Мы настолько привыкли видеть окружающий нас мир объёмным, что иногда забываем, что такое "удовольствие" доступно не всем. Представители животного мира, не являющиеся хищниками, как правило имеют хорошее боковое зрение. Их глаза расположены по бокам головы, что даёт им возможность быстрее заметить опасность и скрыться. А вот "чудо" под названием Хамелеон, кроме своей уникальной возможности изменять окрас тела, маскируясь под окружающую среду, имеет два абсолютно независимых глаза, позволяющих видеть одновременно то, что впереди и то, что сзади

А вот у тех, кто привык охотиться, глаза расположены по другому: они расположены впереди, такое расположение позволяет видеть мир в "3D", при условии, конечно, что оба глаза "работают". Благодаря такому расположению, появляется возможность не только видеть предметы объёмными, но и оценивать расстояние между предметами или до цели, чем активно пользуются все "охотники" животного мира, да и мы тоже

Каждый глаз видит предметы "по своему", со своего "бока", причём, чем ближе находится предмет, тем эта разница существенней, если же предмет расположен далеко - изображения, получаемые обеими глазами, будут практически идентичны. Чем больше расстояние между глазами, тем на большее восприятие объёма и расстояния способен мозг их обладателя

Структура глаза и способ "записи изображения", если не вдаваться в анатомические подробности, такая же, как в любом фотоаппарате или видеокамере: есть "объектив" (хрусталик) с регулируемой фокусировкой и "матрица" (сетчатка), на которую проецируется полученное перевёрнутое (!) изображение. Сетчатка глаза состоит из "колбочек" и "палочек", для приёма черно-белого изображения при слабой освещённости (ночной режим) и яркого цветного.

Каждый "элемент" этой матрицы "подключен" к своему нервному окончанию, жгут из которых направляет полученную информацию в наш главный процессор - мозг. Что там творится дальше - науке не известно, однако, мозг способен соединить информацию с обоих "видеокамер" (глаз) в одно целостное объёмное изображение

Стоит нам закрыть один глаз и не о каком объёме уже не может быть и речи, однако, мозг способен "достроить" целостную картину сам, на этом основаны многие 3D-эффекты. Такие вещи, как тень или частичное перекрытие одного предмета вторым, дают мозгу информацию об их возможном взаимном расположении:

Если к этому добавить эффект движения, мы уже "видим" всё в "3D", причём, абсолютно неважно, смотрим мы на видео одним глазом или двумя, хотя это - всего лишь иллюзия объёма

Для правильной оценки расстояния до каждого предмета, мы используем такую конструктивную возможность наших глаз, как схождение: способность к горизонтальному перемещению (к носу crazy

). Именно эта функция позволяет определить расстояние до "цели" и видеть, что один предмет расположен дальше, чем другой

Если бы наши глаза всегда смотрели строго параллельно, то все предметы, находящиеся в пределах одного-двух метров, нам бы казались расплывчатыми или, точнее, сдвоенными. Не верите? Вытяните большой палец перед носом и сфокусируйте взгляд на нём, а теперь, переведите взгляд на панораму за окном (тогда глаза практически параллельны), сколько пальцев видите?, - правильно, два

Для того, чтобы изображения, получаемые каждым глазом в отдельности, не "двоились", глаза сходятся к "точке фокусировки": тому предмету, на который мы смотрим в данный момент, всё остальное - либо расплывается, либо двоится. Даже зажмурив один глаз, мы не можем получить "в фокусе" панораму за окном и наш палец.

Кто работал не с "мыльницами", а с нормальными фотоаппаратами или камерами, тот помнит о таком понятии как глубина резкости - тот участок расстояния, на котором предметы находятся "в фокусе", то есть кажутся нам резкими и с чёткими контурами. Наш глаз - точно такое же "короткофокусный объектив": мы можем видеть в фокусе всё то, что далеко, практически не зависимо от расстояния, но чем предмет ближе, тем меньше глубина резкости и нашим глазам постоянно приходится "перестраиваться" на рассматриваемый объект. Если между объектами, на которые мы смотрим, менее метра, то расстояние даже в 5-10 см уже играет роль

Такая "избирательность" наших глаз ставит весьма непростую задачу для тех, кто пытается искуственно воссоздать объём, ведь, кроме съёмки объекта двумя камерами, нужно ещё обеспечить правильное расстояние между ними, придумать "центр фокуса" и позаботится о том, чтобы каждый глаз видел именно то изображение, которое для него предназначено

Первопроходцем в области создания иллюзии объёма (трёхмерного изображения) оказался голландец Самуэль Ван Хоогстратен (1627-1678), ученик Рембрандта, художник, который научился передавать эффект глубины за счет виртуозного манипулирования законами центральной перспективы, световыми эффектами и создания анаморфотно-искаженных изображений внутри.

Его знаменитые "ящики для подглядывания" представляли собой реальные ящики, в которых были мастерски выкрашены пять из шести панелей, все элементы были прорисованы до мельчайших подробностей, поэтому, заглядывая внутрь, зритель погружался в иллюзию глубокой перспективы

Знание и понимание основных законов иллюзии пространственной глубины, позволяли таким знаменитым мастерам, как фламандец Корнелис Норбертус Гейсбрехт (ставший придворным художником), Григорий Теплов (родоначальник жанра обманок в России) и многим другим добиваться в своих обычных плоских картинах просто потрясающих эффектов. Согласитесь, мозг отказывается верить, что это - обычная "плоская" нарисованная картина:

В далеком 1833 году, профессор Лондонского королевского колледжа Чарльз Уитстоун конструирует зеркальный стереоскоп позволяющий видеть объемное изображение, используя две исходные картинок со смещением.

Картинки были таковыми в полном смысле слова - Чарльз Уитстоун рисует их собственноручно. На первом рисунке хорошо виден принцип действия зеркального стереоскопа: обе картинки размещались на торцевых площадках, в середине устройства - два зеркала, расположенные под углом в 45 градусов к изображениям и глазам зрителя. Благодаря такому расположению, если наблюдать с близкого расстояния, каждый глаз видел отражение только той картинки, которая для него была предназначена

С изобретением Луи Дагером фотографии в 1839 году (спустя шесть лет после открытия Уитстоуна) и выпуском в 1844 году Людвигом Мозером первого стереоскопического фотоаппарата, стало возможным рассматривать в стереоскоп не только рисованные картинки, но и фотографии

Зеркальный стереоскоп Уитстона был довольно габаритным по сравнения с более поздней и портативной версией, предложенной сэром Дэвидом Брюстером в 1849 году, убрав зеркала, он использовал пару увеличительных линз, расположенных на обычном расстоянии между глазами человека (около 65 мм), позволяющие предъявлять правому и левому глазу два независимых изображения одного и того же предмета.

В 1861 году Доктор Оливер Уэнделл Холмс - американский поэт и профессор анатомии и физиологии в Гарварде, большой поклонник объемных изображений, разработал и представил одну из самых популярных моделей стереоскопа, который мог быть не только переносным, но и "складным"

С появлением в продаже стереоскопических фотоаппаратов, процесс изготовления и просмотра фотографий, слайдов и диапозитивов с эффектом объёма стал ещё доступнее и популярнее, ограничение было только одно: нельзя было рассматривать такие фото большой компанией вместе, каждому зрителю был необходим стереоскоп

Современный зеркальный стереоскоп - лёгкая и удобная конструкция, позволяющая наслаждаться стереоскопическим эффектом без особого напряжения для глаз. Принцип прост: две пары зеркал создают иммитацию естественного направления взгляда на изображение:

Картинки с разными оптическими эффектами чаще всего называют оптическими иллюзиями, их принцип построен на знании законов физики, грамотной игре цветовых переходов, линий и секретах восприятия нашими глазами и мозгом, так что приглашаю посетить раздел Оптических иллюзий и посмотреть Стереограммы, которые расположены здесь же, на нашем сайте

На этом, пожалуй, первую часть статьи можно заканчивать, ведь понятно, что смотреть неподвижные объёмные картинки - это конечно здорово, а смотреть целые фильмы в 3D-формате, да ещё не одному, а с друзьями или всей семьёй - ещё лучше, так что впереди 3D-формат, объёмное изображение (часть 2)