Każdy kto używa na codzień "binokularu" lub miał możliwość pooglądania świata przez mikroskop stereoskopowy, ten chyba żałuje, że nie sposób tego wrażenia oddać na fotografii. Włoski, rzeźba powierzchni, detali rośliny jest niesamowicie plastyczna. Pewne cechy diagnostyczne są oczywiste w interpretacji.
Na fotografii, czy pod zwykła lupą, trzeba się tego nieraz domyślać w "płaskim chaosie form" o co chodzi i "dogrzebywać" do tego co jest pięknie widoczne pod "binokularem".
Płaskiemu obrazowi po prostu brakuje części informacji o realnym obiekcie - nieraz kluczowej informacji o przestrzennej relacji jego poszczególnych elementów. Z fotografii nie sposób doświadczyć (przestrzeni) bezpośrednio. Trzeba się jej domyślać w sposób pośredni na podstawie układu cieni, zakrywania jednych częsci przez drugie, refleksów, rozmycia obrazu poza strefą "głębi ostrości", itd. Wynik tej interpretacji zależy w dużym stopniu od znajomości tematu na zdjeciu, doświadcznia i jest podatny na błędy i pomyłki.

A co jeśli zawrzeć w fotografii dodatkową informacje - o przestrzennej relacji poszczególnych detali obiektu? Nie zdawać się na pułapki interpretacji a doświadczać głębi bezpośrednio, obiektywnie.

Innymi słowy jak zarejestrować i przekazać tak plastyczny obraz kawałków świata jak widzimy pod mikroskopem stereoskopowym lub z niewielkiej odległości naszymi oczami?

Od niemal dwustu lat jest na to sposób. Standardowo używany w niektórych zastosowaniach technicznych ale z różnych względów nie zaistniał (poza rodzajem osobliwości i funkcją jarmarczno-rozrywkową) w szerszym użyciu.
Tylko po części z powodu samej specyfiki stereogramów - trudności w ich dobrym wykonaniu i prezentacji. W dużym stopniu jednak z powodów zależnych od ich twórców i publikujących. Zbyt dużo błędów w wykonaniu i w ich "sprzedaniu" czytelnikom.

Do tematu stereofotografii podchodziłem kilka razy i cofałem się.
W ostatnim czasie w miarę systematycznie, robiąc zdjęcia do atlasu, tam gdzie ma to sens merytoryczny, wykonuję steroparę.

Z dobrym skutkiem.
Temat przestrzennych fotografii w atlasie przemyślałem i opracowałem na tyle aby w sesowny sposób użyć je w codziennej praktyce projektu atlasu.

Ten wątek jest przygotowaniem do stron które niebawem pojawią się na atlas-roslin.pl wraz z pierwszymi "zdjęciami 3D" - będzie to bardzo praktyczny samouczek oglądania fotek 3D i wyjaśnienie o co z tym 3D chodzi.
W kolejnych punktach pokażę możliwości tego sposobu obrazowania.

Na początek przykład typowe obiektu sprawiającego problem w odwzorowaniu na fotografii. Jest to zwykła fotografia fragmentu kwiatostanu (z dojrzałymi owocami) szczawiu.


Jak to określam - "chaos spłaszczonych (rzutem +-prostopadłym) form". Tu nawet nienajgorzej to wygląda bo obiekt nieco wypreparowany.

Jak można to pokazać lepiej z pełną informacją o układzie w przestrzeni - o tym nieco dalej.

A teraz jak oglądać stereogramy i że niekoniecznie musi to być trudne lub kłopotliwe.

Zasadnicza porcja przestrzenej informacji o obiekcie dociera do mózgu w postaci dwóch różniących się obrazów - po jednym z każdego oka - obrazy różnią się bo kąt widzenia każdego z oczu jest nieco różny.

Na podstawie tych obrazów mózg buduje obraz syntetyczny z elementem odczucia głębi - tego że coś jest bliżej względem czegoś innego.

Aby uzyskać podczas oglądania fotografii własnej ręki na klawiaturze
ten sam efekt co przy bezpośrednio jej oglądaniu własnymi oczami

- trzeba pokazać dwie fotografie ręki - jedną fotografię pokazującą rękę na klawiaturze z punktu widzenia lewego oka trzeba pokazać lewemu oku, drugą fotografię z punktu widzenia prawego oka trzeba pokazać prawemu oku.

Jak jednocześnie pokazać dwie fotografie i to w sposób rozdzielny - po jednej dla każdego oka?

Jest na kilkanaście sposobów. Łatwiejszych lub trudniejszych w realizacji. Wymagających dłuższego treningu lub w miarę prostych w użyciu od ręki. Takich do któych potrzeba specjalnego sprzętu lub nie wymagających niczego poza krótkim wyjaśnieniem.

Biorąc pod uwagę wszystkie czynniki uważam jedynie dwa sposoby za sensowne (oba będą używane w atlasie).

A. pierwsza metoda nie wymaga niczego poza wyjaśnieniem i spróbowaniem, jest różnie nazywana ale chodzi o "swobodne patrzenie zrelaksowane" - czyli patrzenie jak przy "drzemce z otwartymi oczami" - wzrok skupiony na horyzoncie lub gdzieś w dali, za monitorem komputera
(nie mylić z techniką "zezowania" której nie będę dalej poruszał - niewygodna i marna)
zaletą tej metody (obok dostępności dla każdego dwuocznego) jest też idealne odwzorowanie barw i wszelkich detali - nawet lepsze jak pod "binokularem"

B. druga metoda (anaglify) używa okularów z dwoma kolorowymi "szybkami", takich jak ostatnio w kinie na "3D"
zaleta to pozorna prostota (założyć okulary i już), wad szczegółowo nie będę w tym miejscu omawiał poza tym, że wymaga też pewnej adaptacji i trenigu;
technika anaglifu może być rozmaicie implementować po samej stronie produkcji stereogramów - użyty w atlasie sposób jest wysoce wyrafinowany - redukujący do możliwego minimum wrodzone ułomności anaglifów
o anaglifach, z przykładami pod koniec tego wątku

A. technika swobodnego patrzenia równoległego (używany jest też techniczny termin prostogląd (odmiana swoboglądu))

Sprowadza się do patrzenia w punkt umieszczony poza ekranem - tak jak przy relaksującym spojrzeniu w dal.
Zasadnicza trudność w pierszym "prostoglądzie" stereogramu sprowadza się do przełamania odruchowego skupiania wzroku na oglądanej fotografii a nie za nią.

Gdy już raz załapiemy "stereoskopowy" sposób patrzenia umiejętność ta zostaje i z każdym kolejnym obrazem stereo nastawienie jest szybsze aż dochodzi się do odruchowego nastawienia się w przeciągu ułamka sekundy.

Poniżej seria proponowanych stereo-obrazów ćwiczeń.

Tych którzy nie załapią "od razu" mogę pocieszyć, że osobiście należałem do osób wyjątkowo opornych - ciągle automatycznie nastawiałem się na "spojrzenia mono" na ekran. Ale gdy raz się udało to dalej poszło jak po maśle. Wydaje mi się, też że wiem dzięki temu co w spotykanych wyjaśnieniach i instrukcjach w internecie jest mylące i utrudniające trening.

A sprawa jest dość prosta.

Łatwiej użyć do szkolenia nieco wężej rozstawionych stereopar i nie nazbyt przeładowanych detalami. Jeśli poniższe sterogramy będą za szerokie możesz je jeszcze bardziej zwęzić pomniejszając stronę w przelądarce (w IE to Ctrl - (minus z klawiatury numerycznej), w Opera sam minus, w FireFox pewnie któreś z tych sposobów).

Obrazek 1 - uczymy się patrzeć odpowiednio daleko za ekran.

Gdy skupiamy wzrok na ekranie to widzimy dwie czarne kropy (z żółtą źrenicą).

Nie jest zbyt istotne w które miejsce stereogramu patrzysz (choć potem być może będziesz miał jakieś przyzwyczajenie, preferencje).

Gdy odpuszczamy sobie skupianie wzroku i patrzymy coraz dalej i swobodniej "za ekran" to obraz każdej z czarnych kropek się rozdwaja.

Jeśli ciągle odruchowo skupiasz się na powierzchni ekranu i rozdwojenie obrazów znika to zbliż twarz do ekranu tak aby trudno było się na nim skupić - to tylko tak jednorazowo dla przyzwyczajenia się patrzenia "za ekran".

Środkowa para rozdwojonych obrazów mniej lub bardziej zbliża się do siebie w zależności od tego "jak głęboko patrzymy za ekran".
Chodzi o to aby "tak daleko popatrzeć za ekran aby te środkowe obrazy nasunęły się na siebie
- wtedy zamiast czterech obrazów, będziesz widział w efekcie trzy obrazy kropek - oryginalne po bokach i środkowy (to będzie ten stereo złożony z nakładających się obrazów - lewego i prawego).

Ważne przy nauce!
W praktyce nie da się świadomie sterować tym jak daleko patrzy się za ekran.
Trzeba rozluźnić się i "dać się ponieść" a będzie dobrze.

Gdy masz już środkowy obraz, to nie staraj się intencjonalnie "wyostrzyć obrazu" bo normalny odruch sprawi, że wylądujesz w począkowej pozycji, ze wzrokiem skupion na powierzchni ekraniu i dwoma ostrymi obrazami kropek z poniższego stereogramu.

Pomocne bywa w zestrojeniu środkowych rozdwojonych obrazów nieznacznie i powolne przechylenie głowy w prawo lub w lewo.


Pozwól aby mózg sam "wyostrzył obraz" to jest ten etap kiedy Twój mózg uczy się interpretować obraz i nieco inaczej sterować ruchem gałek ocznych i akomodacji soczewek.



Przy oglądaniu pierwszych kilku, kilkunastu stereogramów mózg uczy się nowych rzeczy i "procesor w naszej głowie może być nieco przeciążony". Możesz być zmęczony.

Dobra informacja to, że gimastyka umysłu jest profilaktyką Alzheimera.
Druga dobra informacja, że wbrew być może pierwszemu wrażeniu, po niedługim czasie (kilka stereogramów) będziesz widział wszystko wyraźnie i z detalami, drobiazgami których nie dostrzeżesz na zwykłych fotografiach - mózg ma dwa razy więcej informacji nie tylko o głębi ale i o pozostałych elementach obiektu.

Jeśli widzisz na tym prymitywnym obrazku że czarne oko wystaje a żółta źrenica jest jeszcze bliżej ciebie to gratulacje. Jeśli nie widzisz to nie problem - ten obrazek służy tylko do treningu ruchu oczu i informacji przestrzennej prawie w nim nie ma. Dalej będą o niebo ciekawsze obrazki.

Teraz dwie wersje obrazka treningowego ze stereoparą nieco szerzej rozstawioną.

Odpowiednie patrzenie może Ci początkowo przyjść nieco trudniej niż na pierwszym obrazku (lub łatwiej).
Jeśli trudniej to potrenuj jeszcze przemienie na pierwszym i drugim obrazku.

Ostatni prosty obrazek treningowy.

Jeśli wychodzi Ci już i z tym to możesz przejść do ciekawszych obrazów (te rano bo idę już spać).

Podsumowanie - ciąg obrazów jakie widzisz w kolejnych krokach nastawiania się na patrzenie steroskopowe.

W zasadzie, to rozdwojenie można świadomie zarejestrować jedynie na początku trenigu i przy pierwszych oglądaniach stereopar. Potem nastawienie przychodzi tak szybko ze od razu widzi się ostatni krok - stereo 3D.

Jako ciekawostka - dla bardzo doświadczonych - można zauważyć, że przy patrzeniu stereoskopowym na powyższą tablicę poglądową, w wierszu 2 i 3 widzimy 6 obrazów a w ostatnim 4 w tym dwa przestrzenne :). Wtedy też w pierwszym wierszu widzimy normalną trójcę obrazów, ze stereo-obrazem w środku.

Ponieważ początkującym łatwiej jest przechodzić na ogląd steroskopowy gdy treść fotografii jest dość prosta - pierwsza "realna" fotografia to niezbyt złożone nasiona Viola tricolor.

Nie dzieje się tu zbyt wiele - ale coś jednak - zwróć uwagę jak widać na obrazie przestrzennym ciałka mrówcze i kształt powierzchni nasion.

Jeśli nie możesz przejść na widzenie stereskopowe - zmniejsz w przeglądarce www stopień powiększenia strony www.

Jedna z bardziej efektownych prezentacji o ile więcej widać na stereogramie niż na zwykłej fotografii.

O zaletach stereogramów do "swobodnego oglądu" już pisałem, np. że jakość nie do pobicia.

Ich wada imanentna jest w zasadzie jedna. Maksymalna szerokość jednego składowego obrazu jest ograniczona do +-szerokości rozstawu oczu (ale wysokość może być dowolna). Im bardziej szerokość składowego obrazu przekracza rozstaw źrenic (w zależności od człowieka może być nieco poniżej 60 mm do ponad 70 mm) tym mniej wygodnie jest nastawiać się na ogląd stereoskopowy.

Tej wady nie mają anaglify - mogą być dowolnie duże - o nich nieco później.

Stereogram może być długi.
Zwróć uwagę na szypuły kwiatowe wychodzące z węzła łodygi.

Kolory przy swobodnym oglądzie stereogramu są w pełni zachowane (przy anaglifach są mniej lub bardziej zredukowane i zmienione).

Przy oswojeniu się ze swobodnym oglądem stereogramów można swobodnie błądzić wzrokiem po całym obrazie, nawet przyglądać się "obrazom mono" po bokach i porównywać je z obrazem przestrzennym w centrum.

Bardzo długi stereogram żyłki głównej na spodniej stronie liścia szczawiu.

Jest on stosunkowo trudny do nastawienia się z uwagi na brak wyraźnych punktów zaczepienia. Jeśli już to potrafisz to oglądniesz każdy. Możesz najpierw spróbować nastawić widzenie na bardziej kontrastowej wersji (jest na końcu tej wypowiedzi) a potem przewinąć ekran do góry.

Ten stereogram prezentuje potęgę takiego sposobu oglądu i rejestracji detali rośliny. Na zwykłej fotografii porażka - zielone na zielonym, kontrast marniutki. Po dodaniu przestrzeni mamy doczynienia ze swoistym "kontrastem przestrzennym" który pozwala doskonale ocenić co jest co - lepiej niż na drugiej wersji z podbitym kontrastem (jest zaraz po pierwszej wersji).

Zwróć uwagę na żebrowanie żyłek (praktycznie niewidoczne na zwykłej fotografii o ile z góry się nie wie że jest).

Angalif to dwa fotografie upchane w jednej przestrzeni. Ogląda się je przez kolorowe okulary - które filtrują obraz - to co przeznaczone dla lewego oka ma dotrzeć przez kolorową lewą szybkę a to co przeznaczone dla prawego oka ma dotrzeć tylko do prawego.

Wady anaglifów to:
- przy ich tworzeniu następuja utrata znacznej części informacji o kolorach (informację z 6 kanałów (2xRGB) trzeba zmieścić w 3 kanałach),
- nie ma sposobu pełnej separacji obrazu - część przeznaczona dla lewego oka trafi do prawego i na odwrót - efekt to tzw. "duchy" w obrazie - słabe obrazy, dezorientujące oglądającego
- silne efekty złudzeń, typu "retinal rivalry", przejawiają się jako "ślepe" lub łudzące, zmienne, niestabilnych miejsca obrazu.

Zalety - mogą być dowolnie duże, nie trzeba w specjalny sposób ustawiać oczu.

Są różne techniki tworzenia anaglifów - te wymyślniejsze ograniczają nieco niepowygodne cechy anaglifu - do końca jednak nie sposób ich się pozbyć.

Aby dobrze widzieć przestrzenny obraz zawarty w anaglifie nie wystarczą kolorowe okulary. Podobnie jak przy swobodnym oglądzie konieczny jest trening mózgu w analizie obrazu. W pierwszej chwili efekt może być niezadawalający. Po przyjrzeniu się, a zwłaszcza po obejrzeniu wielu anaglifów widzi się je całkiem dobrze. W szczególości mózg zaczyna sobie dobrze radzić z omamami typu "retinal rivalry" i przestaje się dostrzegać "obrazy-duchy".

Poniższe anaglify są przygotowane przy użyciu niebanalnego algorytmu minimalizującego niepożądane zjawiska. Przeznaczone do oglądania przez najczęściej używane okulary red-cyan - lewe oko czerwony filtr, prawe oko niebiesko-zielony filtr. Można użyć najprostszych kartonowych. Lepiej kupić (np. na allegro za ok. 10zł) normalne plastikowe. Można też poszukać jeszcze porządniejszych w cenie około 40zł.
Jeśli używasz okularów korekcyjnych wysoce wskazane jest patrzenie przez nie plus barwne (są też dostępne klapki-nakładki na okulary korekcyjne).

dla porównania ten sam temat jako stereogram do swobodnego oglądu

nieco spokojniejszy do oglądania (mniej dezorientujących zjawisk)
fragment kwiatostanu, ten co na pierwszym zdjęciu w tym wątku, tym razem w wersji przestrzennej

I na zakończenie o anaglifach - owłosiony nerw główny po spodniej stronie liścia szczawiu - to samo co prezentowane wyżej w wersji dla swobodnego oglądu.