Autostereogrammi on stereogrammi , jonka stereoparin molemmat osat ovat samassa kuvassa ( Single Image Stereogram , SIS ) ja koodattu rasterirakenteeseen esimerkiksi linssimäisellä tulostuksella [1] . Dekoodausrasterin läpi katsottuna tällainen parallaksistereogrammi koetaan autostereoskoopin vuoksi volumetriseksi , eikä se vaadi katsojan silmien eteen erotuslaitteita lasien tai stereoskooppien muodossa [2] .
Autostereogrammia kutsutaan myös satunnaisen pisteen stereogrammiksi , joka sijaitsee yhdessä kuvassa ja on koodattu pseudosäännöllisten tekstuurien elementteihin [3] . Tällainen autostereogrammi näyttää normaalisti katsottuna satunnaiselta moniväristen kuvioiden kerääntymiseltä, mutta pystyy luomaan optisen illuusion kolmiulotteisesta kuvasta ihmisen näön fysiologisten ominaisuuksien vuoksi . Kolmiulotteisen kuvan havaitsemiseksi pisteautostereogrammeja katseltaessa on tarpeen voittaa normaali koordinaatio silmämunien lähentymisen ja linssien mukauttamisen välillä .
Periaate kolmiulotteisen kuvan tarkkailemisesta satunnaisilla jaksollisilla tekstuureilla on kuvattu Robert Smithin vuoden 1738 oppikirjassa. Jo tuolloin tutkijat olivat kiinnostuneita ilmiöstä, jossa tarkastellaan kuvioita tapetilla, mikä johti niiden näennäisen koon visuaaliseen kasvuun tai pienenemiseen silmien lähentymisen eri kulmissa [4] . Syynä on naapurimaiden toistuvien kuvioiden virheellinen yhdistelmä tapetissa, mikä saa ne näyttämään olevan lähempänä tai kauempana kuin niiden todellinen sijainti [5] . Arvokkain tällä alueella oli David Brewsterin löytö , joka osoitti 1800-luvulla, että vaakasuoraan siirtyneiden vikojen esiintyminen vierekkäisissä tapettiriveissä johtaa eroihin ja olemattomien yksityiskohtien tilavuuden illuusion ilmenemiseen [6] .
Vuonna 1939 Boris Kompaneisky julkaisi ensimmäisen kerran stereogrammin Venuksen kasvoista , jotka koostuivat satunnaisesti järjestetyistä pisteistä, jotka normaalisti katsottuna näyttivät kaoottiselta klusterilta. 20 vuotta myöhemmin MacArthur -stipendiaatti Bela Yulesh, joka työskenteli menetelmien parissa naamioidun alueen ilmakuvien tulkitsemiseksi, keksi satunnaisen pisteen stereogrammin . Luomalla tietokoneella stereogrammi, joka koostuu satunnaisesti sijaitsevista pisteistä, Yulesh osoitti, että syvyyden havaitseminen tapahtuu vain eron vuoksi, koska tässä tapauksessa ei ole muita kuvallisia äänenvoimakkuuden merkkejä.
Vuonna 1970 yksi Yuleshin seuraajista, japanilainen Masayuki Ito, loi manuaalisesti samanlaisen stereogrammin kohteista, jotka eivät näy normaalin katselun aikana [7] . Vuonna 1974 tällaisen stereogrammin loi ruotsalainen taiteilija Alfons Schilling. Hänen tapaamisensa Yuleshin kanssa sekä kokemuksensa holografiasta ja linssikuvauksesta johtivat satunnaisen pistestereogrammimenetelmän kehittämiseen, joka perustui parallaksiin järjestettyihin pystysuoraan viivoihin.
Yuleshin näön psykofysiikan opiskelija Smith-Kettlewell Institutessa, Christopher Tyler, yhdisti ohjelmoijansa Maureen Clarkin avulla opettajansa ja Schillingin teoriat vuonna 1979 ja sai satunnaisen pisteen autostereogrammin ( Single Image Random Dot Stereogram , SIRDS ), mikä ei edellytä erotuslaitteiden huomioon ottamista [7] . Vuonna 1991 ohjelmoijat Tom Bacci, Bob Salitsky ja taiteilija Cheri Smith julkaisivat ensimmäiset autostereogrammit, jotka koostuivat monivärisistä täplistä. Heidän kehittämänsä ohjelmiston osti NE Thing Enterprises , joka alkoi julkaista vastaavia kuvia viihdetarkoituksiin Magic Eye -brändillä [8 ] .
Satunnaisista pisteistä peräisin olevien autostereogrammien lisäksi, jotka normaalisti katsottuna näyttävät kaoottiselta moniväristen pisteiden joukolta, tunnetaan myös "taustakuva"-autostereogrammeja, jotka koostuvat toistuvista kuvioelementeistä (kuvioista), jotka on järjestetty tietyllä tavalla pystyriveihin. . Samaan aikaan niihin koodatulla kuvalla ei ole mitään tekemistä yksinkertaisella silmäyksellä näkyvien elementtien kanssa. Autostereogrammien rakentaminen on mahdollista myös tekstin perusteella, kun satunnaisten pisteiden sijasta käytetään kirjaimia ( Single Image Random Text Stereogram , SIRTS ) [9] .
Satunnainen pisteautostereogrammi 2000-luvun alussa Nižni Novgorodin alueella sai epävirallisen nimen "phantomashka" [10] [11] .
Stereoskooppinen näkö perustuu parallaksikuviin samoista kohteista, jotka nähdään molemmilla silmillä [12] . Pupillien välisen etäisyyden vuoksi kaikki esineet ovat näkyvissä eri kulmista , mikä johtaa tarkasteltavan kohtauksen syvyyden tunteeseen aivojen näkökuoressa . Kolmiulotteinen näkö on seurausta monimutkaisista psykofyysisistä prosesseista ihmisen aivoissa vertaamalla eri kulmista silmien näkemien pisteiden sijaintia. Eroamisilmiön perusteella aivot määrittävät etäisyyden jokaiseen näkyvään pisteeseen sen parallaksin perusteella.
|
Kun harkitaan säännöllisiä tekstuureja, kuten taustakuviota , on mahdollista, että kuvion vaakasuunnassa vierekkäiset toistuvat fragmentit kohdistuvat virheellisesti silmämunien optisten akselien väärän lähentymiskulman vuoksi. Tämä häiritsee linssin konvergenssin ja mukautumisen välistä refleksisuhdetta. Tässä tapauksessa aivot tulkitsevat etäisyyden kyseiseen kohteeseen konvergenssikulman perusteella, mikä vääristää havaitun tilan tilavuutta. Kun katsot "seinän taakse", lähentymiskulma pienenee lähestyen nollaa ja silmät näyttävät melkein yhdensuuntaisilta tulkitseen tapetin pinnan olevan paljon kauempana kuin olemassa oleva ja kasvanut kooltaan. Päinvastaisessa tapauksessa, kun silmämunien akselit ovat ristissä, seinä näyttää olevan lähellä kasvoja ja pienentynyt huomattavasti.
Autostereogrammissa tätä ilmiötä käytetään luomaan kolmiulotteinen kuva, joka ei näy siinä tavanomaisessa katselutavassa konvergenssin ja akkomodaation normaalilla koordinaatiolla. Tätä varten yksittäiset toistuvan kuvion fragmentit tai identtiset kuviot sijaitsevat pienillä siirtymillä ("vioilla") suhteessa koko tekstuurin kokonaisjaksoon. Tämän seurauksena, kun tarkastellaan tällaista stereogrammaa katseella, joka on suunnattu sen tason ulkopuolelle tai sen eteen "nenää kohti", siirtyneet fragmentit näyttävät olevan kauempana tai lähempänä koko kuvion tasoa. Useimmiten autostereogrammit on suunniteltu näyttämään "seinän takaa" mukavimmaksi useimmille katsojille. Tässä tapauksessa pisteet, jotka ovat siirtyneet toisiinsa suhteessa yhteiseen jaksoon, koetaan piirustustason edessä ja päinvastoin [13] .
| stereokuva | |
|---|---|
| Tekniikka | |
| Havainto | |
| Sovellus, tuotteet | |