6.3. Стереоскопическое зрение

Стереоскопическим зрением называется бинокулярное зрение с постоянным и непосредственным ощущением глубины пространства.

Основным фактором оценки глубины является физиологический параллакс, представляющий собой разность дуг, определяющих положение пары соответственных точек на сетчатке, причем дуга считается положительной, если она расположена слева от центральной ямки.

Для изображенных на рис. 7.2 точек A и B

ηA = f1a1 − f2a2 и ηB = f1b1 − f2b2 .

Физиологический параллакс точки фиксации всегда равен нулю, поскольку ее изображение строится в центральной ямке. Наблюдае-

мая точка дальше точки фиксации при η<0 и ближе при η>0. Установлено, что точки рассматриваемого объекта сливаются и

образуют единое пространственное изображение, если их физиологи-

имного положения объектов. При этом зрение остается бинокулярным и действуют все рассмотренные выше его закономерности.

Стереоскопическое восприятие, согласно динамической тео - рии зрения , происходит благодаря сканированию объекта непроиз-

148

вольными движениями глаз, выражающимися медленными движениями с угловой скоростью 1′ в секунду и амплитудой менее 5′, быстрыми вращениями с угловой скоростью 6000′ в секунду и амплитудой 1−25′ и быстрыми колебаниями с угловой скоростью до 20″ в секунду и амплитудой 10−15″.

1.Снимки должны быть получены из двух точекИпространства.

2.Разность масштабов снимков неДдолжна превышать 16% от их величины. Условие не является обязательным, если имеется возможность рассматривать снимки с помощью оптической системы и устанавливать для ее левой и правой ветвей различное увеличение.

3.Угол конвергенцииА, под которым пересекаются соответствен-б

f′2, c′2 изобразятся на сетчатках левого и правого глаз соответственно

149

в точках a1, c1, f1 и a2, f2, c2. Тогда в пересечении соответственных лу-

чей a1O1a′1 и a2O2a′2, f1O1f′1 и f2O2f′2, c1O1c′1 и c2O2c′2 наблюдатель увидит точки A, F и B, взаимное расположение которых будет соот-

ветствовать натуре.

Прямой стереоэффект (рис. 6.4, а – перекрывающиеся части заштрихованы) возникает при рассматривании левым глазом левого снимка, а правым глазом – правого.

снимки развернуты в своихАплоскостях на 90°, а начальные направления перпендикулярны глазному азису. При этом физиологический параллакс о ращается в нуль, и на людатель видит плоскую картину. Иногда такой стереоэффект используют для отождествления точек.

Рис. 6.4. Размещение снимков для наблюдения прямого (a),

обратного (б) и нулевого (в) стереоскопических эффектов

Обратный стереоэффект (рис. 6.4, б) возникает в случае, если

снимки поменять местами, рассматривая левым глазом правый снимок, а правым – левый. При таком наблюдении физиологический параллакс меняет знак, возвышенности воспринимаются как понижения, и наоборот.

Нулевой стереоэффект (рис. 6.4, в) возникает в случае, если

150

•разность масштабов смежных снимков легко устраняется применением оптических систем с переменным увеличением для левой и правой ветвей;

•при аэрофотосъемке угол конвергенции всегда превышает 15°;

•разворот снимков и установление линий, соединяющих соответственные точки снимков, параллельно глазномуИбазису затруднений не вызывает.

Выполнение пятого условия, требующего, чтобы каждый глаз рассматривал соответствующий снимок, вызывает определенные за-

труднения, поскольку выполнить его без специальной подготовки нелегко. Это объясняется тем, что при Драссматривании снимков зрительные оси должны быть почти параллельны, в то время как аккомодация соответствует их удалению на 25 см. В связи с этим для наблюдения каждым глазом только одного изображения применяют разные

способы: оптический, анаглифический, поляроидный и др.

Оптический способ Аоснован на применении для наблюдениябглавным расстоянием F , из-

Некоторые конструкции стереоскопов снабжены бинокулярными на адками, измерительными и другими устройствами различного назначения.

поляроидов (Р. Брукхарт, 1942 г.) основан на получении левого и правого изображений в поляризованном свете, образующемся при пропускании светового потока через два поляроида, каж-

151

дый из которых представляет собой пару плоско-параллельных стек-

лянных пластинок с заключенной между ними пленкой-поляризато- ром. Поскольку интенсивность проходящего через систему светового потока изменяется пропорционально косинусу угла между плоскостями поляризации, то для получения стереоэффекта достаточно раз-

тельных цветах (например, в красном и сине-зеленомИ). Наблюдение выполняется через анаглифические очки со стеклами таких же цветов, и каждый глаз воспринимает только одно из изображений: красный светофильтр пропускает красный цвет и задерживает сине-зеленый, а

вернуть плоскости поляризации левого и правого изображений на 90°, наблюдая их через очки-анализаторы с аналогичными поляризаторами. При этом плоскости поляризации левого и правого изображений должны быть параллельны плоскостям поляризации соответствующих анализаторов очков. Наблюдаемая модель имеет нормальные тона, свойственные фотоизображению, поэтому способ позволяет получать модель по черно-белым и цветным снимкам.

Анаглифический способ наблюдения заключается в рассматривании двух совмещенных изображений, исполненных в дополни-

снимка – в красный цвет, то, рас сматривая их через красный К и си- не-зеленый С–З светофильтры, наблюдатель увидит (рис. 6.6): левым

152