التصوير المجسم

منظار مجسم جيبي مع صورة اختبار أصلية. يستخدمه العسكريون لفحص أزواج الصور المجسمة الجوية .
الفرق في إسقاطات الخط العمودي في التصوير المجسم حسب المسافة بين العين اليمنى واليسرى - رسوم متحركة لمسافة العين .
منظر لمدينة بوسطن ، حوالي عام  1860 ؛ بطاقة مجسمة مبكرة لمشاهدة مشهد من الطبيعة
صورة مجسمة لمنزل أديسون ر. تينسلي، رقم 787 شارع أورانج، حوالي  تسعينيات القرن التاسع عشر
صورة مجسمة لـ 772 College Street (سابقًا Johnson Street) في ماكون، جورجيا، حوالي سبعينيات  القرن التاسع عشر
تتكون Kaiserpanorama من جهاز عرض متعدد المحطات ومجموعات من الشرائح المجسمة. تم تسجيل براءة اختراعها بواسطة A. Fuhrmann حوالي عام 1890. [1]
مجموعة من السيدات ينظرن إلى مناظر مجسمة، لوحة لجاكوب سبويل، قبل عام 1868. تصوير مبكر لأشخاص يستخدمون مجسمًا.

التصوير المجسم (يُسمى أيضًا التصوير المجسم أو التصوير المجسم ) هو تقنية لإنشاء أو تعزيز وهم العمق في الصورة عن طريق التصوير المجسم للرؤية الثنائية . [2] كلمة التصوير المجسم مشتقة من الكلمة اليونانية στερεός (stereos)  "ثابت، صلب" و σκοπέω (skopeō)  "للنظر، للرؤية". [3] [4] أي صورة مجسمة تسمى صورة مجسمة . في الأصل، كانت الصورة المجسمة تشير إلى زوج من الصور المجسمة التي يمكن مشاهدتها باستخدام منظار مجسم .

تقدم أغلب الطرق المجسمة زوجًا من الصور ثنائية الأبعاد للمشاهد. تُعرض الصورة اليسرى للعين اليسرى والصورة اليمنى للعين اليمنى. عند المشاهدة، يدرك الدماغ البشري الصورتين كمنظر ثلاثي الأبعاد واحد، مما يمنح المشاهد إدراك العمق ثلاثي الأبعاد . ومع ذلك، يفتقر التأثير ثلاثي الأبعاد إلى العمق البؤري المناسب، مما يؤدي إلى نشوء تعارض التقارب والتكيف .

تتميز تقنية التصوير المجسم عن أنواع أخرى من شاشات العرض ثلاثية الأبعاد التي تعرض صورة ثلاثية الأبعاد كاملة ، مما يسمح للمراقب بزيادة المعلومات حول الكائنات ثلاثية الأبعاد التي يتم عرضها من خلال حركات الرأس والعين .

خلفية

تخلق تقنية التصوير المجسم انطباعًا بعمق ثلاثي الأبعاد من زوج من الصور ثنائية الأبعاد. [5] الرؤية البشرية، بما في ذلك إدراك العمق، هي عملية معقدة، لا تبدأ إلا باكتساب المعلومات البصرية التي يتم التقاطها من خلال العينين؛ ويتبع ذلك الكثير من المعالجة داخل الدماغ، حيث يسعى جاهداً لفهم المعلومات الخام. إحدى الوظائف التي تحدث داخل الدماغ أثناء تفسير ما تراه العين هي تقييم المسافات النسبية للأشياء من المشاهد، وأبعاد عمق تلك الأشياء. تشمل الإشارات التي يستخدمها الدماغ لقياس المسافات النسبية والعمق في المشهد المدرك ما يلي: [6]

  • التقارب
  • إقامة
  • الرؤية المجسمة
  • الانسداد - تداخل كائن مع آخر
  • زاوية الرؤية المحددة لجسم معروف الحجم
  • المنظور الخطي (تقارب الحواف المتوازية)
  • الوضع الرأسي (الأشياء الأقرب إلى الأفق في المشهد تميل إلى أن تُرى على أنها أبعد)
  • الضباب أو التباين والتشبع واللون، والمسافة الأكبر ترتبط عمومًا بمزيد من الضباب، والتشبع، والتحول نحو اللون الأزرق
  • تغيير في حجم تفاصيل النمط المحكم

(توجد جميع الإشارات المذكورة أعلاه، باستثناء الإشارتين الأوليين، في الصور ثنائية الأبعاد التقليدية، مثل اللوحات والصور الفوتوغرافية والتلفزيون.) [7]

التصوير المجسم هو إنتاج انطباع بالعمق في صورة فوتوغرافية أو فيلم أو صورة ثنائية الأبعاد أخرى من خلال عرض صورة مختلفة قليلاً لكل عين ، مما يضيف أول هذه الإشارات ( الرؤية المجسمة ). ثم يتم دمج الصورتين في الدماغ لإعطاء إدراك العمق. نظرًا لأن جميع النقاط في الصورة التي تم إنتاجها بواسطة التصوير المجسم تركز على نفس المستوى بغض النظر عن عمقها في المشهد الأصلي، فإن الإشارة الثانية، التركيز، لا تتكرر وبالتالي فإن وهم العمق غير مكتمل. هناك أيضًا تأثيران رئيسيان للتصوير المجسم غير طبيعيين للرؤية البشرية: (1) عدم التطابق بين التقارب والتكيف، الناجم عن الاختلاف بين الموضع المتصور للكائن أمام أو خلف الشاشة أو الشاشة والأصل الحقيقي لذلك الضوء؛ و(2) التداخل المحتمل بين العينين، الناجم عن الفصل غير الكامل للصورة في بعض طرق التصوير المجسم.

على الرغم من استخدام مصطلح "ثلاثي الأبعاد" على نطاق واسع، فإن عرض الصور ثنائية الأبعاد يختلف بشكل واضح عن عرض صورة في ثلاثة أبعاد كاملة . والفرق الأكثر وضوحًا هو أنه في حالة شاشات "ثلاثية الأبعاد"، لا تغير حركة رأس وعين المراقب المعلومات المستلمة حول الأشياء ثلاثية الأبعاد التي يتم مشاهدتها. لا تعاني شاشات الهولوغرافيك والشاشات الحجمية من هذا القيد. تمامًا كما أنه من غير الممكن إعادة إنشاء مجال صوتي ثلاثي الأبعاد كامل باستخدام مكبرين صوتيين مجسمين فقط، فمن المبالغة أن نطلق على الصور ثنائية الأبعاد "ثلاثية الأبعاد". المصطلح الدقيق "مجسم" أكثر صعوبة من التسمية الخاطئة الشائعة "ثلاثية الأبعاد"، والتي ترسخت من خلال عقود عديدة من سوء الاستخدام غير المشكوك فيه. على الرغم من أن معظم شاشات المجسم لا تتأهل كشاشات ثلاثية الأبعاد حقيقية، فإن جميع شاشات ثلاثية الأبعاد الحقيقية هي أيضًا شاشات مجسمة لأنها تلبي المعايير الأدنى أيضًا.

تستخدم معظم شاشات العرض ثلاثية الأبعاد هذه الطريقة المجسمة لنقل الصور. وقد اخترعها لأول مرة السير تشارلز ويتستون في عام 1838، [8] [9] وقام السير ديفيد بروستر بتحسينها ، وهو الذي صنع أول جهاز عرض ثلاثي الأبعاد محمول. [10]

منظار مجسم مرآة ويتستون
منظار مجسم من نوع بروستر، 1870

استخدم ويتستون في الأصل جهازه المجسم (جهاز ضخم نوعًا ما) [11] مع الرسومات لأن التصوير الفوتوغرافي لم يكن متاحًا بعد، إلا أن ورقته الأصلية تبدو وكأنها تتنبأ بتطوير طريقة تصوير واقعية: [12]

ولأغراض التوضيح، استخدمت فقط أشكال الخطوط العريضة، فلو تم استخدام التظليل أو التلوين لكان من الممكن افتراض أن التأثير كان يرجع كليًا أو جزئيًا إلى هذه الظروف، بينما إذا تركنا هذه الأمور خارج الاعتبار فلن يكون هناك مجال للشك في أن التأثير الكامل للتضاريس يرجع إلى الإدراك المتزامن للإسقاطين الأحاديين، أحدهما على كل شبكية. ولكن إذا كان من المطلوب الحصول على أكثر التشابهات دقة للأشياء الحقيقية، فيمكن استخدام التظليل والتلوين بشكل صحيح لزيادة التأثيرات. إن الاهتمام الدقيق من شأنه أن يمكن الفنان من رسم ورسم الصورتين المكونتين، بحيث تقدم لعقل المراقب، في الإدراك الناتج، هوية مثالية مع الشيء المرسوم. يمكن تمثيل الزهور والبلورات والتماثيل والمزهريات والأدوات من مختلف الأنواع، وما إلى ذلك، بحيث لا يمكن تمييزها بالعين عن الأشياء الحقيقية نفسها. [8]

تُستخدم الصور المجسمة في التصوير الفوتوغرامتري وأيضًا للترفيه من خلال إنتاج الصور المجسمة. تكون الصور المجسمة مفيدة في عرض الصور المرسومة من مجموعات بيانات كبيرة متعددة الأبعاد مثل تلك التي يتم إنتاجها بواسطة البيانات التجريبية. قد تستخدم التصوير الفوتوغرافي ثلاثي الأبعاد الصناعي الحديث ماسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد للكشف عن المعلومات ثلاثية الأبعاد وتسجيلها. [13] يمكن إعادة بناء معلومات العمق ثلاثية الأبعاد من صورتين باستخدام الكمبيوتر عن طريق ربط وحدات البكسل في الصورتين اليسرى واليمنى. [14] يهدف حل مشكلة المراسلات في مجال الرؤية الحاسوبية إلى إنشاء معلومات عمق ذات مغزى من صورتين.

المتطلبات البصرية

من الناحية التشريحية، هناك 3 مستويات من الرؤية الثنائية المطلوبة لعرض الصور المجسمة:

  1. الإدراك المتزامن
  2. الاندماج (رؤية ثنائية 'واحدة')
  3. الرؤية المجسمة

تتطور هذه الوظائف في مرحلة الطفولة المبكرة. يعطل بعض الأشخاص المصابين بالحول تطور الرؤية المجسمة، ومع ذلك يمكن استخدام علاج تقويم البصر لتحسين الرؤية الثنائية . تحدد حدة الرؤية المجسمة لدى الشخص [15] الحد الأدنى لتباين الصورة الذي يمكنهم إدراكه على أنه عمق. يُعتقد أن حوالي 12٪ من الأشخاص غير قادرين على رؤية الصور ثلاثية الأبعاد بشكل صحيح، بسبب مجموعة متنوعة من الحالات الطبية. [16] [17] وفقًا لتجربة أخرى، فإن ما يصل إلى 30٪ من الأشخاص لديهم رؤية مجسمة ضعيفة للغاية تمنعهم من إدراك العمق بناءً على تباين الصورة المجسمة. هذا يلغي أو يقلل بشكل كبير من تأثيرات انغماس الصورة المجسمة عليهم. [18]

سول ديفيس (1860-1870)، جسر معلق جديد، شلالات نياجرا، كندا، حوالي عام  1869 ، طباعة ألبومينية، قسم مجموعات الصور، مكتبة المعرض الوطني للفنون، واشنطن العاصمة

قد يتم إنشاء عرض مجسم بشكل مصطنع بواسطة دماغ المشاهد، كما هو موضح في تأثير فان هير ، حيث يدرك الدماغ الصور المجسمة حتى عندما تكون الصور المقترنة متطابقة. تنشأ هذه "الأبعاد الزائفة" من حدة الرؤية المجسمة المتطورة في الدماغ، مما يسمح للمشاهد بملء معلومات العمق حتى عندما تكون هناك إشارات ثلاثية الأبعاد قليلة أو معدومة متاحة بالفعل في الصور المقترنة.

قرص مجسم من الورق المقوى يحتوي على صور للمعبد اليهودي في جنيف ، حوالي  عام 1860 ، ضمن مجموعة المتحف اليهودي في سويسرا .

جنباً إلى جنب

" الطائر المبكر يلتقط الدودة " صورة مجسمة نشرتها شركة نورث ويسترن فيو في بارابو، ويسكونسن عام 1900 ، وتم ترميمها رقميًا

تتكون التصوير المجسم التقليدي من خلق وهم ثلاثي الأبعاد يبدأ من زوج من الصور ثنائية الأبعاد، وهي عبارة عن صورة مجسمة. وأسهل طريقة لتعزيز إدراك العمق في الدماغ هي تزويد عيني المشاهد بصورتين مختلفتين، تمثلان منظورين لنفس الكائن، مع انحراف بسيط يساوي أو يكاد يساوي المنظور الذي تتلقاه كلتا العينين بشكل طبيعي في الرؤية الثنائية .

زوج من الصور المجسمة (أعلى) وصورة مجسمة مركبة تلون منظورًا واحدًا باللون الأحمر والآخر باللون السماوي .
من المستحسن استخدام نظارات ثلاثية الأبعاد باللون الأحمر السماوي لمشاهدة هذه الصورة بشكل صحيح.
زهرتان من نوع Passiflora caerulea تم ترتيبهما كزوج من الصور المجسمة للعرض باستخدام طريقة العرض بالعين المتقاطعة (انظر العرض المجاني)

لتجنب إجهاد العين والتشوهات، يجب عرض كل من الصورتين ثنائيتي الأبعاد على المشاهد بحيث ترى العين أي جسم على مسافة لا نهائية وكأنه مستقيم، دون أن تكون عينا المشاهد متقاطعتين أو متباعدتين. عندما لا تحتوي الصورة على أي جسم على مسافة لا نهائية، مثل الأفق أو السحابة، يجب أن تكون المسافة بين الصورتين أقرب إلى بعضها البعض بشكل متناسب.

تتمثل مزايا المشاهدة جنبًا إلى جنب في عدم انخفاض السطوع، مما يسمح بعرض الصور بدقة عالية جدًا وبألوان الطيف الكامل، والبساطة في الإنشاء، وقلة الحاجة إلى معالجة الصور الإضافية أو عدم الحاجة إليها على الإطلاق. في بعض الظروف، مثل عندما يتم عرض زوج من الصور للعرض المجاني، لا يلزم وجود جهاز أو معدات بصرية إضافية.

العيب الرئيسي للمشاهدين المتجاورين هو أن شاشات العرض الكبيرة ليست عملية كما أن الدقة محدودة بسبب الوسيط الأقل قوة أو العين البشرية. وذلك لأن جهاز العرض أو المشاهد نفسه يجب أن يتحركا بشكل متناسب بعيدًا عن الصورة حتى يتمكنا من رؤيتها بشكل مريح. والاقتراب من الصورة من أجل رؤية المزيد من التفاصيل لن يكون ممكنًا إلا باستخدام معدات عرض تتكيف مع الاختلاف.

عارض العين المتقاطعة القابل للطباعة

مشاهدة مجانية

المشاهدة المجانية هي مشاهدة زوج من الصور جنبًا إلى جنب دون استخدام جهاز عرض. [2]

تتوفر طريقتان للعرض المجاني: [15] [19]

  • تستخدم طريقة المشاهدة المتوازية زوجًا من الصور بحيث تكون صورة العين اليسرى على اليسار وصورة العين اليمنى على اليمين. تظهر الصورة الثلاثية الأبعاد المندمجة أكبر وأبعد من الصورتين الفعليتين، مما يجعل من الممكن محاكاة مشهد بالحجم الطبيعي بشكل مقنع. يحاول المشاهد النظر عبر الصورتين بعينين متوازيتين إلى حد كبير، كما لو كان ينظر إلى المشهد الفعلي. قد يكون هذا صعبًا مع الرؤية الطبيعية لأن تركيز العين والتقارب الثنائي يتم تنسيقهما بشكل معتاد. أحد الأساليب لفصل الوظيفتين هو عرض زوج الصور عن قرب شديد بعيون مسترخية تمامًا، وعدم محاولة التركيز بوضوح ولكن ببساطة تحقيق اندماج مجسم مريح للصورتين الضبابيتين من خلال نهج "النظر من خلال"، وبعد ذلك فقط بذل الجهد لتركيزهما بشكل أكثر وضوحًا، وزيادة مسافة المشاهدة حسب الضرورة. بغض النظر عن النهج المستخدم أو وسيط الصورة، من أجل المشاهدة المريحة والدقة المجسمة، يجب أن يكون حجم وتباعد الصور بحيث تكون النقاط المقابلة للأشياء البعيدة جدًا في المشهد منفصلة بنفس المسافة مثل عيون المشاهد، ولكن ليس أكثر؛ يبلغ متوسط ​​المسافة بين العينين حوالي 63 ملم. ومن الممكن مشاهدة صور منفصلة بشكل أكبر، ولكن نظرًا لأن العينين لا تتباعدان أبدًا في الاستخدام العادي، فإن هذا يتطلب عادةً بعض التدريب المسبق ويميل إلى التسبب في إجهاد العين.
  • إن طريقة المشاهدة بعينين متقاطعتين تبدل صورتي العين اليمنى واليسرى بحيث يمكن رؤيتها بشكل صحيح بعين متقاطعة، حيث ترى العين اليسرى الصورة على اليمين والعكس صحيح. تظهر الصورة الثلاثية الأبعاد المندمجة أصغر وأقرب من الصور الفعلية، بحيث تظهر الأشياء والمشاهد الكبيرة مصغرة. هذه الطريقة عادة ما تكون أسهل للمبتدئين في المشاهدة الحرة. كمساعدة على الدمج، يمكن وضع طرف الإصبع أسفل الفاصل بين الصورتين مباشرة، ثم إحضاره ببطء مباشرة نحو عيني المشاهد، مع الحفاظ على توجيه العينين نحو طرف الإصبع؛ على مسافة معينة، يجب أن تبدو الصورة الثلاثية الأبعاد المندمجة وكأنها تحوم فوق الإصبع مباشرة. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام قطعة من الورق بفتحة صغيرة مقطوعة فيها بطريقة مماثلة؛ عند وضعها بشكل صحيح بين زوج الصورتين وعين المشاهد، ستبدو وكأنها تؤطر صورة صغيرة ثلاثية الأبعاد.

إن بعض أنصار الرؤية المتقاطعة يستخدمون الآن النظارات المنشورية التي تخفي نفسها. وتعمل هذه النظارات على تقليل درجة التقارب المطلوبة وتسمح بعرض صور كبيرة. ومع ذلك، فإن أي أداة مساعدة للرؤية تستخدم المنشورات أو المرايا أو العدسات للمساعدة في الاندماج أو التركيز هي ببساطة نوع من أنواع المنظار المجسم، وهو ما يستبعده التعريف المعتاد للرؤية الحرة.

إن دمج صورتين منفصلتين بطريقة مجسمة دون مساعدة من المرايا أو المنشورات مع الحفاظ عليهما في تركيز حاد دون مساعدة من عدسات الرؤية المناسبة يتطلب حتمًا مزيجًا غير طبيعي من تقارب العين والتكيف . وبالتالي فإن المشاهدة الحرة البسيطة لا يمكنها إعادة إنتاج إشارات العمق الفسيولوجية لتجربة المشاهدة في العالم الحقيقي بدقة. قد يختبر الأفراد المختلفون درجات مختلفة من السهولة والراحة في تحقيق الاندماج والتركيز الجيد، فضلاً عن اختلاف الميول إلى إجهاد العين أو إجهادها.

تصوير ذاتي

التصوير المجسم التلقائي هو تصوير مجسم أحادي الصورة (SIS)، مصمم لخلق الوهم البصري لمشهد ثلاثي الأبعاد ( 3D ) داخل الدماغ البشري من صورة خارجية ثنائية الأبعاد . من أجل إدراك الأشكال ثلاثية الأبعاد في هذه الصور المجسمة التلقائية ، يجب على المرء التغلب على التنسيق التلقائي الطبيعي بين التركيز والتقارب .

بطاقات الصور المجسمة والتصوير المجسم

المنظار المجسم هو في الأساس جهاز يتم فيه عرض صورتين لنفس الجسم، مأخوذتين من زوايا مختلفة قليلاً، في نفس الوقت، واحدة لكل عين. المنظار المجسم البسيط محدود في حجم الصورة التي يمكن استخدامها. يستخدم المنظار المجسم الأكثر تعقيدًا زوجًا من الأجهزة الشبيهة بالمنظار الأفقي ، مما يسمح باستخدام صور أكبر يمكنها تقديم معلومات أكثر تفصيلاً في مجال رؤية أوسع. يمكن للمرء شراء المنظار المجسم التاريخي مثل المنظار المجسم من إنتاج شركة هولمز كتحف.

المشاهدين الشفافية

نموذج E من View-Master من الخمسينيات

تم تصميم بعض أجهزة التصوير المجسم لعرض الصور الشفافة على الفيلم أو الزجاج، والمعروفة باسم الشفافيات أو الشفافيات الشفافة وتسمى عادةً الشرائح . كانت بعض أقدم عروض المنظار المجسم، التي صدرت في خمسينيات القرن التاسع عشر، على الزجاج. في أوائل القرن العشرين، كانت الشرائح الزجاجية مقاس 45 × 107 مم و6 × 13 سم تنسيقات شائعة للتصوير المجسم للهواة، وخاصة في أوروبا. في السنوات اللاحقة، تم استخدام العديد من التنسيقات القائمة على الفيلم. التنسيقات الأكثر شهرة لعروض التصوير المجسم الصادرة تجاريًا على الفيلم هي Tru-Vue ، التي تم تقديمها في عام 1931، و View-Master ، التي تم تقديمها في عام 1939 وما زالت قيد الإنتاج. بالنسبة لشرائح التصوير المجسم للهواة، فإن تنسيق Stereo Realist ، الذي تم تقديمه في عام 1947، هو الأكثر شيوعًا.

شاشات عرض مثبتة على الرأس

شاشة عرض مثبتة على الرأس مع مصدر فيديو منفصل يتم عرضه أمام كل عين لتحقيق تأثير مجسم

يرتدي المستخدم عادة خوذة أو نظارة بها شاشتان LCD أو OLED صغيرتان مع عدسات مكبرة، واحدة لكل عين. يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لعرض أفلام أو صور أو ألعاب مجسمة، ولكن يمكن استخدامها أيضًا لإنشاء شاشة افتراضية . يمكن أيضًا ربط الشاشات المثبتة على الرأس بأجهزة تتبع الرأس، مما يسمح للمستخدم "بالنظر حوله" في العالم الافتراضي عن طريق تحريك رأسه، مما يلغي الحاجة إلى وحدة تحكم منفصلة. يتطلب إجراء هذا التحديث بسرعة كافية لتجنب التسبب في الغثيان لدى المستخدم قدرًا كبيرًا من معالجة الصور بواسطة الكمبيوتر. إذا تم استخدام استشعار موضع ستة محاور (الاتجاه والموضع)، فيمكن لمرتديها التحرك ضمن حدود المعدات المستخدمة. ونظرًا للتقدم السريع في رسومات الكمبيوتر والتصغير المستمر للفيديو والمعدات الأخرى، بدأت هذه الأجهزة تصبح متاحة بتكلفة أكثر معقولية.

يمكن استخدام النظارات التي يتم تثبيتها على الرأس أو التي يمكن ارتداؤها لعرض صورة شفافة مفروضة على رؤية العالم الحقيقي، مما يخلق ما يسمى بالواقع المعزز . يتم ذلك عن طريق عكس صور الفيديو من خلال مرايا عاكسة جزئيًا. يمكن رؤية رؤية العالم الحقيقي من خلال السطح العاكس للمرايا. تم استخدام أنظمة تجريبية للألعاب، حيث يمكن للمعارضين الافتراضيين إلقاء نظرة خاطفة من النوافذ الحقيقية أثناء تحرك اللاعب. من المتوقع أن يكون لهذا النوع من النظام تطبيق واسع في صيانة الأنظمة المعقدة، حيث يمكنه منح الفني ما هو في الواقع "رؤية بالأشعة السينية" من خلال الجمع بين عرض الرسومات الحاسوبية للعناصر المخفية مع الرؤية الطبيعية للفني. بالإضافة إلى ذلك، يمكن توصيل البيانات الفنية والرسوم التخطيطية إلى نفس الجهاز، مما يلغي الحاجة إلى الحصول على مستندات ورقية ضخمة وحملها.

ومن المتوقع أيضًا أن يكون للرؤية المجسمة المعززة تطبيقات في الجراحة، لأنها تسمح بدمج البيانات الشعاعية ( التصوير المقطعي المحوسب والتصوير بالرنين المغناطيسي ) مع رؤية الجراح.

شاشات عرض شبكية العين الافتراضية

شاشة شبكية العين الافتراضية (VRD)، والمعروفة أيضًا باسم شاشة مسح شبكية العين (RSD) أو جهاز عرض شبكية العين (RP)، لا ينبغي الخلط بينها وبين " شاشة شبكية العين "، وهي تقنية عرض ترسم صورة نقطية (مثل صورة تلفزيونية ) مباشرة على شبكية العين. يرى المستخدم ما يبدو أنه شاشة تقليدية تطفو في الفضاء أمامه. للحصول على صورة مجسمة حقيقية، يجب تزويد كل عين بشاشة منفصلة خاصة بها. لإنتاج شاشة افتراضية تشغل زاوية بصرية كبيرة مفيدة ولكنها لا تنطوي على استخدام عدسات أو مرايا كبيرة نسبيًا، يجب أن يكون مصدر الضوء قريبًا جدًا من العين. تعد العدسات اللاصقة التي تتضمن مصدرًا واحدًا أو أكثر من مصادر الضوء شبه الموصل الشكل الأكثر شيوعًا. اعتبارًا من عام 2013، لا يزال تضمين وسيلة مسح شعاع الضوء المناسبة في عدسة لاصقة يمثل مشكلة كبيرة، كما هو الحال مع البديل المتمثل في تضمين مجموعة شفافة إلى حد معقول من مئات الآلاف (أو الملايين، لدقة عالية الدقة) من مصادر الضوء الموازية بدقة.

زوج من نظارات LC ذات المصراع المستخدم لعرض أفلام XpanD ثلاثية الأبعاد. تخفي الإطارات السميكة الأجهزة الإلكترونية والبطاريات.
نظارات RealD الدائرية المستقطبة

مشاهد ثلاثية الأبعاد

هناك فئتان من تكنولوجيا المشاهدة ثلاثية الأبعاد، النشطة والسلبية. المشاهدون النشطون لديهم إلكترونيات تتفاعل مع الشاشة. المشاهدون السلبيون يقومون بتصفية التدفقات المستمرة من المدخلات الثنائية إلى العين المناسبة.

نشيط

أنظمة المصاريع

المبدأ الوظيفي لأنظمة التصوير ثلاثية الأبعاد ذات المصراع النشط

يعمل نظام الغالق عن طريق عرض الصورة المخصصة للعين اليسرى بشكل مفتوح مع حجب رؤية العين اليمنى، ثم عرض صورة العين اليمنى مع حجب العين اليسرى، وتكرار ذلك بسرعة كبيرة بحيث لا تتداخل المقاطعات مع الاندماج المتصور للصورتين في صورة ثلاثية الأبعاد واحدة. يستخدم هذا النظام عمومًا نظارات مصراع من الكريستال السائل. تحتوي كل عدسة عين على طبقة من الكريستال السائل لها خاصية التحول إلى اللون الداكن عند تطبيق الجهد الكهربي، وتكون شفافة بخلاف ذلك. يتم التحكم في النظارات بواسطة إشارة توقيت تسمح للنظارات بالتغميق بالتناوب فوق عين واحدة، ثم الأخرى، بالتزامن مع معدل تحديث الشاشة. العيب الرئيسي في الغالق النشط هو أن معظم مقاطع الفيديو والأفلام ثلاثية الأبعاد تم تصويرها بمنظورين يساري ويميني متزامنين، بحيث يقدم "منظرًا زمنيًا" لأي شيء يتحرك جانبيًا: على سبيل المثال، سيُرى شخص يمشي بسرعة 3.4 ميل في الساعة على مسافة قريبة بنسبة 20% أو بعيدة بنسبة 25% في أحدث حالة من الإسقاط 2x60 هرتز.

سلبي

أنظمة الاستقطاب

لعرض الصور المجسمة، يتم عرض صورتين متراكبتين على نفس الشاشة من خلال مرشحات الاستقطاب أو عرضها على شاشة بمرشحات مستقطبة. للعرض، يتم استخدام شاشة فضية بحيث يتم الحفاظ على الاستقطاب. في معظم الشاشات السلبية، يتم استقطاب كل صف آخر من وحدات البكسل لعين واحدة أو الأخرى. [20] تُعرف هذه الطريقة أيضًا باسم التشابك. يرتدي المشاهد نظارات منخفضة التكلفة تحتوي أيضًا على زوج من مرشحات الاستقطاب المعاكسة. نظرًا لأن كل مرشح يمرر الضوء المستقطب بشكل مشابه ويمنع الضوء المستقطب المعاكس، فإن كل عين ترى صورة واحدة فقط، ويتحقق التأثير.

أنظمة فلترة التداخل

تستخدم هذه التقنية أطوال موجية محددة من الأحمر والأخضر والأزرق للعين اليمنى، وأطوال موجية مختلفة من الأحمر والأخضر والأزرق للعين اليسرى. تسمح النظارات التي تقوم بتصفية الأطوال الموجية المحددة للغاية لمن يرتديها برؤية صورة ثلاثية الأبعاد ملونة بالكامل. تُعرف أيضًا باسم ترشيح المشط الطيفي أو تصور الطول الموجي المتعدد أو التصوير الفائق للصور المجسمة . يستخدم Dolby 3D هذا المبدأ. كما استخدم نظام Omega 3D / Panavision 3D إصدارًا محسنًا من هذه التقنية [21] في يونيو 2012، أوقفت DPVO Theatrical نظام Omega 3D / Panavision 3D، الذي قام بتسويقه نيابة عن Panavision، مستشهدة بـ "الظروف الاقتصادية العالمية الصعبة وسوق ثلاثية الأبعاد".

نظارات ثلاثية الأبعاد Anaglyph

أنظمة الألوان المجسمة

Anaglyph 3D هو الاسم الذي يُطلق على التأثير ثلاثي الأبعاد المجسم الذي يتم تحقيقه عن طريق ترميز صورة كل عين باستخدام مرشحات بألوان مختلفة (عادةً ما تكون متقابلة لونيًا)، وعادةً ما تكون حمراء وسماوية . يمكن استخدام مرشحات الأحمر والسماوي لأن أنظمة معالجة الرؤية لدينا تستخدم مقارنات الأحمر والسماوي، بالإضافة إلى الأزرق والأصفر، لتحديد لون وملامح الأشياء. تحتوي صور Anaglyph 3D على صورتين ملونتين مختلفتين التصفية، واحدة لكل عين. عند النظر إليها من خلال "نظارات anaglyph" "المرمزة بالألوان"، تصل كل من الصورتين إلى عين واحدة، لتكشف عن صورة مجسمة متكاملة. تدمج القشرة البصرية للدماغ هذا في إدراك مشهد أو تركيبة ثلاثية الأبعاد. [22]

نظام كروما ديبث

نظارات ChromaDepth ذات الفيلم المشابه للمنشور

تعتمد تقنية ChromaDepth من شركة American Paper Optics على حقيقة مفادها أنه باستخدام المنشور، يتم فصل الألوان بدرجات متفاوتة. تحتوي نظارات ChromaDepth على رقائق عرض خاصة، تتكون من مناشير صغيرة مجهرية. يؤدي هذا إلى ترجمة الصورة بمقدار معين يعتمد على لونها. إذا استخدم المرء رقاقة منشور الآن بعين واحدة ولكن ليس بالعين الأخرى، فإن الصورتين المرئيتين - اعتمادًا على اللون - تكونان منفصلتين بشكل أو بآخر. ينتج الدماغ الانطباع المكاني من هذا الاختلاف. تتكون ميزة هذه التقنية في المقام الأول من حقيقة أنه يمكن للمرء أن ينظر إلى صور ChromaDepth أيضًا بدون نظارات (وبالتالي ثنائية الأبعاد) خالية من المشاكل (على عكس الصور المجسمة ثنائية اللون). ومع ذلك، فإن الألوان قابلة للاختيار بشكل محدود فقط، لأنها تحتوي على معلومات عمق الصورة. إذا قام المرء بتغيير لون جسم ما، فسيتم أيضًا تغيير المسافة المرصودة له. [23]

عارض منشوري ستريو KMQ مع ملحقات بلاستيكية مفتوحة KMQ

طريقة بولفريتش

يعتمد تأثير بولفريتش على ظاهرة معالجة العين البشرية للصور بشكل أبطأ عندما يكون هناك ضوء أقل، كما هو الحال عند النظر من خلال عدسة مظلمة. [24] نظرًا لأن تأثير بولفريتش يعتمد على الحركة في اتجاه معين لإثارة وهم العمق، فإنه ليس مفيدًا كتقنية مجسمة عامة. على سبيل المثال، لا يمكن استخدامه لإظهار جسم ثابت يمتد على ما يبدو إلى داخل أو خارج الشاشة؛ وبالمثل، لن يُنظر إلى الأشياء التي تتحرك عموديًا على أنها تتحرك في العمق. ستؤدي الحركة العرضية للأشياء إلى إنشاء قطع أثرية زائفة، وستُرى هذه التأثيرات العرضية على أنها عمق اصطناعي لا علاقة له بالعمق الفعلي في المشهد.

صيغة أكثر/أقل

يتم تحقيق المشاهدة المجسمة من خلال وضع زوج من الصور فوق بعضها البعض. يتم تصنيع عارضات خاصة بتنسيق over/under التي تميل البصر الأيمن قليلاً لأعلى والبصر الأيسر قليلاً لأسفل. أكثرها شيوعًا مع المرايا هو View Magic. آخر مع النظارات المنشورية هو عارض KMQ . [25] الاستخدام الحديث لهذه التقنية هو مشروع openKMQ. [26]

طرق عرض أخرى بدون مشاهدين

التصوير المجسم التلقائي

يستخدم جهاز Nintendo 3DS تقنية التصوير المجسم التلقائي لحاجز المنظر الطبيعي لعرض صورة ثلاثية الأبعاد.

تستخدم تقنيات العرض المجسم التلقائي مكونات بصرية في الشاشة، بدلاً من ارتدائها من قبل المستخدم، لتمكين كل عين من رؤية صورة مختلفة. ولأن غطاء الرأس غير مطلوب، يُطلق عليها أيضًا "ثلاثية الأبعاد بدون نظارات". تقسم البصريات الصور اتجاهيًا إلى عيون المشاهد، لذا فإن هندسة عرض الشاشة تتطلب أوضاع رأس محدودة لتحقيق التأثير المجسم. توفر شاشات العرض المجسم التلقائي وجهات نظر متعددة لنفس المشهد، بدلاً من اثنين فقط. يمكن رؤية كل وجهة نظر من نطاق مختلف من المواضع أمام الشاشة. يسمح هذا للمشاهد بالتحرك من اليسار إلى اليمين أمام الشاشة ورؤية المنظر الصحيح من أي موضع. تتضمن التكنولوجيا فئتين عريضتين من الشاشات: تلك التي تستخدم تتبع الرأس لضمان رؤية كل من عيني المشاهد لصورة مختلفة على الشاشة، وتلك التي تعرض وجهات نظر متعددة بحيث لا تحتاج الشاشة إلى معرفة أين تتجه عيون المشاهدين. تشمل أمثلة تقنية شاشات العرض المجسم التلقائي العدسات العدسية وحاجز المنظر والشاشة الحجمية والتصوير المجسم وشاشات مجال الضوء .

التصوير المجسم

التصوير المجسم بالليزر ، في شكله "الخالص" الأصلي من الهولوغرام الناقل للصور الفوتوغرافية ، هو التقنية الوحيدة التي تم إنشاؤها حتى الآن والتي يمكنها إعادة إنتاج كائن أو مشهد بواقعية كاملة بحيث لا يمكن تمييز الاستنساخ بصريًا عن الأصل، نظرًا لظروف الإضاءة الأصلية. [ بحاجة لمصدر ] إنه يخلق مجالًا ضوئيًا مطابقًا لذلك الذي انبعث من المشهد الأصلي، مع اختلاف المنظر حول جميع المحاور وزاوية رؤية واسعة جدًا. تركز العين بشكل تفاضلي على الأشياء على مسافات مختلفة ويتم الحفاظ على تفاصيل الموضوع حتى المستوى المجهري. التأثير يشبه تمامًا النظر من خلال النافذة. لسوء الحظ، يتطلب هذا الشكل "الخالص" أن يكون الموضوع مضاءً بالليزر وثابتًا تمامًا - في غضون جزء بسيط من الطول الموجي للضوء - أثناء التعرض الفوتوغرافي، ويجب استخدام ضوء الليزر لعرض النتائج بشكل صحيح. لم يشاهد معظم الناس أبدًا هولوغرام ناقل مضاء بالليزر. إن أنواع الهولوغرام الشائعة قد أثرت بشكل خطير على جودة الصورة بحيث يمكن استخدام الضوء الأبيض العادي للعرض، ويتم اللجوء دائمًا تقريبًا إلى عمليات التصوير الوسيطة غير الهولوغرافية، كبديل لاستخدام أشعة الليزر النبضية القوية والخطرة، عند تصوير الكائنات الحية.

على الرغم من أن العمليات الفوتوغرافية الأصلية أثبتت عدم فعاليتها للاستخدام العام، فإن الجمع بين الصور المجسمة المولدة بواسطة الكمبيوتر وشاشات العرض المجسمة الضوئية الإلكترونية، وكلاهما قيد التطوير لسنوات عديدة، لديه القدرة على تحويل حلم التلفزيون ثلاثي الأبعاد المجسم الذي دام نصف قرن إلى حقيقة. ومع ذلك، حتى الآن، فإن الكمية الكبيرة من الحسابات المطلوبة لتوليد صورة مجسمة واحدة مفصلة، ​​والنطاق الترددي الضخم المطلوب لنقل تيار منها، قد حصر هذه التكنولوجيا في مختبرات الأبحاث.

في عام 2013، بدأت شركة LEIA Inc ، وهي شركة من وادي السيليكون، في تصنيع شاشات ثلاثية الأبعاد مناسبة للأجهزة المحمولة (الساعات أو الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية) باستخدام إضاءة خلفية متعددة الاتجاهات وتسمح بزاوية رؤية كاملة وواسعة لرؤية المحتوى ثلاثي الأبعاد دون الحاجة إلى نظارات. [27]

شاشات عرض حجمية

تستخدم الشاشات الحجمية بعض الآليات الفيزيائية لعرض نقاط الضوء داخل حجم معين. تستخدم مثل هذه الشاشات وحدات فوكسل بدلاً من وحدات البكسل . تتضمن الشاشات الحجمية شاشات متعددة المستويات، والتي تحتوي على مستويات عرض متعددة مكدسة، وشاشات لوحة دوارة، حيث تقوم اللوحة الدوارة بمسح حجم معين.

تم تطوير تقنيات أخرى لإسقاط نقاط ضوئية في الهواء فوق جهاز. يتم توجيه ليزر الأشعة تحت الحمراء إلى الوجهة في الفضاء، مما يؤدي إلى توليد فقاعة صغيرة من البلازما التي تنبعث منها الضوء المرئي.

التصوير المتكامل

التصوير المتكامل هو تقنية لإنتاج شاشات ثلاثية الأبعاد تكون مجسمة ومتعددة الزوايا ، مما يعني أن الصورة ثلاثية الأبعاد تُعرض دون استخدام نظارات خاصة وتُرى جوانب مختلفة عند عرضها من مواضع تختلف إما أفقيًا أو رأسيًا. يتم تحقيق ذلك باستخدام مجموعة من العدسات الدقيقة (تشبه العدسة العدسية ، ولكنها عبارة عن مجموعة X–Y أو "عين الذبابة" حيث تشكل كل عدسة صغيرة عادةً صورتها الخاصة للمشهد دون مساعدة من عدسة موضوعية أكبر ) أو ثقوب صغيرة لالتقاط المشهد وعرضه كحقل ضوء رباعي الأبعاد ، مما ينتج صورًا مجسمة تعرض تغييرات واقعية في المنظر والمنظور عندما يتحرك المشاهد إلى اليسار أو اليمين أو لأعلى أو لأسفل أو أقرب أو أبعد.

من الناحية الفنية، قد لا يكون التصوير المتكامل نوعًا من التصوير المجسم التلقائي، حيث لا يزال التصوير المجسم التلقائي يشير إلى إنشاء صورتين.

التصوير المجسم المتمايل

التصوير المجسم المتموج هو تقنية لعرض الصور يتم تحقيقها من خلال عرض متناوب سريع للجانبين الأيسر والأيمن من الصورة المجسمة. تم العثور على هذه التقنية بتنسيق GIF متحرك على الويب، ويمكن رؤية الأمثلة عبر الإنترنت في مجموعة الصور المجسمة بمكتبة نيويورك العامة المؤرشفة في 25 مايو 2022 على موقع Wayback Machine . تُعرف هذه التقنية أيضًا باسم "Piku-Piku". [28]

تقنيات التصوير المجسم

كاميرا تلفزيونية ستيريو حديثة

بالنسبة للتصوير المجسم للأغراض العامة، حيث يكون الهدف هو تكرار الرؤية البشرية الطبيعية وإعطاء انطباع بصري أقرب ما يمكن إلى الوجود الفعلي هناك، فإن خط الأساس الصحيح (المسافة بين المكان الذي يتم فيه التقاط الصور اليمنى واليسرى) سيكون هو نفس المسافة بين العينين. [29] عندما يتم عرض الصور الملتقطة بمثل هذا الخط الأساسي باستخدام طريقة عرض تكرر الظروف التي تم التقاط الصورة في ظلها، فإن النتيجة ستكون صورة مماثلة إلى حد كبير لتلك التي يمكن رؤيتها في الموقع الذي تم التقاط الصورة فيه. يمكن وصف هذا بأنه "تصوير مجسم عمودي".

ومع ذلك، هناك مواقف قد يكون من المرغوب فيه فيها استخدام خط أساسي أطول أو أقصر. تشمل العوامل التي يجب مراعاتها طريقة العرض التي سيتم استخدامها والهدف من التقاط الصورة. ينطبق مفهوم خط الأساس أيضًا على فروع أخرى من التصوير المجسم، مثل الرسومات المجسمة والصور المجسمة التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر ، ولكنه يتضمن وجهة النظر المختارة بدلاً من الفصل المادي الفعلي للكاميرات أو العدسات.

نافذة ستيريو

إن مفهوم النافذة المجسمة مهم دائماً، لأن النافذة هي الصورة المجسمة للحدود الخارجية للمنظرين الأيسر والأيمن التي تشكل الصورة المجسمة. وإذا تم وضع أي جسم مقطوع من الجوانب الجانبية للنافذة أمامه، فإن ذلك يؤدي إلى حدوث تأثير غير طبيعي وغير مرغوب فيه، وهذا ما يسمى "انتهاك النافذة". ويمكن فهم ذلك على أفضل وجه بالعودة إلى تشبيه النافذة المادية الفعلية. وبالتالي، هناك تناقض بين إشارتين مختلفتين للعمق: بعض عناصر الصورة مخفية بواسطة النافذة، بحيث تبدو النافذة أقرب من هذه العناصر، وتظهر نفس عناصر الصورة أقرب من النافذة. وعلى هذا النحو، يجب دائمًا تعديل النافذة المجسمة لتجنب انتهاكات النافذة لمنع انزعاج المشاهد من إشارات العمق المتضاربة.

يمكن رؤية بعض الأشياء أمام النافذة، طالما أنها لا تصل إلى الجوانب الجانبية للنافذة. ولكن لا يمكن رؤية هذه الأشياء من مسافة قريبة للغاية، حيث يوجد دائمًا حد لنطاق المنظر الخلاب للرؤية المريحة.

إذا تم عرض مشهد من خلال نافذة، فسيكون المشهد بأكمله عادةً خلف النافذة (بافتراض عرض متوازي، مع رؤية الصور اليسرى بالعين اليسرى والعكس صحيح). إذا كان المشهد بعيدًا، فسيكون على مسافة ما خلف النافذة؛ وإذا كان قريبًا، فسيبدو وكأنه خلف النافذة مباشرة. يمكن حتى لجسم أصغر من النافذة نفسها أن يمر عبر النافذة ويظهر جزئيًا أو بالكامل أمامها. وينطبق الشيء نفسه على جزء من جسم أكبر أصغر من النافذة. والهدف من ضبط نافذة الاستريو هو تكرار هذا التأثير.

لذلك، يجب تعديل موقع النافذة مقارنة بالصورة بأكملها بحيث يمكن رؤية معظم الصورة خارج النافذة. وفي حالة المشاهدة على جهاز تلفزيون ثلاثي الأبعاد، يكون من الأسهل وضع النافذة أمام الصورة، وترك النافذة في مستوى الشاشة.

على العكس من ذلك، في حالة العرض على شاشة أكبر بكثير، من الأفضل بكثير وضع النافذة أمام الشاشة (يُطلق عليها "النافذة العائمة")، على سبيل المثال بحيث يراها المشاهدون الجالسون في الصف الأول على بعد مترين تقريبًا. لذلك، سيرى هؤلاء الأشخاص عادةً خلفية الصورة عند اللانهاية. بالطبع سيرى المشاهدون الجالسون خلف النافذة على مسافة أبعد، ولكن إذا تم التقاط الصورة في ظروف طبيعية، بحيث يرى مشاهدو الصف الأول هذه الخلفية عند اللانهاية، سيرى المشاهدون الآخرون الجالسون خلفها هذه الخلفية أيضًا عند اللانهاية، لأن اختلاف المنظر لهذه الخلفية يساوي متوسط ​​المسافة بين عيني الإنسان.

يمكن تحريك المشهد بأكمله، بما في ذلك النافذة، إلى الخلف أو إلى الأمام بعمق، عن طريق تحريك عرضي العين اليسرى واليمنى أفقيًا بالنسبة لبعضهما البعض. سيؤدي تحريك إحدى الصورتين أو كلتيهما بعيدًا عن المركز إلى إبعاد المشهد بأكمله عن المشاهد، في حين سيؤدي تحريك إحدى الصورتين أو كلتيهما نحو المركز إلى تحريك المشهد بأكمله نحو المشاهد. وهذا ممكن، على سبيل المثال، إذا تم استخدام جهازي عرض لهذا العرض.

في التصوير المجسم يتم إجراء تعديلات النافذة عن طريق تحويل/قص الصور، وفي أشكال أخرى من التصوير المجسم مثل الرسومات والصور التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر يتم دمج النافذة في تصميم الصور أثناء إنشائها.

يمكن اقتصاص الصور بطريقة إبداعية لإنشاء نافذة مجسمة ليست بالضرورة مستطيلة أو مستلقية على مستوى مستوٍ عمودي على خط رؤية المشاهد. يمكن أن تكون حواف إطار المجسم مستقيمة أو منحنية، وعند عرضها بتقنية ثلاثية الأبعاد، يمكن أن تتدفق باتجاه المشاهد أو بعيدًا عنه ومن خلال المشهد. يمكن أن تساعد إطارات المجسم المصممة هذه في التأكيد على عناصر معينة في الصورة المجسمة أو يمكن أن تكون مكونًا فنيًا للصورة المجسمة.

في طريقة العرض المتوازي الحر أو المشاهدة ثلاثية الأبعاد بمساعدة النظارات/المنظار المجسم، قد تشير "انتهاكات النافذة" إلى الأجسام المقصوصة خارج المستوى البؤري أو الشاشة (كما لو كنت تنظر إلى جزء من جسم كبير يملأ نافذة ضيقة). ومع ذلك، تشير معظم انتهاكات النافذة إلى الأجسام التي يتم عرضها في العرض المتقاطع ("النوافذ المنبثقة" حيث يظهر الجسم قبل المستوى البؤري أو الشاشة؛ الصورة اليمنى للعين اليسرى والعكس صحيح)، حيث تبدو أجزاء من الجسم وكأنها مقطوعة فعليًا؛ تخيل جسمًا كبيرًا بارزًا من خلال نافذة صغيرة بحيث يتم قطع حوافه حرفيًا. هذا انتهاك تقليدي بالغ الأهمية للنافذة قبل النافذة (بين المشاهد والشاشة)، وهو أكثر إرباكًا لأن أجزاء من الجسم المنبثق تبدو مفقودة، بدلاً من مجرد إخفائها كما هو الحال مع الأجسام التي يتم عرضها بالتوازي خارج النافذة (العمق).

الاستخدامات

صورة مجسمة لصورة فنية للنظام الشمسي والمجرات القريبة

في حين تم استخدام الصور المجسمة عادةً للتسلية، بما في ذلك البطاقات المجسمة ، والأفلام ثلاثية الأبعاد ، والتلفزيون ثلاثي الأبعاد ، وألعاب الفيديو المجسمة ، [30] والطباعة باستخدام الصور المجسمة والصور المجسمة، والملصقات والكتب ذات الصور المجسمة التلقائية ، هناك أيضًا استخدامات أخرى لهذه التكنولوجيا.

فن

ابتكر سلفادور دالي بعض الصور المجسمة الرائعة في استكشافه لمجموعة متنوعة من الأوهام البصرية. ومن بين فناني الصور المجسمة الآخرين زوي بيلوف، وكريستوفر شنيبرجر، وريبيكا هاكيمان، وويليام كينتريدج، وجيم نوتن. [31] كما تم رسم صور مجسمة مجسمة باللونين الأحمر والأزرق يدويًا. [32]

تعليم

في القرن التاسع عشر، أدرك الناس أن الصور المجسمة توفر فرصة للناس لتجربة الأماكن والأشياء البعيدة، وتم إنتاج العديد من مجموعات الجولات، وتم نشر الكتب التي تسمح للناس بالتعرف على الجغرافيا والعلوم والتاريخ وغيرها من الموضوعات. [33] استمرت مثل هذه الاستخدامات حتى منتصف القرن العشرين، حيث أنتجت شركة Keystone View بطاقات في الستينيات.

هذه الصورة، التي تم التقاطها في 8 يونيو 2004، هي مثال لصورة مركبة ثلاثية الأبعاد تم إنشاؤها بواسطة كاميرا بانورامية مجسمة على متن مركبة سبيريت ، إحدى مركبات استكشاف المريخ . يمكن مشاهدتها مجسمة باستخدام نظارات مرشحة باللونين الأحمر/السماوي. تتوفر أيضًا نسخة ثنائية الأبعاد واحدة . بإذن من وكالة ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. من المستحسن استخدام نظارات ثلاثية الأبعاد باللون الأحمر السماوي لمشاهدة هذه الصورة بشكل صحيح.

استكشاف الفضاء

تم تجهيز مركبات استكشاف المريخ ، التي أطلقتها وكالة ناسا في عام 2003 لاستكشاف سطح المريخ ، بكاميرات فريدة من نوعها تسمح للباحثين بمشاهدة صور مجسمة لسطح المريخ.

تقع الكاميرتان اللتان تشكلان كاميرا بانورامية لكل مركبة جوالة على ارتفاع 1.5 متر فوق سطح الأرض، ويفصل بينهما مسافة 30 سم، مع درجة واحدة من الميل إلى الداخل. وهذا يسمح بتحويل أزواج الصور إلى صور مجسمة مفيدة علميًا، والتي يمكن عرضها كصور مجسمة أو صور مجسمة أو معالجتها إلى صور كمبيوتر ثلاثية الأبعاد. [34]

إن القدرة على إنشاء صور ثلاثية الأبعاد واقعية من زوج من الكاميرات على ارتفاع يقارب ارتفاع الإنسان تمنح الباحثين نظرة ثاقبة حول طبيعة المناظر الطبيعية التي يتم مشاهدتها. ففي البيئات التي لا توجد فيها أجواء ضبابية أو معالم مألوفة، يعتمد البشر على أدلة مجسمة للحكم على المسافة. وبالتالي فإن وجهات النظر التي يتم التقاطها باستخدام كاميرا واحدة تكون أكثر صعوبة في التفسير. وتعالج أنظمة التصوير المجسم التي تستخدم كاميرات متعددة مثل Pancam هذه المشكلة من خلال استكشاف الفضاء بدون طاقم.

الاستخدامات السريرية

يستخدم أطباء البصريات وأطباء العيون وأطباء تقويم البصر ومعالجو الرؤية بطاقات الصور المجسمة والمخططات الشعاعية في تشخيص وعلاج اضطرابات الرؤية الثنائية والتكيف . [ 35]

الاستخدامات الرياضية والعلمية والهندسية

رسم تخطيطي مجسم لعقدة ثلاثية الفصوص ، تم إنشاؤه بواسطة ملحق mpl_stereo [36] لمكتبة الرسم البياني مفتوحة المصدر Matplotlib . يسمح التأثير المجسم برؤية الهيكل ثلاثي الأبعاد المخفي بخلاف ذلك.

وفرت صور الأزواج المجسمة طريقة لتصور ثلاثي الأبعاد للصور الجوية ؛ فمنذ عام 2000 تقريبًا، تعتمد المناظر الجوية ثلاثية الأبعاد بشكل أساسي على تقنيات التصوير المجسم الرقمي. إحدى المشكلات المتعلقة بالصور المجسمة هي مقدار مساحة القرص اللازمة لحفظ مثل هذه الملفات. في الواقع، تتطلب الصورة المجسمة عادةً مساحة أكبر بمرتين من الصورة العادية. في الآونة الأخيرة، حاول علماء الرؤية الحاسوبية إيجاد تقنيات لمهاجمة التكرار البصري للأزواج المجسمة بهدف تحديد نسخة مضغوطة من ملفات الأزواج المجسمة. [37] [38] ينشئ رسامو الخرائط اليوم أزواجًا مجسمة باستخدام برامج الكمبيوتر من أجل تصور التضاريس في ثلاثة أبعاد. [39] يطبق التصور المجسم المحوسب برامج مطابقة المجسم. [40] في علم الأحياء والكيمياء، غالبًا ما يتم تقديم الهياكل الجزيئية المعقدة في أزواج مجسمة. يمكن أيضًا تطبيق نفس التقنية على أي معلمة رياضية (أو علمية أو هندسية) تكون بمثابة دالة لمتغيرين، على الرغم من أنه في هذه الحالات يكون من الأكثر شيوعًا إنشاء تأثير ثلاثي الأبعاد باستخدام شبكة "مشوهة" أو تظليل (كما لو كان من مصدر ضوء بعيد).

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "بانوراما القيصر (الإمبراطور)". 9 يونيو 2012.
  2. ^ ab The Logical Approach to Seeing 3D Pictures. www.vision3d.com by Optometrists Network. تم الاسترجاع في 2009-08-21
  3. ^ στερεός Tufts.edu، هنري جورج ليدل، روبرت سكوت، معجم يوناني إنجليزي ، في مكتبة بيرسيوس الرقمية
  4. ^ σκοπέω، هنري جورج ليدل، روبرت سكوت، معجم يوناني إنجليزي ، على مكتبة بيرسيوس الرقمية
  5. ^ تمارين في الأبعاد الثلاثة: حول الأبعاد الثلاثة، توم لينكولن، 2011
  6. ^ محاكاة الطيران ، جيه إم رولف وكيه جيه ستابلز، مطبعة جامعة كامبريدج ، 1986، الصفحة 134
  7. ^ تمارين في الأبعاد الثلاثة، توم لينكولن، 2011
  8. ^ ab مساهمات في فسيولوجيا الرؤية. - الجزء الأول. حول بعض الظواهر الرائعة وغير الملحوظة حتى الآن في الرؤية الثنائية. بقلم تشارلز ويتستون، زميل الجمعية الملكية، أستاذ الفلسفة التجريبية في كينجز كوليدج، لندن. Stereoscopy.com
  9. ^ ويلينج، ويليام. التصوير الفوتوغرافي في أمريكا، الصفحة 23
  10. ^ الاتحاد الدولي للصور المجسمة، 2006، "الصور المجسمة"، الأعداد 65-72، ص 18
  11. ^ دليل الواقعية المجسمة، ص 375.
  12. ^ دليل الواقعية المجسمة، ص 377-379.
  13. ^ فاي هوانغ، رينهارد كليت، وكارستن شيبي: التصوير البانورامي (كاميرات الاستشعار وأجهزة تحديد المدى بالليزر). وايلي وأولاده، تشيتشيستر، 2008
  14. ^ Dornaika, F.; Hammoudi, K (2009). Extracting 3D Polyhedral Building Models from Aerial Images using a Featureless and Direct Approach (PDF) . Machine Vision Applications. المجلد. وقائع IAPR/MVA . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2010 .
  15. ^ ab كيفية عرض الصور المجسمة ثلاثية الأبعاد مجانًا. جريج إركر. تم الاسترجاع في 2009-08-21
  16. ^ "Eyecare Trust". Eyecare Trust . تم الاسترجاع في 29 مارس 2012 .
  17. ^ "صحيفة ديلي تلغراف" . ديلي تلغراف . 13 يوليو 2010. مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2022. استرجاع 29 مارس 2012 .
  18. ^ "فهم متطلبات الفيديو ثلاثي الأبعاد عالي الجودة: اختبار في إدراك الصور المجسمة". 3droundabout.com. 19 ديسمبر 2011. تم الاسترجاع في 29 مارس 2012 .
  19. ^ كيفية عرض الصور على هذا الموقع. التصوير الفوتوغرافي المجسم – العالم ثلاثي الأبعاد. تم الاسترجاع في 2009-08-21
  20. ^ تسينج، بيل؛ أنستاسيو، ديميتريس. "ترميز الفيديو المتوافق للتسلسلات المجسمة باستخدام قابلية التوسع والبنية المتداخلة لـ MPEG-2" (PDF) . جامعة كولومبيا . تم الاسترجاع في 8 يوليو 2014 .
  21. ^ "الرؤية تصديق"؛ تكنولوجيا السينما، المجلد 24، العدد 1، مارس 2011
  22. ^ "تمارين في الأبعاد الثلاثة: حول الأبعاد الثلاثية".
  23. ^ Bailey, Mike. "OSU ChromaDepth Scientific Visualization Gallery" . تم الاسترجاع في 6 مارس 2024 .
  24. ^ O'Doherty, M; Flitcroft, DI (1 أغسطس 2007). "عرض غير عادي لالتهاب العصب البصري وظاهرة بولفريتش". مجلة طب الأعصاب وجراحة الأعصاب والطب النفسي . 78 (8): 906-907. doi :10.1136/jnnp.2006.094771. ISSN  0022-3050. PMC 2117749. PMID 17635984  . 
  25. ^ "المصطلحات". 8 يونيو 2012.
  26. ^ "openKMQ". 8 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 5 مارس 2009.
  27. ^ Beausoleil, Raymond G.; Brug, Jim; Fiorentino, Marco; Vo, Sonny; Tran, Tho; Peng, Zhen; Fattal, David (March 2013). "إضاءة خلفية متعددة الاتجاهات لعرض ثلاثي الأبعاد بزاوية واسعة وبدون نظارات". Nature . 495 (7441): 348–351. Bibcode :2013Natur.495..348F. doi :10.1038/nature11972. ISSN  1476-4687. PMID  23518562. S2CID  4424212.
  28. ^ كورتين، دينيس ب. "دورات قصيرة-التصوير الفوتوغرافي المجسم-محاكاة ثلاثية الأبعاد-Wiggle 3D". www.shortcourses.com .
  29. ^ DrT (25 فبراير 2008). "Dr. T". Drt3d.blogspot.com . تم الاسترجاع في 4 مارس 2012 .
  30. ^ Banks, Martin S.; Read, Jenny R.; Allison, Robert S.; Watt, Simon J. (June 2011). "Stereoscopy and the Human Visual System". المؤتمر الدولي السنوي الثاني لـ SMPTE حول التصوير المجسم ثلاثي الأبعاد للوسائط والترفيه . مجلة SMPTE للتصوير المتحرك. المجلد 121. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. ص 2-31. doi :10.5594/M001418. ISBN 9781614829515. PMC  3490636 . PMID  23144596.
  31. ^ Horibuchi, S. (1994). سلفادور دالي: فنان الثنائي المجسم. في Horibuchi, S. (المحرر)، Stereogram (ص 9، ص 42). سان فرانسيسكو: Cadence Books. ISBN 0-929279-85-9 
  32. ^ "توم لينكولن - تمارين في الأبعاد الثلاثة".
  33. ^ جامعة فرجينيا، المنظار المجسم في أمريكا ، تم الوصول إليه في 21 مارس 2009.
  34. ^ "Pancam technical brief" (PDF) . جامعة كورنيل . تم الاسترجاع في 30 يونيو 2006 .
  35. ^ Bartiss, OD MD, Michael (25 يناير 2005). "Convergence Insufficiency". WebMD . تم الاسترجاع في 30 يونيو 2006 .
  36. ^ Shambaugh, Scott (17 يناير 2024)، scottshambaugh/mpl_stereo ، تم الاسترجاع في 17 يناير 2024
  37. ^ "خوارزمية لضغط الصور المجسمة".
  38. ^ أورتيس ، اليساندرو. روندو، فرانشيسكو؛ دي جيوري، جوزيبي؛ باتياتو، سيباستيانو (2013). "الضغط التكيفي للصور المجسمة" (PDF) . تحليل ومعالجة الصور – ICIAP 2013 . ملاحظات محاضرة في علوم الكمبيوتر. المجلد. 8156. ص 391-399. دوى :10.1007/978-3-642-41181-6_40. رقم ISBN 978-3-642-41180-9. S2CID  13274055.
  39. ^ ديفيد ف. واتسون (1992). Contouring. A Guide to the Analysis and Display of Spatial Data (with programs on diskette). في: Daniel F. Merriam (Ed.)؛ Computer Methods in the Geosciences؛ Pergamon / Elsevier Science، أمستردام؛ 321 صفحة. ISBN 0-08-040286-0 
  40. ^ Reinhard Klette (2014). "Concise Computer Vision" (انظر الفصل 8 للمطابقة المجسمة). Springer, London؛ 429 صفحة. ISBN 978-1-4471-6319-0 

فهرس

  • سيمونز، جوردون (مارس-أبريل 1996). "كلارنس ج. هينينج: الرجل وراء الماكرو". عالم ستيريو . 23 (1): 37-43.
  • ويلك، مارك أ.؛ زاكوسكي، رون (مارس-أبريل 1996). "نظرة فاحصة على نظام الاستريو الماكرو الواقعي". عالم الاستريو . 23 (1): 14-35.
  • مورجان، ويلارد د.؛ ليستر، هنري م. (أكتوبر 1954). دليل الواقعية المجسمة . و14 مساهمًا. نيويورك: مورجان وليستر. رمز المكتبة : 1954srm..book.....M. OCLC  789470.

قراءة إضافية

  • سكوت ب. شتاينمان، باربرا أ. شتاينمان ورالف فيليب جارزيا. (2000). أساسيات الرؤية الثنائية: منظور سريري . ماكجرو هيل ميديكال. ISBN 0-8385-2670-5 

المجموعات الأرشيفية

  • دليل مجموعة الصور المجسمة لإدوارد ر. فرانك. المجموعات الخاصة والأرشيفات، مكتبات جامعة كاليفورنيا، إيرفين، إيرفين، كاليفورنيا.
  • بطاقات ستيريو شلالات نياجرا RG 541 مستودع مكتبة جامعة بروك الرقمي
  • صور مجسمة لمدينة لويزفيل وما بعدها، من خمسينيات القرن التاسع عشر إلى ثلاثينيات القرن العشرين، من أرشيفات ومجموعات جامعة لويزفيل الخاصة

آخر

  • مختبر دورهام للتصور - أساليب التصوير المجسم وأدوات البرمجيات
  • مجموعة بطاقات الاستيريو الرقمية لمكتبات جامعة واشنطن
  • التصوير المجسم على موقع فليكر
  • المكتبة الرقمية للكتب النادرة والمجموعات الخاصة بالجامعة الأمريكية بالقاهرة مجموعة أندروود أندروود مصر ستيريوفيوز
  • مناظر كاليفورنيا والغرب، حوالي 1867-1903، مكتبة بانكروفت
  • معرض متحفي عن تاريخ الصور المجسمة والمنظارات المجسمة (1850-1930)
  • صورتان مجسمتان من عام 1890
  • الصور المجسمة
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=التصوير المجسم&oldid=1252912250"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate