Для проведения эксперимента нами было использавано следующее оборудование: цифровая зеркальная фотокамера, стереонасадка Стерео стереонасадка Зоркий фэд Введение Стереофотография – это получение стереоизображения фотографическим способом. Она отличается от обычной тем, что создаёт иллюзию бъёмности изображения. Стерео эффект достигается разделением картинок для правого и левого глаза. Стереофотография во все времена имела прикладное научное значение. Стереофотография находится на границе физики (оптика) и физиологии (бинокулярное зрение). Объемная картинка не оставляет зрителя равнодушным к стереоизображению. Это и пробуждают интерес к изучению устройства оптической конструкции и методов съемки. Кроме того, в настоящее время цифровая стереофотография применяется в медицине, биологии и физике, а также в космонавтике. Актуальность этой работы связана с изучением технологиии создания стереоснимков и использования полезной модели, в обучающем процессе. Цель: Изучить технологию создания стереоизображения. Задачи: - Найти изучить и пронализировать информацию о стереофографии; - Расмотреть принцип создания стереофотографии; - Создать стереоизображения путём параллельного смещения фотоаппарата, - Использовать при фотосъемке стереонасадку, - Создать анаглифное стереоизображение. Методы: Теоретические: сбор, обработка и анализ информации. Экперементальные:проведение эксперимента Проблема иследованиясостоит в том, что люди в большинстве своём часто встречаются со стереотехнологиями, но не понимают принцип их действия. Гипотеза: изучение технологиии создания стереоснимков позволяет использовать полезную модель стереофотосъёмки, в обучающем процессе. И так как сегодня о существовании стереофотографии мало кто знает, ее демонстрация теперь — еще и важный просветительский и образовательный момент Это мотивирует их узнать об этом больше. Глава 1. Историческая справка При написании иследовательской работы мы познакомилимь со многими источниками, из которых узнали, что основа стереоизображения была описана в 1611 году физиком-оптиком Иоганном Кеплером (Германия), в своём труде «Диоптрика» он изложил основные принципы стереоскопического восприятия. А в 1613 году появился термин «стереоскопия». Чарльз Уитстон в 1833 году изобрел зеркальный стереоскоп, с помощью которого получал объемное изображение. В России в 1854 году русскому изобретателю и фотографу И.Ф.Александровскому департаментом торговли и мануфактур была выдана привелегия на «аппарат для снятия потребных для стереоскопа двух изображений в одно и тоже время и одной и той же машиной». Аппарат Александровского представлял собой два деревянных ящика вдвигавшихся один в другой для наводки на фокус. Внутри второго ящика имелась перегородка, делившая его на две части. Задний конец ящика являлся кассетной частью. Русские изобретатели фотоаппаратов учитывали запросы ученых и фотолюбителей. В 1875 гогду московский фотограф - изобретатель Д.П.Езучевский создал стереоскопический фотоаппарат «Снаряд для экспедиций», который заряжался 12-ю негативными пластинками (170х85мм). Большой запас пластинок и возможность быстрой их замены, а также моментальная выдержка затвора были удобны в работе для иследователей. Промышленность быстро приспособилась к потребностям фотографов и вскоре появилась стереофотокамера с двумя объективами, на расстоянии в 2,5 дюйма между ними. Она делала два снимка одновременно. С 80-х годов XIX столетия недорогие стереоскопы стали обычным бытовым предметом в домах по всему миру. Так появился новый жанр стереоскопические серии. Издавались наборы стереокарточек с видами стран. На Урале стереофотосъёмкой занимался известный фотограф Вениамин Метенков. И в настоящие время интерес к стереофотографии не угасает, цифровая стереофотография применяется в медицине, биологии физике и космонавтике. Глава 2 Чтобы изучить технологию создания стереоизображения мы провели исследовательскую работу в ходе, которой решались следующие задачи: изучалась и анализировалась информация о стереофографии; рассматривался вопрос создания стереоизображения путём параллельного смещения фотоаппарата, использования при фотосъемке стереонасадок и создания анаглифного стереоизображения. 4.1 Стереопара - изготовление двух фотоизображений, полученных с двух точек относительно объекта съёмки. . Расстояние между точками съемки - базис фотосъемки. В нормальной стереофотографии базис фотосъемки должен быть приблизительно равен расстоянию меЖДу центрами зрачков человеческого глаза, т.е. ~ 65 MM. При стереосьемке удаленных объектов для получения стереоэффекта требуется большой базис фотосъемки. При стереосъёмке крупным планом с близкого расстояния и макросъемке - малый узкий базис. При съёмке камеру нужно держать в горизонтальном положении, избегая бокового наклона. При рассматривании стереопары фотоотпечатки должны быть смонтированы на единой горизонтальной оси, слева направо. B наших исследованиях мы использовали стереоприставку для получения стереопар. C использованием обычного фотоаппарата. Призматическая насадка образует пары, каждый кадр которых Вертикален и равен 10х23 мм. ("стереобаза насадки равна б5мм. l . Фотосъёмка. Опытным путём определили: 0 наименьшее расстояние для стереосъёмки -~ 1,5м. При стереосъёмке с более близких расстояний происходит накладка изображений на негативе. длительность выдержки при. съёмке необходимо увеличить в 2 раза, если экспозиция замеряется выносным экспонометром. для получения большей глубины резкости, для лучшего стереоэффекта следует снимать с диафрагмой 1:5,6; 1:8. 1 для усиления стереоэффекта при съёмке пейзажа, в кадре должны одновременно располагаться предметы на близком (1.5 - 5м.) и удалённом расстояниях (с 15м до бесконечности). Недостатком фотосъёмки со стереонасадкой является уменьшение светосилы объектива и углового поля площади кадра. 2. Печать стереоснимков. при 3,6x увеличении получаем размер одного снимка стереопары 5 ‚4х8см. (без полей), 2 стереоснимка - 9х12см. 3. Способы рассматривания стереоизображений: используя оптическое устройство - стереоскоп визуальное рассматривание стереопар: правый глаз видит правый снимок, полученный с правой точки съемки, а левый глаз видит левый снимок. 4. При печати фотографии с негатива, мы увеличиваем формат изображения и соответственно расстояние для правильного рассматривания фотографий. Введем величину увеличение кадра: М = ширина фотографии / ширину негатива. Для стандартных негативов размером 24х36 мм мы получаем увеличение: 3,8 - для фотографий 9х12 см; с 4,2 - для фотографий 10х15 см; 0 5,4 - для фотографий 13х18 см; 0 6,3 - для фотографий 15х21 см; 0 8.4 - для фотографий 20х30 см Зная величину увеличения кадра, мы получим искомое расстояние = М х f f = фокусное расстояние объектива. Произведём расчёт для снимка 15х21см: 6,3х50мм=315мм. МЫ получили расстояние, C которого лучше рассматривать фотоснимок (правильная передача перспективы). Снимок, форматом 20х30см. рассматриваем с расстояния 420мм. (42cm Условия освещения Освещение при съемке изображений для левого и правого У глаз не должно меняться. Любое изменение светотени, смещение бликов И теней, разрушает стереоэффект. Во время съемки фотовспышку и осветители закрепили B определенном положении и не смешали. 4.2 Анаглифная стереофотография. териалы: ИСХОДНЫЙ фотоснимок орудование: фотосканер, компьютер, СБ-диски‚ фотопринтер, минипаб, анаглифные очки. Анаглифная стереофотография - стереоснимки изготовленные особым способом, дающий Стереоизображение можно увидеть через анаглифные очики принцеп действие стерескопических очков основан на методе цветных анаглифов Создается иллюзия объемного трехмерного изображения двух, наложенных друг на друга с некоторым смещением, изображений ОДНОГО и того же объекта. Изображение, для правого глаза, окрашено в красный цвет, для левого - в сине-зеленый. В анаглифных очках линза для правого глаза сине-зеленого цвета, а для левого - красного. Каждый глаз видит только соответствующее ему изображение. Мы видим правым глазом одно, левым другое, а мозг формирует третью точку - рельефное изображение. Анаглифное изображение лучше воспринимается, когда яркость и контраст левого и правого снимков одинаковы. Изменяя контраст исходных картинок, мы получили улучшенное качество анаглифных снимков. Процесс создания анаглифного изображения включает этапы: 1. Фотосъемка. 2_ Передача фотографии в компьютер. Обработка фотографии с помощью программы «Stereo 3D». 4. Распечатка изображения на фотобумаге. Мы создали стереофотографии с помощью компьютерной программы «Stereo 3D», путём преобразования плоского изображения в объемное. Идея программы: создание стереоэффекта из Q- 2-х фотографий по принципу анаглифа (совмещения - ‚ё двух снимков по двум цветам синий, красный) 33/1 ES; 1. B программу загружаются два изображения: одно - изображение для правого глаза, другое - для левого. 2. Определяем смещение одного снимка относительно другого по вертикали и по горизонтали. 3. Убираем красный цвет на правом снимке. 4. Создаём стереоизображение. 5. Просмотр изображения через анаглифные очки Таким образом, создаётся стереоизображение. 4.3 Получение стереоизображения на цветной двухмерной фотографии с помощью анаглифных очков. Материалы: фотоснимки Оборудование: анаглифные очки. К данной гипотезе мы пришли случайно, рассматривая цветные фотографии через анаглифные очки, попытаемся доказать возможность получения стереоизображения. Рассмотрим цветовое зрение и строение глаза. „‚( Свет попадает в глаз через ротовую оболочку (а) и ‚ отверстие в радужной оболочке (г) - зрачок; далее / свет ПРОХОДИТ через глазную линзу - хрусталик (б) и стекловидное тело (центральная область глаза); и алее попадает на светочувствительную поверхность глаза - сетчатку ( е), мышцы (в), изменяющие кривизну хрусталика. Эта способность хрусталика обеспечивает фокусировку изображения объектов, расположенных на различных расстояниях от глаза. Сетчатка образована огромным количеством светочувствительных клеток. Палочки и колбочки различаются между собой содержащимися в них светочувствительными веществами. Вещество палочек - родопсин (зрительный пурпур). Палочки имеют максимальную чувствительность к излучению с длиной волны 5ООнм (зеленый свет). Предполагают, что светочувствительное вещество колбочек (йодопсин) состоит из смеси трех веществ, каждое из которых имеет максимальное поглощение, а следовательно, и максимальную светочувствительность в коротко-‚ средне- и длинноволновой зонах спектра. При действии света на колбочки одного типа возникает ощущение определенного цвета; соответственно, красного, зеленого и синего цвета. Под действием света молекулы светочувствительных веществ распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы. Это вызывает импульс тока B нервном волокне, который распространяется по направлению к мозгу со скоростью до 100 метров B секунду. Картинка, которая проецируется на сетчатке глаза, двухмерна, но видим мы её в Трёх измерениях. Частично это объясняется тем, что Двумя глазами мы видим окружающий мир с разных точек (базисное расстояние), мозг способен объединить эти расхожления. Поэтому мы можем судить о пространстве, расстоянии, глубине - т.е. видим трёхмерное изображение. Фотоаппарат сводит трёхмерное изображение к двухмерному. Рассматривая двухмерную цветную фотографию через красно-синие анаглифные очки, мы видим стереоизображение. Принцип действия светофильтров анаглифных очков: светофильтр поглощает из спектра светового потока, один или несколько цветов, пропуская остальные. Красный поглощает синий, зеленый и фиолетовый цвета, пропуская красный, оранжевый и желтый. Синий светофильтр: поглощает красный, оранжевый и желтый. Если совместить два этих светофильтра, свет не сможет пройти сквозь них, мы видим черное поле Зная физиологические свойства глаза и возможности светофильтров. в результате эксперимента мы пришли к выводу: кажлый глаз Стереоскоп - прибор, при помощи которого рассматривают стереопары. Способ получения стереоизображения: через объективы, каждый глаз видит только "свой" снимок, вместо двух плоских мы получаем ОДИН стереоснимок (рельефный). Технология изготовления. 1. Объективы располагаются фронтальной стороной к глазу. 2. Насадочная линза располагается выпуклой стороной к стереоснимку. 3. Объективы и насадочные линзы крепятся к штативу стереоскопа с помощью удлинительных колец. 4. Линзы диаметром 4OMM. вкладываются в удлинительные кольца. Объективы вворачиваются по резьбе. 5. Удлинительные кольца закрепляются с помошью планки и винтов Нд кронштейне. 6. Держатель стереопары крепится к стойке штатива c помощью ви ню 7. Расстояние от вершины линзы до стереопары равно 90мм, но №№ 7. Расстояние от вершины линзы до стереопары равно 90мм, но его ‚мо/№ изменять в зависимости от формата стереопары. Преимущества данной модели стереоскопа: Улучшение качества изображения за счёт оптической системы объективов. Подстройка окуляров под Индивидуальное зрение. Получение стереоэффекта по всему кадру. Для проведения эксперимента нами было использавано следующее оборудование: цифровая зеркальная фотокамера, стереонасадка Стерео стереонасадка Зоркий фэд , осветительное оборудование, фотоштатив. Для выявления наиболее оптимальных вариантов съёмки мы провели эксперименты по созданию стереопар – сочетание двух изображений одного объекта с разных точек. При рассматривании стереопары в стереоскоп, изображение объекта воспринимается с такой же глубиной, как и сам объект. Существуют несколько способов стереосъемки -параллельным смещением фотоаппарата -использование стереонасадки Эксперимент № 1.Создание стереоизображения с помощью стереонасадки. Эксперимент № 2. Создание стереоизображения путём параллельного смещения фотоаппарата В этот раз мы использовали метод перемещения фотоаппарата на специально подготовленной пластине. Пользуясь таблицами оптимальных величин базисов стереосъемки мы перемещали камеру на расстояния около 6.5см Стереопара-изготовление двух фотоизображений, полученных с двух точек относительно объекта съемки. Расстояние между точками съемки-базис фотосъемки должен быть приблизительно равен расстоянию между центрами зрачков человеческого глаза,т.е.~65мм. При стереосъемке удалённых объектов для получения стереоэффекта требуется большой базис фотосъемки. При стереосъемке крупным планом с близкого расстояния и макросъемки-малый узкий базис. При съёмке камеру нужно держать в горизонтальном положении Подбор оптимальной технологии съёмки стереофотографий Методика исследования: Полученые результатаы |