Stereoskopie

Stereoskopie of stereoafbeelding is ’n tegniek vir die skepping of verbetering van die illusie van diepte in ’n beeld vir binokulêre visie sodat dit driedimensioneel gesien kan word. Die woord stereoskopie kom van die Griekse στερεός stereos, "ferm" of "solied", en σκοπέω skopeō, om te "kyk" of "sien". Enige stereoskopiese beeld word ’n stereogram genoem. Die term "stereogram" het oorspronklik verwys na twee stereobeelde wat met ’n stereoskoop besigtig kon word.

Die meeste stereoskopiese metodes behels twee beelde wat nie presies oplyn nie, een vir die kyker se linkeroog en die ander vir sy regteroog. Die twee tweedimensionele beelde word dan in die brein gekombineer om die illusie van drie dimensies te skep. Dit verskil van 3D-beelde, wat in drie volle dimensies vertoon word, omdat die kyker toegelaat word om meer inligting oor die driedimensionele voorwerpe te kry met behulp van kop- en oogbewegings.

Agtergrond
Stereoskopie skep die illusie van driedimensionele diepte op tweedimensionele beelde. Die menslike visie, insluitende die waarneming van diepte, is ’n komplekse proses wat maar net begin by die verkryging van visuele inligting deur die oë; ’n groot mate van verwerking vind in die brein plaas terwyl dit probeer sin maak van die rou inligting. Een van die funksies van die brein terwyl hy vertolk wat die oë sien, is om die relatiewe afstand van voorwerpe van die kyker af en die dieptedimensies daarvan te bepaal. Die "seine" wat die brein gebruik om relatiewe afstande en diepte in ’n waargenome toneel te peil sluit in:
 Stereopse
 Akkommodasie van die oog
 Oorvleueling van een voorwerp deur ’n ander
 Die onderspanne visuele hoek van ’n voorwerp van bekende grootte
 Liniêre waarneming (konvergensie van parallelle hoeke)
 Vertikale posisie (voorwerpe nader aan die horison neig om verder te lyk)
 Wasigheid of kontras, kleurversadiging (saturasie) en kleur; groter afstande word gewoonlik verbind met groter wasigheid, desaturasie en ’n verskuiwing na blou
 ’n Verandering in grootte van getekstureerde patroondetail

(Almal buiten die eerste twee bestaan by tradisionele tweedimensionele beelde, soos skilderye, foto's en televisie.)

Stereoskopie is die skepping van die illusie van diepte in ’n foto, fliek of ander tweedimensionele beeld deur die voorstelling van ’n effens verskillende beeld aan elk van die oë, en dit behels die eerste van hierdie seine (stereopse). Die twee beelde word dan in die brein gekombineer vir die waarneming van diepte. Omdat al die punte op die beeld wat deur stereoskopie geskep word op dieselfde vlak fokus ongeag hul diepte in die oorspronklike toneel, word die tweede sein, fokus, nie gedupliseer nie en dus is die illusie van diepte onvoltooi. Daar is veral twee effekte van stereoskopie wat onnatuurlik vir menslike visie is: (1) die wanverhouding tussen konvergensie en akkommodasie, wat veroorsaak word deur die verskil tussen ’n voorwerp se waargenome posisie voor of agter die beeld of skerm en die werklike oorsprong van daardie lig; en (2) ’n moontlike wankommunikasie tussen die oë, wat veroorsaak word deur imperfekte beeldskeiding in sommige metodes van stereoskopie.

Hoewel die term "3D" algemeen gebruik word, verskil die voorstelling van twee eenderse 2D-beelde van ’n voorstelling in drie volle dimensies. In laasgenoemde verander ’n waarnemer se kop- en oogbewegings nie die inligting wat oor die voorwerpe ontvang word nie. Nes volle driedimensionele klank nie met twee stereoluidsprekers geskep kan word nie, is dit ’n oorvereenvoudiging om twee 2D-beelde "3D" te noem. Die regte term, "stereoskopies", is omslagtiger as die algemeen gebruikte verkeerde term, "3D". Hoewel die meeste stereoskopiese beelde nie werklik 3D-beelde is nie, is alle werklike 3D-beelde stereoskopies omdat hulle ook aan die laer kriteria voldoen.

Beelde langs mekaar

Tradisionele stereoskopiese fotografie behels die skepping van ’n 3D-illusie met behulp van twee 2D-beelde, ’n stereogram. Die oudste manier om dieptewaarneming in die brein te verbeter, is om vir die kyker twee verskillende beelde te gee wat twee perspektiewe van dieselfde voorwerp verteenwoordig, met ’n effense afwyking wat gelyk of byna gelyk is aan die perspektiewe wat die oë natuurlik in binokulêre visie waarneem.

Om oogspanning en distorsie te vermy moet elk van die twee 2D-beelde so aan die kyker gewys word dat enige voorwerp op ’n oneindige afstand deur die oog waargeneem word as reg voor hom; die kyker se oë moenie konvergeer of divergeer nie. As die foto geen voorwerp op ’n oneindige afstand, soos ’n horison of ’n wolk, bevat nie moet die foto's nader aan mekaar geplaas word.

Die voordeel van dié metode is dat daar nie ’n afname in helderheid is nie; beelde kan dus teen ’n baie hoë resolusie en in volle spektrumkleur gewys word, wat beteken min of geen beeldprosessering is nodig nie. In sommige omstandighede kan twee beelde besigtig word sonder enige spesiale toestel.

Die hoofnadeel van die metode is dat groot beelde nie prakties besigtig kan word nie. As die grootte van die beeld toeneem, moet óf die toestel óf die kyker proporsioneel verder van die beeld af beweeg om dit gemaklik te kan sien. Om nader aan die beeld te beweeg om meer besonderhede te kan sien, sal net moontlik wees met ’n toestel wat by die verskil aanpas.

Sonder ’n toestel
Daar is twee maniere om sonder ’n kyktoestel na twee beelde te kyk:
 Die parallelkykmetode gebruik twee beelde, met die linkeroogbeeld vir die linkeroog en die regteroogbeeld vir die regteroog. Die saamgestelde 3D-beeld lyk groter en verder weg as die twee werklike beelde, en so kan ’n lewensgroot toneel geloofwaardig gesimuleer word. Die kyker probeer "deur" die beeld kyk met sy oë parallel, asof hy na die werklike toneel kyk. Dit kan moeilik wees met normale visie omdat oogfokus en binokulêre konvergensie gewoonlik gekoördineerd is. Een benadering om die twee funksies te skei, is om van naby en met ontspanne oë na die twee beelde te kyk en geen poging aan te wend om skerp te fokus nie, maar eenvoudig gemaklike stereoskopiese samesmelting van die twee dowwe beelde te kry deur "deur" die beeld te kyk, en dan eers te probeer om skerper te fokus. Die afstand van die beelde kan vergroot word indien nodig. Om dit gemaklik te kan sien, moet die grootte en spasiëring van die beelde so wees dat die ooreenstemmende punte van baie veraf voorwerpe in die toneel geskei word deur dieselfde afstand as die kyker se oë, maar nie meer nie; die gemiddelde tussenoogafstand is sowat 63 mm. 
 Die skeelkykmetode ruil die linker- en regteroogbeelde om sodat hulle korrek gesien kan word wanneer die oë skeel is; die linkeroog kyk na die beeld regs en die regteroog na die beeld links. Die saamgesmelte 3D-beeld lyk kleiner en nader as die werklike beelde, en groot voorwerpe en tonele lyk dus kleiner. Dié metode is gewoonlik makliker vir amateurkykers. Om te help om die beelde te meng, kan ’n vingerpunt tussen die skeiding van die twee beelde geplaas word, en dan stadig na die kyker se oë beweeg word terwyl reguit na die vinger gekyk word; op ’n sekere afstand sal dit lyk of ’n saamgesmelte 3D-beeld net bo die vinger sweef. 

Om sonder ’n spesiale toestel of bril na sulke beelde te kyk, verg ’n onnatuurlike kombinasie van oogvergensie (die gelyktydige beweging van die oë in teenoorgestelde rigtings) en akkommodasie. Verskillende kykers kan ’n verskillende mate van ongemak verduur om versmelting en goeie fokus te ondervind, en dit kan wisselende mates van stremming op die oë plaas.

Stereoskope

Die stereoskoop is basies ’n instrument wat twee foto's van dieselfde voorwerp wat uit effens verskillende hoeke geneem is, gelyktydig wys, een vir elke oog. ’n Eenvoudige stereoskoop word beperk deur die grootte van die beeld wat gebruik kan word. ’n Ingewikkelder stereoskoop gebruik twee horisontale periskoopagtige toestelle, wat die gebruik van groter beelde toelaat.

Skyfies
Sommige stereoskope word ontwerp vir die kyk van skyfies, ook bekend as diapositiewe, op film of glas. Van die oudste skyfies, wat in die 1850's uitgereik is, was op glas. In die vroeë 20ste eeu was glasskyfies van 45 x 107 mm en 6 x 13 cm algemene formate vir amateurstereofotografie, veral in Europa. In latere jare was verskeie filmgebaseerde formate in gebruik. Die bekendstes was Tru-Vue, wat in 1931 bekendgestel is, en View-Master, wat in 1939 bekendgestel is en steeds in omloop is. Vir amateurstereoskyfies is die Stereo Realist-formaat, wat in 1947 bekendgestel is, verreweg die algemeenste.

Gemeng

Anagliewe

In dié metode word die twee beelde in rooi en sian gedruk (vroeër in rooi en blou, en soms in geel en blou) en deur ’n bril met ooreenkomstige kleurfilters bekyk, waar een oog net een beeld kan sien en die ander oog die ander beeld. Dit word ’n anaglief genoem. Groter beelde kan so gesien word omdat hulle oor mekaar geprojekteer of afgedruk word. Die bril moet gebruik word met die rooi glas links.

Hierdie metode is uiters geskik vir rekenaar- en televisiebeelde. Geen spesiale skerm is nodig nie.

Polarisasie

Hier word gebruik gemaak van die feit dat lig ’n transversale vibrasie is en dat dit in ’n bepaalde rigting vibreer. Met polarisasiefilters word die beelde gepolariseer sodat een beeld van links bo na regs onder vibreer, en die ander van regs bo na links onder. Die beeld word geprojekteer op ’n skerm wat daarvoor geskik is (’n silwerskerm). Die kyker dra ’n polaroidbril. Hiermee is dit moontlik om kleurfoto's te wys, asook groot beelde omdat die beelde eenvoudig oor mekaar kan val.

Die projeksieskerm moet ’n silwerskerm wees, want dit versteur nie die polarisasie nie. Meestal bestaan die hele skerm nie uit metaal nie, maar word aluminium- of silwerdeeltjies tussen ’n gewone stof ingeweef en dit bewaar die polarisasierigting omdat dit baie weerkaatsend is.

Verwysings

Eksterne skakels
  Nederlandse Vereniging vir Stereofotografie
  International Stereoscopic Union

 Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse en Nederlandse Wikipedia

Optika
Fotografie