ภาพสามมิติแบบซ้อนเหลื่อม

ประวัติ

ดูว์ ฮาว์รอน (Du Hauron) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้คิดค้นระบบภาพซ้อนเหลื่อมขึ้นในปี ค.ศ. 1891 โดยอาศัยหลักการของสี การตัดกันของสี โดยผลิตอุปกรณ์ที่ใช้ดูภาพแบบแอนะกลิ๊ป (Anaglyph) ขึ้นมา โดยมักกำหนดให้เป็นสีฟ้าอมเขียว (Cyan) และ สีแดง (Red) เมื่อลองนำอุปกรณ์ที่ทำเป็นแว่นตามองดูภาพแปดเหลี่ยมที่ทำขึ้นมาเพื่อใช้ทดสอบ โดยปิดและเปิดตาทีละข้างจะสังเกตเห็นว่าเมื่อปิดตาซ้ายและเปิดตาขวา (มองรูปผ่าน Filter สีฟ้าอมเขียว) จะมองเห็นว่าสีแดงนี้จะหายไปเหลือแต่เส้นสีขาว จากนั้นเปิดตาซ้ายปิดตาขวา (มอง Filter สีแดง) จะมองเห็นว่าสีฟ้าอมเขียวหายไปเหลือแต่เส้นสีขาว แต่เมื่อลืมตาพร้อมกันผ่าน ทั้งสองข้าง จะเห็นกรอบสีขาวของรูป 8 เหลี่ยมชัดเจน นี่คือหลักการของภาพ 3 มิติแบบแอนะกลิ๊ป
ภาพที่ได้จากกล้องทั่วไป หรือภาพจากการสแกนด้วยเครื่องสแกนเนอร์ ถ้าเป็น Mode ภาพแบบ RGB คือ ภาพ 1 ภาพจะมีองค์ประกอบของสีแดง (R) สีเขียว (G) สีน้ำเงิน (B)
ภาพ 3 มิติแบบแอนะกลิ๊ป นั้นประยุกต์มาจากภาพคู่สเตอริโอ หรือ สเตอริโอแพร์ส (Stereo Pairs) คือ มีรูปด้านซ้าย และขวา แยกจากกันสำหรับดูด้วยตาข้างซ้ายและตาขวา จากนั้นทำการตัดสีของภาพสเตอริโอแพร์สทั้ง 2 ภาพออก โดยให้ภาพทางขวาคงเหลือไว้เป็นภาพสีแดง (ตัดสีเขียวและสีน้ำเงินออก) และภาพทางซ้ายจะเป็นภาพสีฟ้าอมเขียว (ตัดสีแดงออก) และนำภาพที่ได้นี้มาวางทับซ้อนกัน การวางภาพให้ทับซ้อนกันนั้นโดยส่วนใหญ่จะให้ภาพที่เหลื่อมทางขวาเป็นภาพสีแดง (red) และภาพที่เหลื่อมทางซ้ายจะเป็น ภาพสีฟ้าอมเขียว (cyan) อย่างไรก็ตามการวางภาพซ้อนเหลื่อมนี้ไม่ได้มีกฏตายตัว เราสามารถที่จะกำหนดให้ภาพเหลื่อมด้านขวาเป็นสีฟ้าอมเขียว และภาพทางด้านซ้ายเป็นสีแดงก็ได้ แต่แว่นตาสำหรับดูภาพนี้ต้องใส่ฟิวเติร์ให้สลับด้าน เช่น ถ้ากำหนดให้ภาพสีแดงเหลื่อมทางด้านขวาก็ต้องใช้ฟิวเตอร์สีแดงสำหรับตาซ้าย เป็นต้น

การดูภาพ 3 มิติแบบแอนะกลิ๊ป

• การดูภาพซ้อนเหลื่อมแบบแอนะกลิ๊ป ต้องอาศัยแว่นตาพิเศษที่มีสองสี ตามมาตรฐานแล้ว มักใช้สีฟ้าอมเขียวสำหรับตาขวา (แต่หากหาไม่ได้สามารถใช้สีน้ำเงินแทนได้) และสีแดงสำหรับตาซ้าย
• การมองจากแว่นทางด้านซ้ายจะได้รูปที่เป็นโทนสีแดง ทำให้สามารถแยกภาพออกมาได้ แต่จะเห็นว่าภาพที่มองได้จะเป็นภาพที่ได้จากกล้องทางด้านขวามือ เช่นเดียวกับเมื่อมองภาพผ่านฟิวเตอร์สีฟ้าอมเขียว (คือ ภาพที่ได้จากกล้องด้านซ้ายมือ) ตามหลักการมองภาพแบบไขว้ หรือ ครอสอายวิว (Cross-Eye View) แต่ในความเป็นจริงเรามองภาพนี้ผ่านฟิวเตอร์ทั้งสองพร้อมกัน ทำให้เป็นการจำลองภาพเหมือนกับว่าเรากำลังดูภาพเดียวกันอยู่ โดยเห็นส่วนลึกและมิติตื้นลึกของภาพได้

ความรู้ทั่วไป

ภาพถ่ายภาพ แม้จะสามารถให้รายละเอียดของวัตถุได้ แต่มีข้อจำกัดด้านการให้ข้อมูลด้านความลึก ทั้งนี้เนื่องจากภาพของสิ่งต่างๆ จะถูกสร้าง(render)ลงบนระนาบเดียว นับตั้งแต่มีการเริ่มถ่ายภาพ มีความพยายามที่จะจำลองภาพ 3 มิติ หรือ ภาพสเตริโอ หลายร้อยวิธี ความจริงที่น่าแปลกก็คือ บุคคลแรกที่คิดค้นหลักการของการมองภาพแบบสเตริโอสโคปิก (stereoscopic vision) คือ เซอร์ ชาร์ลส วีทสโตน (Sir Charles Wheatstone) ในปี ค.ศ. 1838 ซึ่งเป็นเวลา 1 ปี ก่อนที่การถ่ายภาพจะถูกคิดค้นขึ้น
เมื่อ เฮนรี่ ฟ๊อกซ์ ทาลบ็อต (Henry Fox Talbot) และ ดาแกร์ (Daguerre) คิดค้นกรรมวิธีล้างอัดภาพขึ้นในปี ค.ศ. 1839 ผู้คนก็เริ่มถ่ายภาพ 3 มิติ ซึ่งมีคุณภาพดีใกล้เคียงกับปัจจุบัน ต่างกันตรงที่การล้างอัดภาพ มีค่าใช้จ่ายสูงมากในตอนนั้น และอุปกรณ์ดูภาพ 3 มิติ ก็ยังมีน้อย และไม่ค่อยแพร่หลาย
จุดเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1850 เมื่อ เดวิด บรูว์สเตอร์ (David Brewster) ประดิษฐ์ albumen print และ อุปกรณ์ดูภาพ ที่มีราคาถูก และ Oliver Wendall Homes ที่ประดิษฐ์อุปกรณ์ดูภาพที่มีราคาถูกยิ่งกว่า
หลักการง่ายๆ ของการถ่ายภาพ 3 มิติ ก็คือการถ่ายภาพจำนวน 2 ภาพ ของวัตถุเดียวกัน ในมุมที่ต่างกันเล็กน้อย หลังจากนั้น จึงใช้เทคนิคของการดูภาพ 3 มิติ วิธีใดวิธีหนึ่ง เพื่อส่งภาพแต่ละภาพแยกจากกันสำหรับตาแต่ละข้าง ซึ่งจะถูกผสมรวมกันในสมองของเราอีกครั้งหนึ่ง ทำให้เราเห็นภาพดังกล่าว ในลักษณะ 3 มิติ คือเห็นมิติตื้นลึก
ข้อสำคัญของการถ่ายภาพ 3 มิติ
เลนส์ทั้ง 2 ตัว ต้องมีทางยาวโฟกัสเท่ากัน แนวการถ่ายภาพทั้ง 2 ภาพ ต้องขนานกัน ระยะห่างระหว่างกล้อง 2 ตัว หรือระยะการเลื่อนกล้อง จะเท่ากับระยะห่างระหว่างลูกตา คือประมาณ 6.5 ซ.ม.