Autostereogram

Un autostereogram est un stéré0gramme (SIS) de de simple-image, conçu pour duper le cerveau humain dans percevoir trois une scène dimensionnelle du (3D) dans une image bidimensionnelle. Afin de percevoir les formes 3D dans ces autostereograms, le cerveau doit surmonter la coordination normalement automatique entre le focalisant et convergence .

Le type le plus simple d'autostereogram se compose répéter horizontalement des modèles et est connu comme autostereogram de papier peint de . Une fois vus avec la convergence appropriée, les modèles de répétition semblent flotter dans le ciel au-dessus du fond. La série d'oeil magique du de livres comporte un autre type d'autostereogram appelé un autostereogram aléatoire de point de . Dans ce type d'autostereogram, chaque Pixel dans l'image est calculé d'une bande de modèle et d'une carte en profondeur. Habituellement, une scène 3D cachée émerge quand l'image est regardée avec la technique appropriée de visionnement.

Il y a deux manières qu'un autostereogram peut être regardé : wall-eyed et cross-eyed. La plupart des autostereograms sont conçus pour être regardés dans seulement à sens unique, qui est habituellement wall-eyed. Le visionnement Wall-eyed exige que les deux yeux adoptent relativement un angle parallèle du , alors que le visionnement cross-eyed exige relativement un angle convergent du .

Histoire

En 1838, le Charles Wheatstone de scientifique des Anglais a édité une explication de la vision binoculaire (perception de de profondeur binoculaire) qui l'avait mené faire les schémas stéréoscopiques et pour construire un Stereoscope basé sur une combinaison des miroirs pour permettre à une personne de voir les images 3D de deux 2D décrit (stéré0grammes .

Entre 1849 et 1850, le David Brewster , un scientifique écossais, a amélioré le stereoscope de Wheatstone en utilisant les objectifs au lieu des miroirs, de ce fait réduisant la taille de l'objet. Brewster a noté que regarder fixement les modèles répétés en papiers peints pourrait duper le cerveau dans des paires d'assortiment de elles et de ce fait entraînant le cerveau percevoir un avion virtuel derrière les murs. C'est la base des autostereograms papier-modèle (également connus sous le nom de stéré0grammes de simple-image).

En 1979, le Christopher Tyler de l'institut , un étudiant de Julesz et un psychophysicist visuel de Smith-Kettlewell de , a combiné les théories derrière les stéré0grammes et les stéré0grammes de papier peint de simple-image de d'aléatoire-point pour créer le premier autostereogram de d'aléatoire-point (également connu sous le nom de stéré0gramme d'aléatoire-point de simple-image) qui a permis au cerveau de voir les formes 3D d'une 2D image simple sans aide de matériel optique.

Comment elles fonctionnent

Papier peint simple

Le Stereopsis , ou la vision stéréo, est le mélange visuel de deux semblables mais d'images non identiques dans un, avec la perception visuelle en résultant de la solidité et de la profondeur . En cerveau humain, le stereopsis résulte d'un ensemble complexe de mécanismes qui forment une impression tridimensionnelle en assortissant chaque point (ou ensemble de points) dans une vue de l'oeil avec le point équivalent (ou l'ensemble de points) dans de l'autre la vue oeil. Il évalue donc les positions de points dans le z-axis autrement impénétrable (profondeur).

Quand le cerveau est présenté avec un modèle de répétition comme le papier peint , il a la difficulté assortir les deux vues des yeux exactement. En regardant un horizontalement répétant le modèle, mais convergeant les deux yeux à un point derrière le modèle, il est possible de duper le cerveau dans assortir un élément du modèle, comme vu par l'oeil gauche, avec un autre élément (de regard semblable), près du premier, comme vu par l'oeil droit. Ceci donne à l'illusion d'un roulement plat le même modèle mais localise derrière le vrai mur. La distance à laquelle cet avion se trouve derrière le mur dépend seulement de l'espacement entre les éléments identiques.

Utilisation d'Autostereograms cette dépendance de profondeur à l'égard espacer pour créer des images tridimensionnelles. Si, au-dessus d'un certain secteur de l'image, le modèle est répété à de plus petites distances, que le secteur apparaîtra plus étroitement que l'avion de fond. Si la distance des répétitions est plus longue au-dessus d'un certain secteur, alors ce secteur semblera plus éloigné (comme un trou dans l'avion).

Les gens qui n'ont jamais pu percevoir les formes 3D cachées dans un autostereogram ont du mal à comprendre des remarques comme, " ; l'image 3D sautera juste hors du fond, après que vous regardiez fixement le " assez long d'image ; , ou " ; les objets 3D émergeront juste du background" ;. Il aide à illustrer comment " des images 3D ; emerge" ; du fond de la deuxième perspective d'une visionneuse. Si les objets 3D virtuels reconstruits par le cerveau de la visionneuse d'autostereogram étaient de vrais objets, un deuxième téléspectateur observant la scène du côté verrait ces objets flotter dans le ciel au-dessus du fond d'image.

Les effets 3D en autostereogram d'exemple sont créés en répétant les icônes de cavalier de tigre les Pixel de chaque 140 sur l'avion de fond, les icônes de cavalier de requin chaque 130 Pixel sur le deuxième avion, et les icônes de tigre chaque 120 Pixel sur l'avion le plus élevé. Les plus étroits un ensemble d'icônes sont emballés horizontalement, plus elles sont soulevées de l'avion de fond haut. Cette distance de répétition désigné sous le nom de la profondeur ou de la valeur de z-axis d'un modèle particulier dans l'autostereogram. La valeur de profondeur est également connue en tant que valeur du Z-amortisseur .

Cartes en profondeur

Aléatoire-point

Animated

Quand une série d'autostereograms est montrée l'un après l'autre, de la même manière le les images que mobiles sont montrées, le cerveau perçoit un autostereogram de animé par . Si tous les autostereograms dans l'animation sont produits using le même modèle de fond, il est souvent possible de voir les contours faibles des parties du 3D mobile objecter dans la 2D image d'autostereogram sans visionnement wall-eyed ; les Pixel constamment de décalage de l'objet mobile peuvent être clairement distingués de l'avion statique de fond. Pour éliminer cet effet secondaire, les autostereograms animated emploient souvent le fond de décalage afin de déguiser les pièces mobiles.

Quand un modèle de répétition régulier est regardé sur un moniteur de tube de comme si c'étaient un autostereogram de papier peint, il est habituellement possible de voir des ondulations de profondeur. Ceci peut également être vu à l'arrière-plan à une charge statique, autostereogram d'aléatoire-point. Ceux-ci sont provoqués par les décalages latéraux dans l'image due aux petits changements de la sensibilité de déviation (linéarité) de la ligne balayage, qui deviennent alors interprétés comme profondeur. Cet effet est particulièrement évident au bord de main gauche de l'écran où la vitesse de balayage arrange toujours après la phase de retour rapide. Cet effet est absent d'un affichage à cristaux liquides du TFT.

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Mécanismes pour le visionnement

Beaucoup de conseil existe au sujet de voir l'image tridimensionnelle prévue dans un autostereogram. Tandis que certains peuvent simplement voir l'image 3D dans un autostereogram, d'autres doivent apprendre à former leurs yeux pour découpler la convergence d'oeil de la focalisation d'objectif.

Non chaque personne peut voir l'illusion du 3D dans les autostereograms. Puisque des autostereograms sont construits ont basé sur la vision stéréo , personnes avec une série d'affaiblissements visuels, même ceux de qui affectent seulement un oeil, ne peuvent pas voir les images tridimensionnelles.

Les personnes avec l'Amblyopia (également connu sous le nom d'oeil paresseux) ne peuvent pas voir les images tridimensionnelles. Les enfants avec la vue pauvre ou dysfonctionnelle au cours d'une période critique dans l'enfance peuvent grandir le Stereoblind , car leurs cerveaux ne sont pas stimulés par des images stéréo au cours de la période critique. Si un tel problème de vision n'est pas corrigé dans l'enfance tôt, les dommages deviennent permanents et l'adulte ne pourra jamais voir des autostereograms. On l'estime qu'environ 1% à 5% de la population est affecté par amblyopia.

perception 3D

La perception de profondeur résulte de beaucoup d'indices visuels monoculaires et binoculaires. Pour des objets relativement près des yeux, la vision binoculaire joue une perception détaillée de rôle important. La vision binoculaire permet au cerveau de créer une image cyclopéenne simple et d'attacher un niveau de profondeur à chaque point dans l'image cyclopéenne. En d'autres termes, le degré de découplage entre la focalisation et la convergence a dû visualiser un autostereogram est réduit. Ceci place moins de contrainte sur le cerveau. Par conséquent, il peut être plus facile pour les visionneuses pour la première fois d'autostereogram au " ; see" ; leurs premières images 3D si elles essayent cet exploit avec l'éclairage lumineux.

La commande de Vergence est importante en pouvant voir les images 3D. Ainsi elle peut aider à se concentrer sur converger/divergeant les deux yeux pour décaler les images qui atteignent les deux yeux, au lieu de l'essai de voir une image claire et focalisée. Bien que l'objectif de ajuste réfléchi afin de produire clairement, les images focalisées, contrôle volontaire de ce processus est possible. La visionneuse alterne à la place entre converger et diverger les deux yeux, dans le " voyant de processus ; double images" ; typiquement vu quand on est bu par ou autrement ivre. Par la suite le cerveau assortira avec succès une paire de modèles rapportés par les deux yeux et fermera à clef sur ce degré de convergence particulier. Le cerveau ajustera également des objectifs d'oeil pour obtenir une image claire des paires assorties. Une fois que ceci est fait, les images autour des modèles assortis deviennent rapidement claires pendant que le cerveau assortit les modèles additionnels using rudement le même degré de convergence.

Quand on déplace son attention d'un avion de profondeur à l'autre (par exemple, de la rangée supérieure de l'échiquier à la rangée inférieure), les deux yeux doivent ajuster leur convergence pour assortir le nouvel intervalle de répétition des modèles. Si le niveau du changement de la convergence est trop élevé pendant ce décalage, parfois le cerveau peut perdre le découplage durement gagné entre la focalisation et la convergence. Pour une visionneuse pour la première fois, donc, il peut être plus facile de voir l'autostereogram, si les deux yeux préparent l'exercice de convergence sur un autostereogram où la profondeur des modèles à travers une rangée particulière demeure constante.

Dans un autostereogram aléatoire de point, l'image 3D est habituellement montrée au milieu de l'autostereogram contre un avion de profondeur de fond (voir l'autostereogram de requin). Elle peut aider à établir la convergence appropriée d'abord en regardant fixement au dessus ou au bas de l'autostereogram, où des modèles sont habituellement répétés à un intervalle constant. Une fois le cerveau ferme à clef sur l'avion de profondeur de fond, il a un degré de convergence de référence dont il peut alors assortir des modèles à différents niveaux de profondeur au milieu de l'image.

La majorité d'autostereograms, y compris ceux en cet article, sont conçues pour le visionnement (wall-eyed) divergent. L'one-way pour aider le cerveau pour se concentrer sur la divergence au lieu de la focalisation est de tenir l'image devant le visage, avec le nez touchant l'image. Avec l'image si proche de leurs yeux, la plupart des personnes ne peuvent pas se concentrer sur l'image. Le cerveau peut abandonner l'essai de déplacer des muscles d'oeil afin d'obtenir une image claire. Si on retire lentement l'image à partir du visage, tout en s'abstenant à la focalisation ou les yeux tournants, à un certain point le cerveau fermeront à clef sur une paire de modèles quand la distance entre eux allumette le degré courant de convergence des deux globes oculaires.

Pour les autostereograms croiser-observés, une approche différente doit être adoptée. La visionneuse peut tenir un doigt entre ses yeux et le déplacer lentement vers l'image, maintenant son foyer sur le doigt à tout moment, jusqu'à ce qu'il soit correctement focalisé sur place entre lui et l'image qui lui permettront de regarder l'illusion.

Terminologie

; Stéré0gramme : A été à l'origine employé pour décrire une paire des 2D images employées dans le Stereoscope pour présenter une image 3D aux visionneuses. La limite est maintenant employée souvent l'un pour l'autre avec l'autostereogram ou l'autostereogram aléatoire de point. Tyler, inventeur de l'autostereogram, se réfère uniformément à des stéré0grammes de simple-image comme autostereograms pour les distinguer d'autres formes de stéré0grammes.

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