Az autosztereoszkópia , a szemüveg nélküli binokuláris sztereoszkópia a sztereoszkópia egy olyan fajtája, amelyben a háromdimenziós kép érzékeléséhez nincs szükség semmilyen elválasztó eszközre, például szemüvegre , sztereoszkópra és egyéb, a megfigyelő szeme elé helyezett eszközökre [1] . A háromdimenziós képet lapos képernyő vagy fénykép közvetlen megtekintésével érzékeljük, és autosztereogramnak nevezzük .
A legelterjedtebb autosztereoszkópiás technológiák a lencse alakú vagy rés raszteres , holográfiai , valamint a sztereó kijelzők , beleértve a fénymezőt is . Az autosztereoszkópiát a fényképezésben , a filmezésben , a televíziózásban , a reklámozásban és a vizuális információk megjelenítésének egyéb területein használják. Az elv fő előnye abban rejlik, hogy a háromdimenziós kép további eszközök nélkül is érzékelhető, valamint a szemüveget viselő látássérült emberek számára.
A modern technológia számos autosztereoszkópos technológiát ismer, beleértve az okulográfiát is . De legtöbbjük a sztereopár szétválasztás raszteres elvén alapul. Ebben az esetben lencsés, prizmás vagy hasított raszter használható. A kép vízszintes tisztasága elkerülhetetlenül csökken, de hangerejét a nézők többsége magabiztosan érzékeli. A két rasztertípus mindegyike megvan a maga előnye, és nem minden esetben alkalmazható.
Az elv a kép különböző részeinek átfedésén alapul, különböző pontokból nézve keskeny, átlátszatlan csíkokból álló rácsozattal. Ebben az esetben a sztereopár képei ugyanazokból a sávokból állnak, amelyek egymás után váltakoznak. Ennek eredményeként a megfigyelő minden szeme a rácsban lévő réseken keresztül csak a sztereó pár neki szánt részének csíkjait látja, míg a szomszédosakat a raszter fedi.
A technológiát egymástól függetlenül August Berthier találta fel, aki nem ért el gyakorlati eredményeket, és Frederic Ives, aki 1901-ben megalkotta a világ első, hasított raszteren alapuló autosztereogramját [2] . Két évvel később Ives elkezdte árulni az ilyen képeket, és megkezdte az autosztereoszkópia kereskedelmi alkalmazását [3] . 1941. február 4-én kezdte meg működését Moszkvában a világ első, autosztereoszkópikus, szemüveg nélküli, drótrésszel ellátott moziterme [4] . A 2000-es évek elején a Sharp kiadta a világ első folyadékkristályos kijelzőjét , amely támogatja a szemüveg nélküli sztereoszkópiát. A kijelzőt két márkájú laptop kis tételeiben telepítették , és egy ideig egyedülálló maradt. 2009-ben mutatták be a Fujifilm FinePix W sorozatú Real 3D sztereó kamerát 2,8 hüvelykes autosztereoszkópos LCD-vel. Mindezek a kijelzők, akárcsak a későbbi Nintendo 3DS játékkonzol kijelzője , résképernyős technológián alapulnak.
A résképernyő hátránya a nagy fényveszteség mellett a viszonylag szűk zóna, ahonnan háromdimenziós kép látható. Ennek eredményeként a megfigyelőnek meg kell keresnie a szeme optimális helyzetét a képernyőhöz vagy képhez képest, és ha véletlenül megmozdul a fej, a hatás eltűnik. A párhuzamos hasított raszter nagyon szűk látómezőt ad, amely merőleges a képernyő síkjára. Ennek a zónának a kiterjesztésére és a filmvetítésnél kényelmesebb, a képernyő alatti síkra tolására Szemjon Ivanov szovjet feltaláló egy „perspektíva” raszter használatát javasolta, amelynek rései egy pontba konvergálnak [2] . Egyes monitorgyártók úgy bővítik a látómezőt, hogy az árnyékoló csíkok helyzetét a szemkövető érzékelőktől érkező jelek szerint szabályozzák .
Walter Hess 1912-ben szabadalmaztatott egy hengeres lencse rasztert. A hasított képernyő azonos méretű konvergens objektívekre történő cseréje lehetővé tette a fényveszteség drasztikus csökkentését, ami miatt az egymásra helyezett rácsos fényképek túl sötétnek tűntek. További előnyt jelentett a sztereó kép láthatósági zónájának kiszélesedése, ami túl szűk a barrier autosztereogramokhoz. Ennek eredményeként nem egy korlátozott területről, pontosan a képernyő közepe előtt vált láthatóvá egy teljes értékű háromdimenziós kép, hanem az oldalsó pontokról is. A lencse alakú raszter adottságai miatt lehetővé vált többszögű autosztereogramok létrehozása , amikor a megfigyelő fejének mozgásával a rögzített objektumok nézőpontja megváltozik [5] . Az ilyen autosztereogramot "parallaxis panorámagramnak" [6] nevezik .
A Philips az 1990-es évek közepén megalkotta a lencse alakú raszteres sztereó megjelenítési technológiát, amelynek lencséi pontosan a sztereó pár részképeinek megfelelő pixelvonalak felett helyezkedtek el. Egy ilyen eszköz lehetővé tette, hogy a WOWvx sorozatú monitorok akár 2160p felbontású, szemüveg nélküli sztereó képet kapjanak 46 lehetséges látószög mellett [7] . A StereoGraphics hasonló kialakítású, de ferde lencse alakú raszteres monitorokat gyárt.
Nem sokkal Hess 1908-as feltalálása előtt Gabriel Lippmann olyan technológiát javasolt, amellyel kétdimenziós gömb alakú mikrolencséken keresztül lehet fényképezni [8] . Ebben az esetben lehetővé válik olyan volumetrikus képek készítése, amelyek pontosan visszaadják a rögzített tárgyakat eredeti méretükben. A mikrolencsék mindegyike a saját szögében alkot részképet a tárgyról , amely eltér a többi lencse szögétől. Ennek eredményeként az így készített kép reprodukálásakor a megfigyelő háromdimenziós képet lát a fényképezendő tárgyakról, amelyek a fényképezőlap mögött „lógnak” a felvétel pillanatával megegyező távolságra [9] . Bármilyen fejeltolással a látószög ugyanúgy változik, mint az eredeti tárgyak körülnézésekor. Az ilyen többszögű képet néha aspektogrammának vagy integrál képnek nevezik. Az aspektográfia hátránya egy kis szögmező , amelyet a mikrolencse raszter periódusa korlátoz. Ezért az integrált fényképezés csak kisméretű, raszteres lemez méretével arányos tárgyak fényképezésére alkalmas. A kapott kép természetét és egyéb jellemzőit tekintve az integrál fényképezés közel áll a később feltalált holográfiához , ezért néha nyalábnak vagy inkoherens holográfiának nevezik [8] .
A holográfia , amelyet 1947-ben Dénes Gábor magyar fizikus talált fel , a legfejlettebb autosztereoszkópiát biztosító technológiává vált [10] . A hologramok rögzítésekor nem használnak lencséket , és a fényképezett tárgyak alakja és a rajtuk lévő megvilágítás eloszlása helyett közvetlenül az ezekről a tárgyakról visszavert fény hullámterét rögzítik. Ehhez koherens fényforrásokkal világítják meg őket, amelyek különféle típusú lézerek . A tárgyak által visszavert lézerfény hozzáadódik az ugyanabból a forrásból származó referenciahullámhoz, interferenciamintázatot képezve egy nagy felbontású fényképezőlap felületén, amely mikroszkopikus, váltakozó csíkokból áll [11] . Ha az előhívott fotólemezt ugyanazzal a fénnyel világítjuk meg, az interferenciamintázat-sávok szélein kialakuló diffrakció következtében megtörik, és a hologram rögzítésekor meglévő hullámtérrel azonos hullámteret képez [12] . Ennek eredményeként a megfigyelő egy virtuális képet lát a rögzített tárgyakról, amelyek ugyanolyan távolságra "lógnak" a fényképező lemeztől, mint maguk a tárgyak. Ugyanakkor a kép terjedelmesnek és több látószögűnek tűnik, lehetővé téve, hogy „nézzen” a rögzített tárgy mögé, amikor a fejet elmozdítják [10] . A tárgyak megjelenítésének pontossága és valósághűsége ellenére a holográfia nem talált széles körű gyakorlati alkalmazást a fotózásban és a moziban a technológiai összetettség és a koherens fényforrások szükségessége miatt.
| sztereó kép | |
|---|---|
| Technológia | |
| Észlelés | |
| Alkalmazás, termékek | |