Stereo fotografie (ze starořeckého στερεός „stereos“ - „prostorové“), 3D fotografie je druh fotografie , která vám umožňuje vidět zachycenou scénu v trojrozměrném prostoru díky binokulárnímu vidění . Stereofotografie se provádí současně ze dvou nebo více úhlů ( bodů snímání ), výsledkem je stereo pár , jehož části jsou odděleně pozorovány očima diváka [1] . Objem lze zaznamenat i pomocí holografických metod , ale je založen na zcela jiných principech a není považován za typ stereofotografie.
Stereo fotografie se ve Velké Británii rozšířila v polovině 19. století. Za jednu z průkopníků stereofotografie je považována britská aristokratka a amatérská fotografka Clementine Gawardenová . Pořídila dvě fotografie krajin kolem Dundrum Manor , mírně posunuté pro vytvoření trojrozměrného efektu [2] . Historička fotografie Kimberley Rhodesová cítila, že tato raná díla Hawardenové nelze považovat za díla vysokého umění a pravděpodobně kvůli tomu nebyla vystavena během jejího života [3] . Dodnes se dochovalo velké množství jejích stereoskopických párů, pořízených na panství Dundrum v Irsku v letech 1857-1864, které její manžel zdědil po smrti jejího otce. Značný počet z nich je nyní ve sbírce Victoria and Albert Museum v Londýně [2] .
Pro získání stereo páru je nutné střílet stejné objekty ze dvou různých bodů, které jsou od sebe horizontálně vzdáleny ve vzdálenosti stereo základny. Přitom nezáleží na tom, jak byly tyto snímky pořízeny: ve dvou krocích s jednou běžnou kamerou , která se přesouvá z jednoho místa na druhé, se dvěma spárovanými identickými kamerami („fotopark“) nebo se specializovaným stereo fotoaparát [4] . Další způsob stereofonního snímání spočívá v použití speciálního stereo nástavce na objektivu běžného fotoaparátu. Taková tryska pomocí hranolů nebo zrcadel vytváří v rámovém okně obraz sestávající ze dvou obrazů získaných z různých úhlů [5] . Specializované stereo kamery obsahují dvě nebo více čoček, které snímají stejný objekt z různých úhlů.
Každá z metod má své výhody a nevýhody. Nejjednodušší je fotografování konvenčním fotoaparátem, pohybujícím se vodorovně, někdy po speciálním vodítku. Tato technika však není vhodná pro focení pohybujících se objektů, které mají čas na přesun mezi dvěma expozicemi [6] . Dva identické fotoaparáty vyžadují přesnou synchronizaci závěrky ze stejného důvodu . Nejpohodlnější je focení se specializovanou stereo kamerou, která vlastně konstrukčně kombinuje dva fotoaparáty ve společném těle se samostatnými závěrkami, ale společným hledáčkem a páskovou dráhou. Takové fotoaparáty mohou obsahovat více než dva objektivy, poskytující víceúhlové snímání navržené pro speciální demonstrační technologie, které vám umožní skutečně se „dívat“ za hlavní objekt.
Skládací stereo kamera
Sovětská stereo kamera " Sputnik "
Fotoaparát se stereo objektivem
Sovětská stereo kamera " FED-Stereo "
Stereo kamera "Nimslo"
Hotový obraz je možné prohlížet bez jakýchkoliv zařízení ( paralelní a křížové stereopáry ), pomocí stereoskopu , dvojitého zpětného projektoru nebo na plošném tisku zhotoveném lentikulárním tiskem nebo s dvoubarevným anaglyfovým obrazem. Ve stereoskopu jsou obrazy stereopáru odděleny samostatnými okuláry pro pravé a levé oko. Lentikulární tisk nevyžaduje žádná optická zařízení, zatímco anaglyfový tisk vyžaduje jednoduché brýle s červeným a zeleným filtrem. Lentikulární tisk navíc umožňuje více než dva úhly stereopáru. Při diaprojekci se separace provádí nejčastěji polarizací pomocí filtrů na čočkách projektoru a brýlí příslušného typu [7] .
Ve většině případů se při stereofonním snímání vzdálenost mezi optickými osami čoček bere přibližně stejně jako mezi zorničkami očí dospělého člověka, tedy 65 milimetrů [6] . Taková stereobáze je považována za standardní. V hotovém snímku přitom pocit objemu odpovídá dojmu získanému přímým pozorováním scény. Pokud je však celá snímaná scéna od fotoaparátu vzdálena více než 100 metrů, stereo obraz vypadá na normálním základě plochý. Optimálního pocitu hlasitosti je dosaženo, pokud je stereo základ přibližně 1/50 vzdálenosti od objektu [8] [9] .
Na velké vzdálenosti a fotografování rozsáhlých krajin může být nutné zvýšit stereo základnu na několik desítek nebo dokonce stovek metrů. Takové snímání je možné jednou kamerou, která se přenáší z jednoho bodu do druhého při zachování rámování, nebo dvěma kamerami synchronizovanými pomocí radiové závěrky. V extrémních případech, díky orbitálnímu pohybu Země , může stereobáze dosáhnout milionů kilometrů a zobrazovat objemové astronomické objekty [10] . Rozšířená stereobáze se často používá v letecké fotografii pro fotogrammetrii . Nejběžnější technologie je založena na štěrbinových leteckých kamerách , které provádějí snímání trasy ze dvou úhlů: před kurzem a pozadu. Výsledná paralaxa může být až několik kilometrů, což poskytuje vynikající čitelnost reliéfu i z vysokých nadmořských výšek [11] .
Při výběru široké stereo základny musí být střelecké body umístěny přísně ve stejné výšce, což může způsobit potíže v oblastech s výrazným reliéfem. Při focení jednou kamerou je nutná přísná nehybnost všech předmětů. Kvalitu stereo obrazu může snížit i mírné kolísání vegetace, nemluvě o větších objektech jako jsou mraky. Při velkém počtu pohybujících se objektů, jako jsou vozidla, by mělo být natáčení prováděno dvěma synchronizovanými kamerami současně. V tomto případě by ohniskové vzdálenosti objektivů a orámování měly být shodné a expoziční parametry by se měly shodovat [12] .
Na rozdíl od stereosnímků pořízených se standardním základem hyperstereo zkresluje subjektivní vnímání velikosti pozemku. Objekty se zdají menší než ve skutečnosti a blíže, než byly v době fotografování. U velmi velkých stereobází lze vytvořit dojem „hračky“ [13] . Městské krajiny zatažené do hlubin mohou působit jako soubor plochých scenérií umístěných v různých vzdálenostech od pozorovatele. Z těchto důvodů by se velké stereobáze měly používat pouze v případě potřeby, zejména pro aplikované účely. Nejběžnější použití hypersterea je pro terénní měření ve fotogrammetrii. Zde zvýšený stereofonní základ zlepšuje přesnost 3D modelování založeného na stereo snímcích.
Pocit „hračky“ a „kartonu“ lze eliminovat proporcionálním zvětšením ohniskové vzdálenosti objektivů s rozšířenou stereo základnou. V tomto případě jsou subjektivní velikosti objektů na obrázku udržovány normální a celá scéna se zdá být bližší, než ve skutečnosti byla. Například při použití teleobjektivu s dvojnásobnou ohniskovou vzdáleností oproti běžnému objektivu musí být stereo základna také dvojnásobná oproti standardnímu 65mm. V tomto případě se na obrázku subjekty zdají být dvakrát tak blízko, než byly ve skutečnosti, při zachování normální velikosti.
Při fotografování ze vzdálenosti blíže než 2 metry se paralaxa zvyšuje na hodnoty, které snižují komfort vnímání scény. Z velmi blízkých vzdáleností je získán stereo pár, který se stává nemožným pozorovat kvůli příliš velkým úhlům konvergence [14] . Proto se při makrofotografii stereofonní základ zmenšuje úměrně k měřítku . Čím blíže jsou předměty, tím kratší by měl být stereofonní základ [9] . Při fotografování stacionárních objektů je dosaženo redukovaného stereofonního základu posunem fotoaparátu mezi expozicemi. Pro fotografování pohybujících se objektů v různých zemích byly vyrobeny speciální fotoaparáty, například Macro Realist, vhodné pro makrofotografii na vzdálenost 10 až 15 centimetrů.
Další metoda stereo makrofotografie zahrnuje použití plochého skeneru. V tomto případě je objekt naskenován dvakrát a pokaždé je umístěn na podložní sklíčko do mírně odlišných pozic.
| stereo obraz | |
|---|---|
| Technika | |
| Vnímání | |
| Aplikace, produkty | |