Как сделать стереопару

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

Стереография, или 3D-фотография — это изображение, которое позволяет видеть снятый объект объемным. Такой эффект, от момента создания картинки и до ее воспроизведения, достигается различными методами. Однако в основе всех них лежит всего один принцип — особенность присущего людям бинокулярного зрения.

ПРИНЦИП

У человека два глаза, каждый из которых фиксирует свое изображение. В мозге они накладываются одно на другое, и мы воспринимаем объемную картинку реальности. Учитывая, что расстояние между зрачками 6–6,5 сантиметров, глаза видят дальние объекты лишь с небольшим искажением.

Так и при стереофотосъемке: объекты фотографируют с двух или более разных точек, отстоящих друг от друга на стереобазисе. Сделать это можно с помощью одной или спаренных камер , специального стереофотоаппарата или стереонасадки . Полученные изображения называют стереопарой.

"London Zoo. Tortoises", J. Dearden Holmes, 1920's

Стереобазис — расстояние между двумя точками, с которых производят съемку. Оптимальный стереобазис для создания объемного изображения на расстоянии менее 100 метров составляет 65 миллиметров (как между зрачками), дальше — 1/500 от расстояния до объекта съемки.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

В 1600 году итальянский художник Джованни Баттиста делла Порта (Giovanni Battista della Porta) написал первую стереокартину. Через сто лет его опыт повторил соотечественник Джакопо Хименти да Эмполе (Jacopo Chimenti da Empoli), затем, в середине следующего века, француз Буа-Клэр (G. A. Bois-Clair) и, в 1900-х годах, испанец Сальвадор Дали.

Изобрел стереофотографию профессор Лондонского Королевского колледжа Чарльз Уитстон (Charles Wheatstone). В 1833 году он создал зеркальный стереоскоп — прибор, позволяющий видеть объемную картинку с помощью заранее отснятой стереопары.

Первый фотоаппарат с двумя объективами в 1849 году сконструировал шотландец Дэвид Брюстер (David Brewster); он же соорудил стереоскоп без зеркал. Через шесть лет ученый также разработал первую зеркальную стереонасадку для камеры с одним объективом.

В середине XIX века стереофотография была особо популярна в Великобритании. Так, одним из первых фотографов-любителей этого жанра стала британская аристократка Клементина Гаварден (Clementina Hawarden). Ее излюбленный объект съемки — поместье Дандрам в Ирландии. Сегодня большое количество стереопар, снятых Гаварден в 1857–1864 годах, хранится в коллекции лондонского Музея Виктории и Альберта.

В 1858 году француз Жозеф д’Альмейда (Joseph d’Almeida) открыл анаглифный метод представления стереопар. Его долгое время применяли для создания книг, комиксов, географических карт и открыток. В 1920-х годах появились пластиграммы — первые анаглифные фильмы.

"Dundrum Quarry", Clementina Hawarden, 1857–1860

МЕТОДЫ СЪЕМКИ

С помощью одной камеры

Наиболее простой метод. Камеру перемещают по горизонтали, иногда по специальным направляющим, на расстояние стереобазиса. Минус такого способа съемки — невозможно фиксировать движущиеся объекты.

С помощью стереофотоаппарата

На ebay можно найти функционирующие пленочные 3D-ретрокамеры в хорошем качестве за 7–15 тысяч рублей. Сегодня производством любительских цифровых стереоскопических фотоаппаратов занимается японская компания Fujifilm.

С помощью двух камер

Фотоаппараты обычно закрепляют на горизонтальной направляющей. Из плюсов: теперь можно запечатлеть и веселящихся детей, и летящих в небе птиц. Однако такой метод требует точной синхронизации затворов, которую можно обеспечить с помощью радиоспуска.

С помощью стереонасадки

Стереонасадку устанавливают прямо на объектив обычной камеры. Призмы и зеркала в аксессуаре кадрируют видимое поле фотоаппарата на два — как бы с разных ракурсов.

РАЗНОВИДНОСТИ СТЕРЕОПАРЫ

Вне зависимости от того, как были получены стереопары, их можно наблюдать различными способами. Например, невооруженным глазом, с помощью стереоскопа, сдвоенного диапроектора и на плоском отпечатке (лентикулярная печать или двухцветное анаглифное изображение). Существует несколько вариантов представления стереопар.

В стереоскопе один окуляр показывает одно из изображений стереопары, другой — другое. При лентикулярной печати каждую из картинок наносят на борозды определенной четности. Для анаглифного изображения используют очки с красным и зеленым светофильтрами (такие раньше выдавали при просмотре 3D-фильмов).

Горизонтальная стереопара (Side-by-side). Параллельная

Правое изображение предназначено для правого глаза, левое — для левого. Смотреть на такую пару нужно прямо.

Горизонтальная стереопара (Side-by-side). Перекрестная

Отличается от параллельной тем, что левое изображение было снято, как если бы мы смотрели на объект правым глазом, и наоборот. Чтобы рассмотреть такую пару, нужно скрестить взгляд.

Чересстрочная стереопара (Interlaced)

Разбивая изображение на вертикальные полосы шириной в один пиксель, мы получаем вертикальную развертку. Теперь в каждую четную строку записываем картинку одного ракурса, а в оставшиеся — другую. Поздравляю, мы получили чересстрочную стереопару.

Анаглиф (Anaglyph)

Одно из изображений стереопары пропускают через один светофильтр (например, красный), а другое — через второй (например, зеленый). Чтобы предметы стали объемными, нужно надеть стереоочки со стеклами соответствующих цветов.

Пейдж-флип (Page-flip)

При таком способе представления стереопары она не статична. Так, четные кадры выводят изображение одного ракурса, нечетные — другого. Эффекта пейдж-флипа можно достичь как с помощью смонтированного видео (например, gif-формат, как в примерах ниже), так и специальных очков, которые закрывают и открывают затворы попеременного для правого и левого глаза в такт кадрам.

ХУДОЖЕСТВЕННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ

Обычная и стерео- фотографии появились практически одновременно. Однако в начале XX века фотографы воспринимали объемные картинки как массовое развлечение, а не искусство. Так, в свое время были популярны аттракционы, основанные на стереоскопическом эффекте, и ящики со стереографическими изображениями, на которых были запечатлены виды далеких стран, деревенские пейзажи или обнаженные натурщицы.

В 1950-60-х годах произошел всплеск массового интереса к 3D-фотографии: компании искали новые технологические решения и разрабатывали все больше моделей специальных камер, насадок и устройств для просмотра стереопар. Сегодня техническая база 3D-съемки продолжает совершенствоваться, а значит, в будущем трехмерная картинка может стать популярным жанром художественной фотографии. Дерзайте!

В предыдущих своих материалах я рассказывал о принципах и инструментах съемки в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах.

В закладки

Одна умная колонка – хорошо. Но две точно окажутся лучше, когда обе играют одновременно и создают стереозвук.

Так ведь? Я давно хотел протестировать функцию стереопары, которую Яндекс добавил во второй половине прошлого года. Для этого привёз в офис, где ранее стояла одна Станция, свою личную.

Настроил, оценил звук, посмотрел на стабильность и сделал вывод. Не совсем утешительный.

Тестировать функцию буду на двух Яндекс.Станциях Мини второго поколения. Они вышли в прошлом году, имеют собственный мини-дисплей и отличаются от предыдущей модели в первую очередь улучшенным звуком. Стоят по 6990 рублей каждая, но иногда бывают распродажи и акции.

Что нужно, чтобы создать стереопару

Для этого обе ваших колонки Яндекса…

Если всё сходится, остаётся просто включить саму функцию.

1. Открываем приложение Яндекс и переходим в раздел Устройства.

2. Выбираем в списке устройств одну из колонок, которая будет частью стереопары. Заходим в её меню.

5. Подтверждаем настройку, ждём несколько секунд. Алиса в основной колонке проговорит, что стереопара создана.

Как пользоваться стереопарой Яндекс.Станций?

Есть два варианта. Можно сказать Алисе проиграть что-нибудь из музыки. Звук пойдёт в обе колонки.

А по мне, самый удобный способ – банально открыть приложение Яндекс.Музыка и установить в нём любую из двух станций в качестве источника. Тогда звук пойдёт в режиме стерео автоматически.

Как я понимаю, стереопара не работает через Bluetooth-подключение. То есть вы не сможете проиграть стереозвук из источников вне экосистемы сервисов Яндекса. Как любителя Apple Music, лично меня это очень расстроило.

Хороший звук получается в стереопаре, или же так себе?

Впечатления здесь исключительно позитивные. С одной колонкой вы слушаете музыку просто из одной точки. С двумя вы оказываетесь прямо в центре звука, будто под куполом.

Поприятнее становится и бас. Всё-таки два удара лучше, чем один. Тем не менее, у Станций Мини он не очень сильный, а точнее, заметно ограниченный. Есть стук, но ничего тяжелого от неё вы не дождётесь. Не тот размер и не та мощность.

Главное, что нет лага между каналами, музыка равномерно воспроизводится. Так что, да, две Станции Мини оказались существенно лучше, чем одна. Не в два раза, конечно, но в полтора – точно.

Какие сейчас есть ограничения для стереопары Яндекс.Станций

► на команды откликается только одна колонка. Вторая Станция фактически отключает у себя все функции ассистента, а также микрофоны. Чтобы включить Алису, нужно разорвать стереопару.

Других проблем или ограничений пока не заметил.

Суровая реальность (и математика) не в пользу стереопары

В центре – Яндекс.Станция Макс.

Станцию Лайт в качестве стерео рассматривать почти бессмысленно: невысокая по мощности колонка, умноженная на два, становится лишь очень слабенькой аудиосистемой. Так что точка входа в мир стерео от Яндекса начинается с двух Станций Мини. Каждая стоит 6990 рублей без учёта редких скидок.

Умножаем на два, получаем 13 980 рублей. И вот в этом я вижу проблему. Несмотря на заметное улучшение качества звука при прослушивании музыки через стереопару, которое услышит каждый, считаю это нелогичной тратой денег ради неплохого, но далеко не классного звука.

Сами по себе Станции.Мини усреднённо лучше многих маленьких умных колонок. Но они не являются заменой даже более дешёвым портативным моделям, заточенным под звук, а не ассистенты. Про стационарную акустику с Bluetooth и говорить нечего.

Исключением тут может быть стать только ситуация, когда вы всё равно планируете заставить квартиру Станциями и планировали покупать вторую, третью и так далее. При необходимости иметь несколько Станций (напомню, обязательно одинаковых моделей) функция стереопары будет приятным бонусом, особенно когда выйдет из бета-тестирования и перестанет периодически подглючивать.

Удалюсь дальше в сторону размышлений о звуке. Гораздо, и я подчёркиваю, ГОРАЗДО лучшей покупкой ради качества звука будет Яндекс.Станция Макс. Причём одна. Она стоит 21 990 рублей, и она действительно таких денег стоит.

Звук у Станции Макс настолько хорош, что оставит далеко позади обычную полноразмерную Станцию даже в стереопаре. А Мини и тем более Лайт на таком фоне вообще не регистрируются как колонки. Последнее не в обиду Яндексу будет сказано, потому что прекрасно понимаю, насколько это разные устройства с различными задачами, сценариями и целевыми аудиториями.

Теперь единственное, что остаётся для меня интересным – как бы звучала Яндекс.Станция Макс в режиме стереопары. Однажды и это попробую. Если в комментариях есть владельцы такого сэтапа, поделитесь плиз, очень интересно ваши впечатления узнать.

📸 Все фотографии в статье:

В закладки

Обычно беспроводные колонки используются как автономные устройства, размещенные в разных комнатах. Тем не менее, если вы являетесь обладателем нескольких поддерживаемых колонок, то вы можете объединить их в мультирум или стереопару.

Функция мультирум позволяет синхронизировать несколько умных колонок в доме, чтобы они одновременно воспроизводили один и тот же контент. Стереопара позволяет объединить две колонки, размещенные в одном помещении, чтобы создать стереофоническое звучание.

Когда вы сгруппируете пару колонок в стереопару, то одна колонка будет выводить звук левого канала, а другая — правого канала. В результате качество воспроизведения повышается.

Какие Яндекс.Станции можно объединить в стереопару

Для создания стереопары ваши устройства должны отвечать определенным условиям:

Обе колонки должны быть одинаковых звуковыми характеристиками. Так например, вы можете объединить две Яндекс.Станции Мини первой версии или две обновленные Станции Мини с часами или без часов. Возможны следующие конфигурации:
- Яндекс.Станция Макс + Яндекс.Станция Макс
- Яндекс.Станция + Яндекс.Станция
- Яндекс.Станция Мини (1 версия) + Яндекс.Станция Мини (1 версия)
- Яндекс.Станция Мини (2 версия, с часами или без часов) + Яндекс.Станция Мини (2 версия, с часами или без часов)
- Яндекс.Станция Лайт + Яндекс.Станция Лайт
Партнерские устройства, такие как JBL Link Portable, JBL Link Music, LG XBOOM AI ThinQ, DEXP Smartbox, Irbis A, Elari SmartBeat и Prestigio PSS101Y BK пока не поддерживают создание стереопары.

Как создать стереопару из колонок Яндекс.Станция

Создать стереопару можно через приложение на мобильном телефоне или через браузер.

Первые опыты стереоскопической съемки были предприняты почти сразу с появлением фотографии. Считается, что первый опыт предпринял Мозер в 1844 году. Принцип действия двухобъективного стереофотоаппарата в 1849 году описал физик Брюстер. В 1850 г. Милле и в 1852 г. Дансер изготавливают фотокамеры для съемки на дагерротипных пластинках. Впервые в России стереоскопический фотоаппарат был разработан И. Ф. Александровским в 1854 г.

Для получения стереоснимков с неподвижных объектов всегда можно воспользоваться одним аппаратом и сделать два снимка, сдвинув его на базовое расстояние.

Если угол зрения объектива примерно соответствует углу зрения глаза, то и сдвиг аппарата должен соответствовать расстоянию между глазами. Для стереосъемки можно воспользоваться и двумя одинаковыми аппаратами. Однако если они имеют достаточно большие габариты, то их трудно будет поместить столь близко к другу, чтобы базовый отрезок несущественно превышал расстояние между глазами. С развитием миниатюризации появились специализированные фотоаппараты. Листая фотоежегодник 100-летней давности (1907 года), я обнаружил, что больше половины рекламных полос отведено именно стереофотоаппаратам.

В советское время для стереосъемки выпускались специальные фотоаппараты: ГОМЗ-стерео, Спутник, Чайка-стерео, Смена-стерео, ФЭД-стерео.

Спутник — на базе Любителя, создание специального аппапата вместо использования двух позволило сэкономить на одном из объективов видоискателя и использовать одну, а не две пленки.

Чайка-стерео, Смена-стерео, ФЭД-стерео, на базе одноименных аппаратов. По сравнению с парой аппаратов, закрепленных на одном штативе и снабженных сдвоенным спусковым тросиком, эти конструкции позволяли сэкономить на пленке и сделать стереобазу близкой к расстоянию между глазами.

Выпускались также насадки на дальномерные и зеркальные фотоаппараты, позволявшие получить стереопару на одном кадре, разделенном пополам. Мода на стереофотографию, на мой взгляд, в значительной степени коррелирует с модой на диапозитивы, поскольку было придумано множество стереоскопов, и более эффектными оказались системы, работающие с прозрачными материалами. Так, в 60-е годы, когда появились массовые общедоступные диапозитивные пленки ORWO, появилась и масса всевозможных стереоскопов.

В цифровой фотографии основным способом просмотра отснятых изображений пока является экран компьютера, который по физической сути, безусловно, ближе диапозитиву, чем к отпечатку. В дальнейшем я попытаюсь применить известные приемы стереосъемки к цифровой фотографии. Стереокомплект фотографический СКФ-1

Если у вас есть цифровой фотоаппарат с полноразмерной матрицей типа Canon 1 Ds, вы можете прямо установить на него этот стереокомплект, либо ввернув через переходник EOS — M42 объектив Гелиос 44, и на него штатным образом стереонасадку, либо установив стереокомплект на объектив Canon 50 мм через переходное кольцо для светофильтров, понижающее резьбу с М58 на М52.

Однако сегодня наиболее массовыми являются камеры с размером кадра 21×15 мм. В этом случае при установке стереонасадки центры полукадров будут существенно смещены к краям, и область, на которой содержатся одни и те же объекты, окажется крайне маленькой. Таким образом, для получения стереопары можно использовать только маленькую часть и так уже меньшего, чем пленочный, кадра. При использовании объектива с фокусным расстоянием 50 мм полукадры будут выглядеть так, будто они сняты объективом с фокусным расстоянием более 100 мм на 35 мм камеру. Я уже не говорю о том, что будет использоваться незначительная часть матрицы и поэтому будет существенная потеря разрешения. Кроме того, подобная система страдает существенным виньетированием краев полукадра.

Стереонасадки выпускались двух конструкций: сделанные из зеркал или из призм. Стереонасадка СКФ 1 имеет зеркальную конструкцию, причем предусмотрена юстировка зеркал. Подкрутив юстировочные винты, можно добиться совпадения положения объектов в обоих полукадрах, даже снятых на матрицу размером 15×21 мм. И можно попытаться воспользоваться более короткофокусным объективом. Я попытался использовать объектив Мир-1 с фокусным расстоянием 35 мм. При этом корпус удерживал насадку слишком далеко от передней линзы объектива. Поэтому от стандартного крепления пришлось отказаться и сделать собственное.

Существенной проблемой при работе со стереонасадкой является невозможность варьировать в широком диапазоне диафрагмы. При полностью открытой диафрагме полукадры перекрываются, а при закрытой диаметр отверстия становится сопоставимым с ребром призмы, разделяющей изображение, и черная полоса посередине кадра занимает почти всю его площадь. Для объектива с фокусным рассоянием 50 мм рабочий диапазон диафрагм колеблется от F:4 до F:8. Оптимальный результат получается при диафрагме F:5,6.

Очевидно, что стереокамера, собранная из двух даже 3 Мп цифровых камер, должна давать лучший результат. Стереокамера из двух камер Casio QV 4000

В первом случае две камеры крепились на стальной рельс с помощью штативных гаек, синхронизация аппаратов осуществлялась путем синхронного нажатия на кнопки двух пультов дистанционного управления, при желании у них можно сделать общую спусковую кнопку. Запустить две камеры от одного пульта, вероятно, не удастся, поскольку в данной модели пульты общаются с камерой через последовательный интерфейс. Если у вас камеры с ИК пультами дистанционного управления, то хватит и одного. Если пульты управляют камерами просто замыканием контактов, как у зеркальных камер Canon и камер Minolta, то можно просто подсоединить провода к разъемам двух аппаратов и замыкать их одним выключателем. Надо иметь в виду, что если вы не отказались от автоматики, то камеры перед съемкой производят автофокусировку и замер экспозиции.

Неочевидно, что они это делают одинаково быстро, поэтому чтобы получить синхронные кадры, надо предварительно зафиксировать фокусировку и экспозицию (нажать кнопку на аппарате наполовину), убедиться, что камеры выбрали одинаковую выдержку и диафрагму, и только после этого полностью нажимать кнопку. В этом случае есть надежда, что кадры будут сняты практически одновременно. Стереосъемка оказалась хорошим тестом настройки фотоаппарата. Тестированные мной камеры Casio при наводке на один объект при фиксированной диафрагме выбирали чуть разное значение выдержки. Однако при этом кадры по плотности получались ближе, чем если принудительно задать одинаковую выдержку. Из этого можно сделать следующие выводы. Либо чувствительность матриц несколько различается, и она учитывается автоматикой камеры, либо никто реально не калибровал значения выдержки, выводимые на дисплей. И хотя одна камера индицирует выдержку 1:100 с, а другая — 1:125, на самом деле они одинаковы и равны, например, 1:112 и 1:113 с.

В качестве другого способа крепления была использована пластина с двумя отверстиями, в которые вставлялись объективы камер и зажимались адаптерами для оптических насадок. Эта конструкция не позволяет изменять базу стереосъемки , но зато дает возможность легко переходить от горизонтального к вертикальному положению аппарата.

Результаты съемки опять же в галерее в приложении к этой статье. Стереосканограммы

Сканер позволяет получить неплохие стереопары монет, если при сканировании объект расположить сперва у правого края стекла, а затем у левого. Как мы неоднократно показывали, сканер классической схемы (не CIS) смотрит на объект под разными углами, зависящими от положения предмета на стекле, поэтому можно при сканировании посмотреть на объект, как справа, так и слева.

Чуть подробнее остановлюсь на стереопарах и на технологии получения стереоизображения на экране компьютера и на отпечатке для просмотра с помощью цветных очков, так называемый анаглифный метод.

Анаглифия (от греческого - рельефный) — полиграфический способ получения стереоскопического изображения путем наложения одного на другой (с некоторым смещением) двух цветных изображений (обычно сине-зеленого и красного), представляющих собой стереопару. Для получения такой пары объект фотографируют со смещением базы; с полученных двух фотоснимков изготовляют печатные формы и печатают с одной из них сине-зеленой, а с другой красной красками. При печати изображения стереопары накладывают со смещением одно на другое. Полученный оттиск рассматривают через очки с сине-зеленым и красным светофильтрами, получая одно объемное изображение. Это происходит потому, что через сине-зеленый светофильтр глаз видит только красное изображение, как серо-черное, а через красный — только сине-зеленое, как серо-черное. В результате глаза увидят два серо-черных изображения различной перспективы, что и обусловит их объемное восприятие.

Анаглифный метод предложен Д'Альмейда и Дюко дю Ороном в 1858 г. Реализован в кино Луи Люмьером в 1935 г.

Если объединить правый и левый снимок в одном кадре, после записать его, сохранив в формате JPEG, и изменить расширение с JPG на JPS (в JPEG стерео), то файл данного формата будет восприниматься многими программами, которые могут автоматически его преобразовать для просмотра самыми разными способами. Это могут быть цветные очки (анаглифный метод, см. отступление), мерцающие очки, которые открывают то один, то другой глаз, призматические очки, которые позволяют скосить глаза, так чтоб каждый из них видел только свое изображение.

Наиболее известными из свободно распространяемых программ являются: StereoPhoto Maker (он, кстати, может работать и с парой отдельных, левых и правых изображений), DepthCharge Viewer, StereoPhotoViewer Applet. Последние две программы позволяют встраивать стереоизображение в web-страницы, однако первая требует установки соответствующего Browser Plug-In размером около 4 Мб, а вторая — поддержки браузерами языка Java. Какой из вариантов окажется более удачным на вашем браузере, я предсказать не могу, и привожу галерею для просмотра через обе эти системы. У меня на компьютере оба варианта видны через Internet Explorer 6.0, Netscape 7.1 и Opera 8 Beta.

О возможностях StereoPhoto Maker предлагаю судить по приведенному снимку экрана.

Это одна из лучших свободно распространяемых программ для преобразования стереопары как представленной в виде правого и левого снимка, так и в виде одного файла, содержащего оба изображения в формате JPS. Программа может очень многое и заслуживает отдельной статьи, но всем, кто интересуется стереофотографией, стоит ее скачать и изучить самостоятельно. Стереофото

Галерея 1

Галерея 2

DepthCharge Viewer. Для просмотра нужны очки. Нажав правую кнопку мыши, можно преобразовать изображение практически под любой тип очков. Возможно маштабирование. Желательно перед просмотром скачать и установить DepthCharge Browser Plug-In.

Галерея 3

StereoPhotoViewer Applet практически аналогичен по возможнастям предыдущему, но если ваш браузер поддерживает Java, то установка дополнительного программного обеспечения не требуется. Программа позволяет рассматривать и фрагменты снимков.

Читайте также: