رویت تصاویر فضا و آسمان شب در حالت سه بعدی

[طلیعه طلا]

تصویر 3بعدی چگونه خلق می شود؟



چشمان ما با فاصله ای حدود 6تا 7 سانتی متر از یکدیگر قرار گرفته اند، این امر باعث ایجاد تفاوتی در دید هر یک از دو چشم ما شده و از این رو تصویر یک جسم مشخص، اندکی در هر یک از دو چشم متفاوت است. زمانی که این دو تصویر در مغز با یکدیگر ترکیب می شوند ، یک تصویر 3بعدی بوجود می آورد.

از آنجاییکه نماهای 3 بعدی بر پایه تفاوتهای تصویر است، شما به دو منظره (عکس) از موضوع مورد نظر نیازمندید تا قادر به درک منظره واقعی شوید، این تصاویر باید در ترکیب بندی و حالت نرمال چشمان انسان ، از دو نقطه با سطح یکسان با حدود 5 تا 10 سانتی متر فاصله و به شکل موازی گرفته شوند.

حالت قرار گرفتن دو دوربین برای عکسبرداری از صحنه (مانند حالت نرمال چشم )

این عمل چطور اتفاق می افتد؟کدام تفاوت ها باعث بوجود آمدن عمق 3 بعدی می شود؟


تصویر گرافیکی که در زیر می بینید یک صحنه 3بعدی است که در آن تمامی اشیاء دارای عمق متفاوتی هستند، اما تفاوت بین هر دو جسم در چیست که آن را سه بعدی می کند؟

برای پیدا کردن برخی از دلایل، ما هر دو عکس را با یکدیگر میکس کردم (روی هم قرار دادم) و نتیجه بدست آمده تصویر زیر است.
همانطور که می بینید بعضی از اجسام در همان مکان قبلی قرار دارند. به عنوان مثال قارچ ها در هر دو عکس در یک مکان قرار دارند، اما بقیه اشیاء در مکان های متفاوتی قرار دارند. بعضی از آنها نزدیک به یکدیگر هستند و بعضی از آنها فاصله بیشتری از یکدیگر داشته اند.

قارچ در طبقه زیرین (ته) صحنه 3بعدی قرار دارد، به این خاطر که در هر دو عکس در مکان مشابه قرار گرفته بود. این بدین معناست که اگر شما اشیای مشابه را در مکان یکسان و مشابهی در هر دو تصویر قرار دهید آنها در ته تصویر سه بعدی قرار خواهند گرفت.

کره زمین در عکس سمت راست دارای فاصله کمی از حاشیه است (مربع قرمز مقدار تفاوت فاصله دو کره از حاشیه را نشان می دهد )، این شی نسبت به اشیای ته تصویر به شما نزدیکتر خواهد بود وقتی که به آن در حالت 3بعدی نگاه می کنید.

تفاوت بین قلب ها بیشتر از دو کره می باشد، (مربع های قرمز را مقایسه کنید)، بنابراین قلب از کره زمین به شما نزدیکتر خواهد بود.

اما در مورد ماهی چطور؟
در اینجا هم بین مکان قرار گرفتن دو ماهی اختلاف وجود دارد با این تفاوت که مربع قرمز در عکس سمت راست قرار دارد و این بدین معناست که ماهی سمت راست دورتر از ماهی سمت چپ نسبت به حاشیه صفحه قرار گرفته، چه اتفاقی در نمای 3بعدی می افتد؟
در این حالت، شی در پشت صفحه قرار میگیرد و این بدین معناست که ماهی دورترین شی در این صحنه است. (ماهی در عمیق ترین نقطه صحنه قرار گرفته است)

تاریخچه:

استریوسکوپی بیشتر از یک صده است که مورد استفاده قرار می گیرد، در ابتدا با عکس های سیاه و سفید آغاز شد و پس از آن به محدوده عکس های رنگی و فیلم ها توسعه یافت.

از استریوسکوپی در نقشه های جغرافیایی نظامی، بخصوص در نیروی هوایی، همچنین در معماری ، گالری ها، صنایع و برخی اوقات به عنوان ابزار تفریحی استفاده می شود، از اینرو شرکت های مختلف دوربین های مخصوصی را برای این امرساخته اند.


آغاز تاریخ برجسته بینی کمپانی Motion pictures در اواخر 1890 بود اما مکانیزم 3بعدی در آن زمان بسیار ناقص بود.
سرانجام در تاریخ 27 نوامبر 1952، “Bwana Devil” اولین فیلم سه بعدی در لس آنجلس به نمایش در آمد.

در سالها عکاسی فیلم، ساخت عکس های سه بعدی و همینطور فیلم های سه بعدی برای آماتورها بسیار پرخرج و مشکل بود، و فقط معدودی از حرفه ای ها و ثروتمندان قادر به انجام آن بودند، اما پیشرفت دستگاه های دیجیتالی این قاعده ها را تغییر داد.
امروزه با کمک دوربین های دیجیتالی که به راحتی و قیمت بسیار مناسب قابل خرید می باشند مجبور نیستید تا هیچ هزینه ای از بابت فیلم عکاسی و سایر مراحل پرداخت کنید. همچنین با کمک حافظه های فلش که قادر به نگهداری هزاران عکس و نمایش لحضه ای تصویر گرفته شده می باشند دیگر نیازی به هدر دادن وقت برای دیدن نتایج نمی باشیم. علاوه بر آن اکثر موبایل های جدید دارای دوبین می باشند ، بنابراین برای همه و در هر کجا این امکان وجود دارد تا بتواند عکس های سه بعدی بگیرد و این تنها به علاقه مندی شما بستگی دارد. (تصاویر سه بعدی / science Dreams )



- - - به روز رسانی شده - - -



چطور عکس های سه بعدی بگیریم؟

برای گرفتن عکس های 3بعدی روشهای مختلفی وجود دارد. در ادامه به شرح هر یک از این روش ها خواهیم پرداخت.
1- دوربین های استریوسکوپی دارای دو لنز
2- لنزهای سه بعدی مخصوص قابل استفاده بر روی دوربین ها
3- دو دوربین موازی که بر روی یک پایه نصب شده اند
4- یک دوربین
5- سایر تکنیک ها



1- دوربین های استریوسکوپی دارای دو لنز

برخی کمپانی هی بر روی این موضوع کار می کنند و اینگونه دوربین ها را می سازند، این مدل دوربین ها داراع هر دو نوع حرفه ای و آماتور هستند.

2-لنزهای سه بعدی مخصوص قابل استفاده بر روی دوربین ها

شرکت های مختلفی در زمینه ساخت اینگونه لنزها فعالیت می کنند که از جمله معروفترین آنها می توان به شرکت لورئو اشاره کرد.
این لنزها قابل نصب بر روی اکثر دوربین های معمولی می باشند.


3- دو دوربین موازی که بر روی یک پایه نصب شده اند.

این روش رایج ترین راه ممکن است. شما به دو دوربین از یک مدل نیازمندید که بر روی یک پایه نصب شده اند.

4- فقط یک دوربین
این روش معمولاً برای اشیای ثابت مانند ساختمان ها، نماهای طبیعت و یا تمامی چیزهای بدون حرکت استفاده می شود.
در این روش شما می توانید از همه انواع دوربین ها(حتی دوربین های موبایل) استفاده کنید. یک عکس بگیرید، پس از آن دوربین را اندکی (حدود 5 تا 10 سانتی متر) حرکت داده و دوباره عکس بگیرید. توجه داشته باشید که عکس های گرفته شده باید به صورت موازی و بدون تغییر در نور و محدوده فوکوس دوربین باشد.
برای راحت تر انجام دادن این کار میتوانید از پایه های مخصوص دوربین های عکاسی استفاده کنید.


5- سایر تکنیک ها
شما می توانید به کمک نرم افزارهای کامپیوتری نیز تصاویر سه بعدی بسازید.
همچنین برای این کار می توان از برخی نرم افزارهای حرفه ای مانند ”مایا“ و ”استدیو مکس سه بعدی“ نیز در شبیه سازی محیط های مجازی و ساختن انیمیشن ها و فیلم های سه بعدی سود جست.







- - - به روز رسانی شده - - -



چطور تصاویر استریوسکوپی را ببینیم؟

1. Parallel view (روش پارالل)
   
2. Cross eye view (روش کراس آی)
   
3. Anaglyph method (روش آناگلیف)
   
4. Other methods (سایر روش ها)

1- روش پارالل ( Parallel view)

این روش بسیار آسان می باشد و شما برای دیدن تصاویر به هیچ وسیله ای نیاز ندارید، فقط کافی است تا 2 عکس را کنار هم قرار دهید (عکس سمت چپ در طرف چپ و عکس سمت راست در طرف راست) ، سپس به آنها نگاه کنید اما فوکوس نکنید، چشمانتان را در حالت راحت و ریلکس قرار دهید انگار که در حال تماشای فاصله های دور هستید (چشمانتان باید درحالت موازی باشد)، پس از چند ثانیه شما شاهد یک تصویر مات و نامشخص خواهید شد و با گذشت زمان و به تدریج تصویرواضح تر شده تا جایی که شما قادر به دیدن تصویر واقعی با کیفیت بسیار عالی و کاملاً سه بعدی خواهید شد.

ابزارهایی ساخته شده اند که برای دیدن بهتر و سریع تر تصاویر در حالت موازی به شما کمک می کنند. در زیر تصویر نمونه هایی از این وسایل نشان داده شده است. البته استفاده از این ابزارها ضروری نیست و فقط در جهت مشاهده آسانتر استفاده می شود.

2- روش کراس آی (Cross eye view)
این روش نیز شبیه به روش موازی است با این تفاوت که در هنگام نگاه کردن شما باید جای تصویر چپ و راست را عوض کنید (عکس سمت چپ برای چشم سمت راست و عکس سمت راست برای چشم سمت چپ).
با توجه به سیستم دید انسان این بهترین روش دیدن برای چشم های بدون ابزار است . در این روش شما باید به عکس ها نگاه کنید بدون اینکه بر روی آنها فوکوس کنید (نقطه فوکوس چشم شما باید در مکانی بین تصویر اصلی و چشم شما باشد نه روی خود تصویر روبروی شما)، بعد از چند ثانیه ابتدا تصویر نامشخص و ماتی را خواهید دید و بعد از آن و با کمی صبر تصویر به شکلی کاملاً واضح و سه بعدی در خواهد آمد.

3- روش آناگلیف(Anaglyph method)
این رایج ترین روش برای دیدن هم تصاویر و هم فیلم های سه بعدی می باشد. در این روش شما نیاز دارید تا از عینک های مخصوصی که برای این کار طراحی شده اند استفاده کنید، یک شیشه عینک به رنگ قرمز و دیگری آبی یا آبی مایل به سبز است. (البته در طراحی اینگونه عینک ها جزئیات دیگری نیز وجود دارد)

در این روش فقط یک عکس وجود دارد و نیازی به دو عکس نیست، اما عکس مورد نظر تفاوت هایی با یک عکس نرمال دارد.
برای تصویر مربوط به چشم سمت راست ، ما تمامی رنگهای قرمز را بر میداریم بنابراین از آبی مایل به سبز و برای تصویر مربوط به چشم سمت چپ همه رنگ های آبی را برداشته بنابراین از ترکیبات مایل به قرمز استفاده می کنیم. پس از آن این دو تصویر را همانند یک تصویر واحد درهم ضرب کرده (میکس می کنیم) و این تصویر آناگلیف می باشد.
تمامی این عملیات ها با کمک نرم افزارهای کامپیوتری مخصوص قابل انجام می باشند.

Left and right shots side by side


Left and right shots after changes


This is the combined picture in Anaglyph

سایر روش ها (Other methods)
بعلاوه روش های ذکر شده، در موارد خاص روشهای دیگری نیز وجود دارد. علاوه بر آن با پیشرفت علم دانشمندان در حال استفاده از تکنولوژی های جدیدتر نیز می باشند. از عینک های دوربین دارمعمولاً برای بازیهای کامپیوتری استفاده می شود. صفحه نمایش دیجیتال قابل نصب بر روی سر نیز از جمله سایر روش ها می باشند.

Shutter glasses

Head mounted display

منبع : سایت نجوم ایران
ترجمه و تالیف از شیوا خسروی