FyzWeb  články
Novinky Kalendář Články Odpovědna Pokusy a materiály Exkurze Výročí Odkazy Kontakty
 


Licence Creative Commons (Uveďte autora - Nevyužívejte komerčně - Zachovejte licenci)
3D fotografie a videa2007-09-09 

Už jste někdy byly v takzvaném 3D kině?

Donedávna byla taková zařízení k vidění pouze v některých velkých zahraničních městech nebo technických muzeích. Před několika roky bylo postaveno jedno takové velké zařízení i u nás v Praze a je známo pod označením IMAX. Poté co se usadíte do sedadel a nasadíte si brýle, které dostanete při vstupu, jste doslova vtaženi do filmu promítaného na velké plátno. Oproti klasickému kinu totiž vidíte promítané výjevy opravdu plasticky. Při přeletu nad otevřenou krajinou v jednu chvíli instinktivně uhýbáte skaliskům, která jen těsně míjíte, za chvíli dostáváte závrať z pohledu do hlubokého údolí, které se pod vámi právě otevřelo.

Jak takové kino funguje? A lze si něco podobného vytvořit doma?

Nejdříve se musíme zamyslet nad tím, co to vlastně znamená, že okolí vidíme prostorově a čím je to umožněno. Určitě pro vás není žádnou novinkou, že prostorové vidění nám umožňují naše dvě oči. Vyzkoušejte si několika jednoduchými pokusy, co bychom viděli pouze s jedním okem a jaké bychom pozorovali rozdíly.

Při pohledu na nějaký předmět oběma očima vidí každé oko předmět z trochu jiného úhlu. Když si například před sebou podržíte dřevěnou kostku s čelní stěnou kolmo k vám, vidí levé oko přední a levou stěnu, pravé oko přední a pravou stěnu. Mozek dokáže z mírně odlišných pohledů dvou očí určit, které pozorované předměty jsou dál a které blíž.

Můžete si to vyzkoušet třeba tak, že před sebe natáhnete ruce a podržíte ukazováčky proti sobě tak, aby jeden byl od vás o něco dále. Pokud se na ukazováčky podíváte jen jedním okem, uvidíte je nad sebou a budou se vám zdát přibližně stejně daleko. Druhé oko už ale nebude vidět ukazováčky v zákrytu, ale každý pod jiným úhlem, a z toho dokážeme snadněji než jediným okem určit, který ukazováček je blíž a který dál.

Klasická fotografie nebo film promítaný v kině je zaznamenán i promítán pouze jedním objektivem. Proto v sobě nenese žádnou informaci o prostorovém uspořádání. Při pohledu na takovou fotografii nebo film si pouze domýšlíme (ze zkušenosti - například podle vzájemné velikosti), které objekty jsou v popředí a které dál.


Abychom tedy vytvořily prostorovou fotografii nebo film, musíme v první řadě daný objekt snímat dvěma objektivy (stejně jako očima) na dva filmy. Druhý problém potom spočívá v tom, jak dva filmy pozorovat. Musíme zajistit, aby jedno oko stále sledovalo jeden film a druhé druhý film. Potom je situace úplně stejná, jako když sledujeme zaznamenané objekty a scény přímo očima.


V 3D kinech se na plátno promítají dva filmy současně (každý snímaný z mírně jiného úhlu) a k jejich rozlišení se využívá vlastnosti světla, které se říká polarizace (podrobněji o polarizaci zde). Dva promítané filmy jsou pomocí filtrů před promítačkami polarizovány ve vzájemně kolmých směrech. Brýle, kterými film sledujeme, obsahují také polarizační filtry s polarizačními rovinami natočenými tak, že jeden filtr propouští pouze jeden film (druhý je zatemněn), druhý filtr propouští do druhého oka pouze druhý film.

Popsaná technologie využití polarizace světla je výhodná v tom, že polarizované světlo od nepolarizovaného na pohled nerozeznáme a můžeme tak "složit" dva filmy do sebe a potom je zpět rozlišit pomocí brýlí - bez omezení kvality obrazu. (Poznámka: bez brýlí vidíme na plátně pouze dva různě posunuté ploché obrazy najednou, což působí rozmazaným dojmem)

Nevýhodou zmíněné metody je to, že polarizace obrazu vzniká až průchodem světla filtrem a nelze ji nijak zaznamenat na film (záznam polarizovaného i nepolarizovaného snímku je stejný). Proto je vždy potřeba používat dvě promítačky (respektive dva objektivy) a s tím je spojena celá řada technických obtíží.



Jinou metodu zaznamenání prostorové informace například na fotografii znáte určitě z některých naučných knih. Jedná se o obdobný princip, ale místo polarizace se využívá různých barev dvou snímků. Na červenozelenou fotografii (složenou z červeného a posunutého zeleného snímku) se díváte brýlemi s jedním červeným a druhým zeleným filtrem a fotografii vidíte opět prostorově. Proč tomu tak je už víme: Oko, které má před sebou červený filtr, si ze složeného obrázku "vybere" pouze červený snímek, oko se zeleným filtrem vidí pouze zelený snímek.


Tato metoda je jednoduší především v tom, že na jedné fotografii (třeba i promítnuté) jsou trvale zaznamenány oba požadované snímky a lze ji tedy vyrobit opravdu jako fotografii a také promítat jedním objektivem. Nevýhodou je naopak skutečnost, že snímek nevidíme ve skutečných barvách.

Pokud máte k dispozici digitální fotoaparát a počítač, můžete si takové prostorové fotografie a možná i krátké video snadno vytvořit sami (návod naleznete zde).


Ukázky prostorových fotografií

        

         

Snímky je vhodné zobrazit na celou obrazovku


Zpracováno dle podkladů Miroslava Jílka.

Poznámky o několika dalších metodách prostorové vizualizace

Původní verzi tohoto materiálu naleznete na
http://fyzweb.cuni.cz/dilna/krouzky/uvod/uvodni.htm.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: