Что такое стереоскоп
В статье переведен метод обучения стерео видению предложенный Перельманом в занимательной физике, по которому я научился в детстве рассматривать стерео пары без специальных приспособлений.
Надеюсь данная методика позволит моим подписчикам овладеть этим искусством.
Переходя от картин к телесным предметам, зададим себе вопрос: почему, собственно. предметы кажутся нам телесными, а не плоскими? На сетчатке нашего глаза изображение получается ведь плоское. Каким же образом происходит то, что предметы представляются нам не в виде плоской картины, а телами трех измерений?
Здесь действуют несколько причин. Во-первых, различная степень освещения частей предметов позволяет нам судить об их форме. Во-вторых, играет роль напряжение, которое мы ощущаем, когда приспособляем глаза к ясному восприятию различно удаленных частей телесного предмета: все части плоской картины удалены от глаза одинаково, между тем как части пространственного объекта находятся на различном расстоянии, и чтобы ясно видеть их, глаз должен не одинаково "настраиваться". Но самую большую услугу оказывает нам то, что здесь изображения, получаемые в каждом глазу от одного и того же предмета, не одинаковы. В этом легко убедиться, если смотреть на какой-нибудь близкий предмет, попеременно закрывая то правый, то левый глаз. Правый и левый глаз видят предметы не одинаково, в каждом рисуется иная картина, и это-то различие, истолковываемое нашим сознанием, дает нам впечатление рельефа (рис. 1).
Теперь представьте себе два рисунка одного и того же предмета: первый изображает предмет, каким он кажется левому глазу, второй - правому. Если смотреть на эти изображения так, чтобы каждый глаз видел только "свои" рисунок, то вместо двух плоских картин мы увидим один выпуклый, рельефный предмет, даже более рельефный, чем телесные предметы, видимые одним глазом. Рассматривают такие парные рисунки при помощи особого прибора стереоскопа. Слияние обоих изображений достигалось в прежних стереоскопах при помощи зеркал, а в новейших с помощью стеклянных выпуклых призм: они преломляют лучи так, что при мысленном их продолжении оба изображения (слегка увеличенные благодаря выпуклости призм) покрывают одно другое. Идея стереоскопа, как видим, необычайно проста, но тем поразительное действие, достигаемое столь простыми средствами.
Большинству читателей, без сомнения, случалось видеть стереоскопические фотографии различных сцен и ландшафтов. Иные, быть может, рассматривали в стереоскоп и чертежи фигур, изготовленные с целью облегчить изучение стереометрии. В дальнейшем Мы не будем говорить об этих более или менее общеизвестных применениях стереоскопа, а остановимся лишь на тех, с которыми многие читатели, вероятно, незнакомы.
Наш естественный стереоскоп
При рассматривании стереоскопических изображений можно обойтись и без какого- либо прибора: надо лишь приучить себя соответствующим образом направлять глаза. Результат получается такой же, как и при помощи стереоскопа, с той лишь разницей, что изображение при этом не увеличивается. Изобретатель стереоскопа Уитстон первоначально пользовался именно этим естественным приемом.
Я прилагаю здесь целую серию стереоскопических рисунков постепенно возрастающей сложности, которые советую попытаться рассматривать непосредственно, без стереоскопа. Успех достигается лишь после ряда упражнений [Надо заметить, что умение видеть стереоскопически даже в стереоскоп дается не всем людям, некоторые (например, косоглазые или привыкшие работать только одним глазом) совершенно неспособны к нему, другим оно дается после продолжительного упражнения, наконец, третьи, преимущественно молодые люди, научаются этому очень быстро в четверть часа.
Начните с рис. 2 - пары черных точек. Держите их перед глазами и в течении нескольких секунд не сводите взгляда с промежутка между пятнышками, при этом сделайте такое усилие, словно бы желали рассмотреть предмет, расположенный далее, позади рисунка. Вы увидите скоро уже не два, а четыре пятна, кружки раздвоятся. Но затем крайние точки уплывут далеко, а внутренние сблизятся и сольются. Если вы повторите то же с рис. 3 и 4, то в последнем случае в момент слияния увидите перед собой словно внутренность длинной трубы, уходящей в даль.
Добившись этого, можете перейти к рис. 5; здесь вы должны увидеть висящие в воздухе геометрические тела. Рис. 6 представит вам длинный коридор каменного здания или туннель, а на рис. 7 вы можете восхищаться иллюзией прозрачного стекла в аквариуме. Наконец, на рис. 8 перед нами уже целая картина морской пейзаж. Научиться такому непосредственному рассматриванию парных изображений сравнительно нетрудно.
Многие из моих знакомых овладевали этим искусством в короткий срок, после небольшого числа проб. Близорукие и дальнозоркие, носящие очки, могут не снимать их, а смотреть на изображение так, как рассматривают всякую картину. Пробуйте придвигать или отодвигать от глаз рисунки, пока не уловите надлежащего расстояния. Во всяком случае нужно проделывать опыты при хорошем освещении это сильно способствует успеху.
Научившись рассматривать без стереоскопа воспроизведенные здесь рисунки, можете воспользоваться приобретенным навыком для рассматривания вообще стереоскопических фотографий, обходясь без специального прибора. Те стереоскопические снимки, которые напечатаны далее, тоже можно попытаться рассматривать простым глазом. Не надо только чрезмерно увлекаться этим упражнением, чтобы не утомить глаза.
Если вам не удается приобрести способность управлять своими глазами, вы можете, за неимением стереоскопа, пользоваться стеклами очков для дальнозорких надо подклеить их под отверстия в картоне так чтобы смотреть только через внутренние края стекол, между рисунками следует поместить перегородку. Это упрощённый стереоскоп, который может помочь вам достигнуть цели. Можно воспользоваться VR очками и наблюдать стерео пары на телефоне.
На рис. 9. стерео фотография лунной поверхности снятой китайским ровером. По этим фотографиям можно составить представление о лунной поверхности и уже не обращать внимание на фотографии полученные американскими астронавтами в ходе их бестолковых миссий.
Поверхность Луны пушистая, камни острые и имеют яркий блеск до самого горизонта рис. 10. Нет размазанного фона в дали и непонятных сглаженных гор. Под разными углами освещения меняется цвет поверхности. Следы от ровера имеют более темный и насыщенный цвет, а поверхность отпечатка не имеет острых углов и плоских граней рис. 12. Можно сравнить с вспаханной землёй, когда верхний слой сухой, а нижний слой влажный.
На последнем фото рис. 12. представлены следы лунного ровера в сумерках.
Теперь понятно почему очень трудно воссоздать "контрольно следовую полосу луны" в земных условиях на студии. Тяжело воспроизвести "задник" композиции, на Луне из-за яркости солнца глубина резкости может быть очень большая, чего очень трудно добиться в студии и поэтому в американских фотографиях очень много кадров с размытым задником рис. 13.
В китайских снимках напротив, всё отчётливо видно до самого горизонта до малейших подробностей. Разница огромная. Американские фотоаппараты имели очень большой запас разрешающей способности не меньше 16 Мп, и вполне могли по качеству соперничать с современными видео камерами.
Не верите, сами сравните.