zamiast dwóch zobaczysz trzy obiekty, a ten środkowy będzie przestrzenny.

Ponieważ chodzi o oglądanie dwóch obrazów za pomocą dwojga oczu, taki sposób uzyskiwania trójwymiarowych obrazów nazywa się stereoskopią.

Warto wiedzieć, żc potrzebne dwa ruchome obrazy, „odpowiednio spreparowane do oszukania mózgu”, można uzyskać na różne sposoby, na przykład generując je sztucznie za pomocą komputera. Jest to wykorzystywane w systemach tak zwanej wirtualnej rzeczywistości. Dwa obrazy do stereoskopii można też uzyskać we względnie łatwy sposób. Mianowicie wystarczy umieścić dwie kamery obok siebie Fotografia 95 pokazuje 3DVX3 - profesjonalny zestaw firmy 2ht Century 3D na bazie dwóch kamer Panasonic AG-DVX10()A i dw'óch minikomputerów Apple Mac Mini, dający „podwójny” cyfrowy film o rozdzielczości 1280x720 przy 24 kla:kach na sekundę. Dostępne są też specjalne przystawki z lustrami i elementami LCD, które pozwalają uchwycić dwa „przesunięte” obrazy za pomocą tylko jednej kamery - fotografia 96 pokazuje dość popularną swego czasu nasadkę Nu-View na praktycznie dowolną kamerę. W rzeczywistości realizacja dobrych, robiących

Rys. 60

ogromne wrażenie trójwymiarowych filmów wcale nie jest taka prosta, ponieważ wielkość „rozsunięcia” kamer, zwana fachowo bazą, powinna zmieniać się w zależności od tego. w jakiej odległości od kamery znajdują się najbliższe obiekty. Ponadto w przypadku dwóch kamer istotnym problemem jest zapewnienie nie tylko współbieżności obu filmów, ale też idealnej współbieżności zmian zoomu oraz zmian ostrości obu kamer. W przypadku stereoskopowych przystawek i jednej kamery' występują inne problemy. Te kwestie wykraczają jednak poza ramy artykułu i cyklu poświęconego wyświetlaczom.

W każdym razie podstawowa idea rcalizac ji większości wyświetlaczy trójwymiarowych

Rys. 61

\

Elektronika dla Wszystkich Lipiec 2006 65