Autostereoskopi , brilleløs binokulær stereoskopi er en type stereoskopi , hvor opfattelsen af et tredimensionelt billede ikke kræver nogen adskillelsesanordninger i form af briller , stereoskoper og andre anordninger placeret foran observatørens øjne [1] . Et tredimensionelt billede opfattes ved direkte at se en fladskærm eller et fotografi og kaldes et autostereogram .
De mest almindelige autostereoskopiteknologier er linseformet eller spalteraster , holografi samt stereoskærme , inklusive et lysfelt . Autostereoskopi bruges i fotografi , film , tv , reklame og andre områder for visning af visuel information. Den største fordel ved princippet ligger i tilgængeligheden af perception af et tredimensionelt billede uden yderligere enheder, såvel som af personer med synshandicap, der bærer briller.
Mange autostereoskopi-teknologier er kendt i moderne teknologi, herunder dem, der bruger okulografi . Men de fleste af dem er baseret på rasterprincippet om stereopar-adskillelse. I dette tilfælde kan der anvendes et linseformet, prismatisk eller spaltet raster. Klarheden af billedet vandret er uundgåeligt reduceret, men dets lydstyrke opfattes sikkert af de fleste seere. Hver af de to typer raster giver sine egne fordele og er ikke anvendelig i alle tilfælde.
Princippet er baseret på overlapning af forskellige dele af billedet med et gitter af smalle uigennemsigtige striber, når de ses fra forskellige punkter. I dette tilfælde består billeder af et stereopar af de samme bånd, der veksler efter hinanden. Som et resultat ser hvert øje af observatøren gennem spalterne i gitteret kun striberne fra den del af stereoparret, der er beregnet til det, mens de tilstødende er dækket af rasteret.
Teknologien blev selvstændigt opfundet af August Berthier, som ikke opnåede praktiske resultater, og Frederic Ives, som i 1901 skabte verdens første autostereogram baseret på et spalteraster [2] . To år senere begyndte Ives at sælge sådanne billeder, hvilket satte gang i den kommercielle brug af autostereoskopi [3] . Den 4. februar 1941 begyndte verdens første biografsal udstyret med en autostereoskopisk brillefri skærm med en trådspalteskærm at fungere i Moskva [4] . I begyndelsen af 2000'erne udgav Sharp verdens første flydende krystalskærm , der understøtter brillefri stereoskopi. Skærmen blev installeret i små partier af to mærker af bærbare computere og forblev i nogen tid unik. I 2009 blev Fujifilm FinePix W Series Real 3D stereokamera lanceret med en 2,8-tommer autostereoskopisk LCD. Alle disse skærme, ligesom den senere Nintendo 3DS -spilkonsolskærm , er baseret på spalteskærmsteknologi.
Ud over store lystab er en ulempe ved en spalteskærm en relativt smal zone, hvorfra et tredimensionelt billede er synligt. Som et resultat skal observatøren lede efter den optimale position af øjnene i forhold til skærmen eller billedet, og hvis hovedet ved et uheld flyttes, forsvinder effekten. Det parallelle spalte-raster giver et meget smalt synsfelt placeret vinkelret på skærmens plan. For at udvide denne zone og flytte den til et plan under skærmen, der er mere bekvemt til filmvisning, foreslog den sovjetiske opfinder Semyon Ivanov at bruge et "perspektiv"-raster, hvis spalter konvergerer til et punkt [2] . Nogle skærmproducenter udvider synsfeltet ved at kontrollere placeringen af skyggestrimlerne i henhold til signaler fra eyetracking -sensorer .
Et cylindrisk linse-raster blev patenteret i 1912 af Walter Hess. Udskiftning af spalteskærmen med konvergerende linser af samme størrelse gjorde det muligt drastisk at reducere lystab, hvilket fik fotografier med et overlejret gitter til at se for mørke ud. En anden fordel var udvidelsen af stereobilledets synlighedszone, som er for snæver til barriereautostereogrammer. Som et resultat blev et fuldgyldigt tredimensionelt billede ikke synligt fra et begrænset område præcis foran midten af skærmen, men også fra sidepunkter. På grund af det linseformede raster blev det muligt at lave autostereogrammer med flere vinkler , når synsvinklen for de fangede objekter ændres, når observatørens hoved bevæger sig [5] . Et sådant autostereogram kaldes et "parallakse panoramagram" [6] .
Philips i midten af 1990'erne skabte en stereodisplayteknologi med et linseformet raster, hvis linser var placeret nøjagtigt over pixellinjerne svarende til de delvise billeder af et stereopar. En sådan enhed gjorde det muligt for skærme i WOWvx-serien at modtage et stereobillede uden briller med en opløsning på op til 2160p ved 46 mulige betragtningsvinkler [7] . StereoGraphics producerer skærme af lignende design, men med et skråt linseformet raster.
Kort før opfindelsen af Hess i 1908, foreslog Gabriel Lippmann en teknologi til at skyde gennem en todimensionel række af sfæriske mikrolinser [8] . I dette tilfælde bliver det muligt at opnå volumetriske billeder, der nøjagtigt gengiver de optagne objekter i deres originale størrelse. Hver af mikrolinserne danner et delbillede af objektet i sin egen vinkel , som adskiller sig fra vinklerne på de andre linser. Som følge heraf, når man gengiver et billede taget på denne måde, ser observatøren et tredimensionelt billede af de objekter, der fotograferes, "hængende" bag den fotografiske plade i samme afstand som i optagelsesøjeblikket [9] . Ved enhver forskydning af hovedet ændres synsvinklen på samme måde, som når man ser sig omkring de originale objekter. Et sådant multi-vinkel billede kaldes nogle gange et aspektogram eller et integral billede. Ulempen ved aspektografi anses for at være et lille vinkelfelt , begrænset af perioden for mikrolinserasteret. Derfor er integreret fotografering kun egnet til at optage små genstande, der svarer til størrelsen på en plade med et raster. Med hensyn til arten af det resulterende billede og andre funktioner, er integral fotografering tæt på den senere opfundne holografi , og kaldes derfor nogle gange beam eller inkohærent holografi [8] .
Holografi , opfundet i 1947 af den ungarske fysiker Denes Gabor , blev den teknologi, der leverede den mest avancerede autostereoskopi [10] . Ved optagelse af hologrammer bruges ingen linser , og i stedet for formen på de objekter, der fotograferes, og fordelingen af belysning på dem, registreres bølgefeltet af lyset, der reflekteres af disse objekter, direkte. For at gøre dette belyses de af sammenhængende lyskilder, som er lasere af forskellige typer. Laserlyset, der reflekteres af objekterne, føjes til referencebølgen fra den samme kilde, og danner et interferensmønster på overfladen af en højopløsnings fotografisk plade, bestående af mikroskopiske alternerende striber [11] . Når den fremkaldte fotografiske plade belyses med det samme lys, på grund af diffraktion ved kanterne af interferensmønsterbåndene, brydes den og danner et bølgefelt identisk med det, der eksisterede på tidspunktet for optagelsen af hologrammet [12] . Som et resultat ser observatøren et virtuelt billede af de fangede objekter "hængende" i samme afstand fra den fotografiske plade som selve objekterne. Samtidig ser billedet voluminøst og multi-vinklet ud, så du kan "kigge" bag om det fangede objekt, når hovedet flyttes [10] . På trods af nøjagtigheden og realismen ved at vise objekter har holografi ikke fundet bred praktisk anvendelse i fotografi og biograf på grund af teknologisk kompleksitet og behovet for sammenhængende lyskilder.
| stereobillede | |
|---|---|
| Teknologi | |
| Opfattelse | |
| Anvendelse, produkter | |