Контрольные вопросы.

1. Дайте определение понятию острота стереоскопического зрения.

Стереоскопическое зрение - вид зрения, при котором возможно восприятие формы, размеров и расстояния до предмета. Острота соответственно - качественная оценка этих параметров.

Острота стереоскопического зрения (стереоострота, острота глубинного зрения, острота стереоскопического видения) – величина, характеризующая способность зрительного аппарата человека различать минимальную разницу в удаленности друг от друга двух мелких объектов (при рассматривании их двумя глазами). Острота стереоскопического зрения может изменяться в зависимости от условий наблюдения.

2. Дайте определение понятию сепарация.

Разделение элементов стереопары. Стереопара в свою очередь - два изображения одного и того же объекта, которые формируют его трехмерное изображение.

Сепарация (от лат. «отделение, разделение») – раздельное предъявление левому и правому глазу наблюдателя изображений стереопары, позволяющее осуществлять стереоскопическое отображение.

3. Какими методами осуществляется сепарация?

– временной селекции (например, затворным методом);

Затворный метод формирования стереоскопических изображений использует принцип отображения элементов стереопары на экране по очереди. Между каждым глазом и экраном, размещаются устройства, выполняющие функции затвора. Синхронно со сменой элементов стереопары эти устройства становятся оптически непрозрачными, перекрывая поле зрения соответствующего глаза. В качестве затворов выступают, как правило, специальные очки, программно управляемые ПЭВМ (активные поляризационные очки). На данный момент подобный принцип получения пространственной глубины изображения наиболее дешев и доступен любому пользователю. К сожалению, следует признать, что использование 3D очков не позволяет полностью отключить один глаз из зрительного акта за счет того, что используемый поляризационный светофильтр даже после изменения своей плоскости поляризации пропускает часть падающего на него излучения. Несмотря на то, что данный световой поток незначителен по мощности, ослабленное изображение «соседнего» элемента стереопары попадает на другой глаз, и кроме полезного изображения могут возникнуть его «тени». В нормальных (далеких от пороговых) условиях функционирования зрительной системы данный эффект незначителен и им можно пренебречь.

– спектральной селекции (например, поляризационным или анаглифическим методом);

При спектральном методе поляризационной селекции каждый элемент стереопары должен иметь различную (обычно перпендикулярную друг относительно друга) плоскость поляризации световой волны. Пользователь системы одевает пассивные (не подключаемые к ПЭВМ) очки, со специальными поляризационными стеклами, одно – с вертикальной поляризацией, а другое – с горизонтальной. В результате каждый глаз видит только свой образ. На практике с данным принципом работы можно ознакомиться, посетив стереокино. Метод поляризационной селекции прост и удобен, однако для его осуществления нельзя использовать стандартный дисплей компьютера, а приходится применять специализированные (3D) мониторы, к которым, в частности относятся плоскопанельные мониторы на основе жидкокристаллических (ЖК) экранов и ЭЛТ-мониторы, оборудованные встроенными или внешними поляризационными ЖК-фильтрами. Часто используемые в медицинской практике красно-синие, краснозеленые или красно-синие-зеленые очки (вместо стекол применяются красный и синий / зеленый светофильтры) также позволяют получить необходимое разделение полей зрения для каждого глаза. Это возможно, если на экране компьютера формируются только стимулы однотонных цветов, в соответствии с используемым цветом стеклянных или пластиковых светофильтров. По сравнению с красно-зелеными, красно-синие очки обеспечивают более качественный стереоэффект, поскольку длины волн красного и синего цветов оптических излучений более разнесены по спектру, чем красного и зеленого. Следует, однако заметить, что данный метод хотя и является наиболее простым, с точки зрения используемой аппаратуры, но обладает при этом двумя существенными недостатками: – плохая цветопередача формируемых зрительных стимулов; – качество создаваемых изображений значительно уступает качеству, получаемому при применении других методов селекции.

– комбинированным методом.

Комбинированный метод селекции элементов стереопары заключается в совмещении в одном устройстве поляризатора и затвора. При функционировании подобных устройств обеспечивается поочередный показ элементов стереопары, каждый из которых отображается со своей поляризацией. Для получения стереоэффекта достаточно использовать пассивные поляризационные очки. Реализация данного принципа является более дорогой и сложной, но позволяет использовать более простые очки, чем затворный метод.

4. Дайте определение понятию анаглифический (анаглифный) метод сепарации. В чем суть данного метода?

Анаглифический (анаглифный) метод сепарации (от греч. «рельеф») – метод сепарации, заключающийся в использовании принципа спектрозональной фильтрации световых лучей. Позволяет с помощью очков со светофильтрами разного цвета воспринимать каждым глазом только одно из двух окрашенных в различные цвета наложенных друг на друга изображений.

5. Дайте определение понятию стереопара.

Стереопара - два изображения одного и того же объекта, которые формируют его трехмерное изображение.

Стереопара – два изображения одного и того же объекта, зафиксированные с двух ракурсов или созданные искусственно. При раздельном для каждого глаза предъявлении изображений стереопары наблюдатель воспринимает объемно-пространственную картину

6. Дайте определения понятиям угловой и горизонтальный параллакс.

Параллакс — изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя. Ощущение глубины объекта вызвано тем, что при наблюдении удаленных на разное расстояние от наблюдателя точек M и Q (рис.1) углы конвергенции βM и βQ оказываются различными. Разность Δβ = βM - βQ называется угловым параллаксом.

Понятие горизонтального параллакса применяется для отображения глубины пространственной сцены на плоских экранах (то есть на горизонте).

Горизонтальный параллакс (линейный параллакс, пространственный параллакс, стереоскопический параллакс) – взаимное смещение сопряженных точек на стереопаре в горизонтальной плоскости.

7. Дайте определения понятиям положительный, отрицательный и нулевой горизонтальный параллакс.

В спомним 3Д кинотеатры и смотрим на рисунок. Чтобы объект казался нам “на экране” даем одно изображение на оба глаза (точка С). Это называется нулевой горизонтальный параллакс. Для того, чтобы картинка воспринималась как “за экраном” два изображения отображаются на экране таким образом, что угол пересечения взгляда, в теории, будет на большем расстоянии, чем расстояние до экрана (точка В). Это называется положительный горизонтальный параллакс. Для объекта “перед экраном” два изображения отображаются так, что угол пересечения взгляда будет ближе, чем расстояние до экрана. (точка А). Это отрицательный горизонтальный параллакс.

8. Главное условие стереоскопического восприятия

Наличие бинокулярного параллакса.

9. Дайте определение понятию бинокулярный параллакс. При каком условии горизонтальный параллакс преобразуется в бинокулярный параллакс?

БИНОКУЛЯРНЫЙ ПАРАЛЛАКС — различие в углах зрения, обусловленное расстоянием между глазами и служащее причиной различия изображений одного и того же объекта на сетчатках двух глаз. При раздельном рассматривании изображений стереопары горизонтальный параллакс преобразуется в бинокулярный параллакс, наличие которого является главным условием стереоскопического восприятия.

10. Дайте определение понятию базис зрения. Как определить базис зрения и каковы его пределы для человека?

Базис зрения (базис стереоскопического зрения, глазная база, глазной базис, межглазное расстояние, межзрачковое расстояние, межзрачковый базис, нормальный межзрачковый базис, нормальный стереоскопический базис, стереоскопический базис, физиологический базис) (от греч. «база, основа, основание») – расстояние между оптическими центрами левого и правого глаза человека. Его определяют, измеряя расстояние между центрами зрачков глаз при параллельных зрительных осях (взгляд в даль). Величина базиса зрения человека лежит в пределах от 55 до 73 мм. Для расчета стереопараметров принимают значение базиса зрения, близкое к среднему (обычно выбирают величину 2,5 дюйма – 63,5 мм или 65 мм).

11. Каким образом можно добиться высокой степени реалистичности передачи глубинной протяженности формируемого изображения?

Компонуя в одном зрительном образе элементы, как с положительным, так и с отрицательным горизонтальным параллаксом можно добиться высокой степени реалистичности передачи глубинной протяженности формируемого изображения.

12. Сколько и какие этапы можно выделить в процессе бинокулярного восприятия?

В процессе бинокулярного восприятия можно условно выделить три этапа:

– конвергенция – пересечение оптических осей обоих глаз на наблюдаемом объекте;

– аккомодация – фокусировка изображений от рассматриваемого объекта на сетчатках глаз путем изменения силы оптических элементов глаз;

– фузия – слияние изображений, полученных на сетчатках левого и правого глаза в единый пространственный образ.

13. Что отражает схема представленная ниже? (разберитесь в данной схеме, по ней будут вопросы)

Схема отображает угловой параллакс.