Анаглиф 3D

Простое красно-голубое анаглифное изображение. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Анаглиф национального парка Сагуаро в сумерках красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Анаглиф головы колонны в Персеполе , Иран. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Изображение, демонстрирующее бинокулярное соперничество . Если вы просматриваете изображение в красно-голубых 3D-очках, текст будет чередоваться между красным и синим . красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Анаглиф 3D — это стереоскопический 3D-эффект, достигаемый посредством кодирования изображения каждого глаза с использованием фильтров разных (обычно хроматически противоположных) цветов, обычно красного и голубого . Анаглифные 3D-изображения содержат два цветных изображения с разной фильтрацией, по одному для каждого глаза. При просмотре через «анаглифические очки» с «цветной кодировкой» каждое из двух изображений достигает того глаза, для которого оно предназначено, открывая интегрированное стереоскопическое изображение . Зрительная кора головного мозга объединяет это в восприятие трехмерной сцены или композиции.

Анаглифические изображения в последнее время возродились благодаря представлению изображений и видео в Интернете , на дисках Blu-ray , компакт-дисках и даже в печати. Недорогие бумажные оправы или очки в пластиковой оправе содержат точные цветные фильтры, которые после 2002 года обычно используют все три основных цвета. Текущая норма — красный и голубой, причем красный используется для левого канала. Более дешевый фильтрующий материал, использовавшийся в монохромном прошлом, требовал красного и синего цвета из соображений удобства и стоимости. Благодаря голубому фильтру происходит существенное улучшение полноцветных изображений, особенно для точных телесных тонов.

Видеоигры, театральные фильмы и DVD-диски можно демонстрировать в анаглифном 3D-процессе. Практические изображения для науки или дизайна, где полезно восприятие глубины, включают представление полномасштабных и микроскопических стереографических изображений. Примеры НАСА включают получение изображений марсоходом и исследование Солнца под названием STEREO , в котором используются два орбитальных аппарата для получения трехмерных изображений Солнца. Другие приложения включают геологические иллюстрации Геологической службы США и различные объекты онлайн-музеев. Недавнее применение — получение стереоизображений сердца с использованием 3D-ультразвука в пластиковых красно-голубых очках.

Анаглифные изображения гораздо легче просматривать, чем парные стереограммы с параллельными (расходящимися) или перекрещенными изображениями . Однако эти расположенные рядом типы обеспечивают яркую и точную цветопередачу, чего нелегко добиться с помощью анаглифов. Кроме того, длительное использование «анаглифических очков» с «цветной кодировкой» может вызвать дискомфорт, а остаточное изображение, вызванное цветами очков, может временно повлиять на визуальное восприятие зрителем объектов реальной жизни. Недавно, Появились призматические очки перекрестного обзора с регулируемой маскировкой, обеспечивающие более широкое изображение на новых HD-видео и компьютерных мониторах.

История

Самое старое известное описание анаглифических изображений было написано в августе 1853 г. В. Роллманом в Штаргарде о его «Фарбенстереоскопе» (цветном стереоскопе). У него были лучшие результаты при просмотре желто-синего рисунка в красно-синих очках. Роллманн обнаружил, что при красно-синем рисунке красные линии не были такими отчетливыми, как желтые линии через синее стекло.

В 1858 году во Франции Жозеф Д'Алмейда. представил в Академию наук доклад, описывающий, как проецировать трехмерные слайд-шоу с волшебными фонарями с использованием красных и зеленых фильтров на аудиторию, носящую красные и зеленые очки. Впоследствии он был отмечен как ответственный за первую реализацию трехмерных изображений с использованием анаглифов.

Луи Дюко дю Орон изготовил первые печатные анаглифы в 1891 году. Этот процесс заключался в печати двух негативов, образующих стереоскопическую фотографию, на одной и той же бумаге: одного синего (или зеленого), другого красного цвета. Затем зритель будет использовать цветные очки красного цвета (для левого глаза) и синего или зеленого цвета (для правого глаза). Левый глаз увидит синее изображение, которое будет казаться черным, но не увидит красное; аналогичным образом правый глаз увидит красное изображение, которое будет восприниматься как черное. Таким образом, получится трехмерное изображение.

Уильям Фриз-Грин создал первые трехмерные анаглифические кинофильмы в 1889 году, которые были показаны на публичной выставке в 1893 году. В 1920-х годах 3D-фильмы пережили своего рода бум. Даже в 1954 году такие фильмы, как «Существо из Черной лагуны», оставались очень успешными. Первоначально снятый и выставленный с использованием системы Polaroid, «Существо из Черной лагуны» было успешно переиздано гораздо позже в анаглифном формате, чтобы его можно было показывать в кинотеатрах без необходимости специального оборудования. не был анаглифическим, Хотя фильм «Челюсти 3-D» он имел кассовый успех в 1983 году. В настоящее время превосходное качество компьютерных дисплеев и удобные программы для редактирования стерео открывают новые захватывающие возможности для экспериментов с анаглифным стерео.

Термин «3-D» был придуман в 1950-х годах. В 1953 году анаглиф начал время от времени появляться в газетах, журналах и комиксах.

Производство

Стерео-монохромное изображение, анаглифированное под красный (левый глаз) и голубой (правый глаз) фильтры. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Исходное изображение стереограммы для анаглифа выше

Анаглиф из стереопар

Стереопара — это пара изображений, снятых одновременно с несколько разных ракурсов. Объекты, расположенные ближе к камере(ам), имеют большие различия во внешнем виде и положении в кадрах изображения, чем объекты, расположенные дальше от камеры.

Исторически камеры захватывали два изображения с цветовой фильтрацией с точки зрения левого и правого глаза, которые проецировались или печатались вместе как одно изображение: одна сторона через красный фильтр, а другая сторона через контрастный цвет, такой как синий , зеленый или смешанный голубой . Как указано ниже, теперь обычно можно использовать компьютерную программу обработки изображений для имитации эффекта использования цветных фильтров, используя в качестве исходного изображения пару цветных или монохромных изображений. Это называется мозаикой или сшиванием изображений .

В 1970-е годы режиссер Стивен Гибсон снимал фильмы в прямом анаглифическом стиле и фильмы для взрослых . Его система «Deep Vision» заменила оригинальный объектив камеры двумя линзами с цветными фильтрами, сфокусированными на одном и том же кадре пленки. В 1980-х годах Гибсон запатентовал свой механизм.

Многие программы компьютерной графики предоставляют базовые инструменты (обычно наложение слоев и настройку отдельных цветовых каналов для фильтрации цветов), необходимые для подготовки анаглифов из стереопар. На простой практике изображение левого глаза фильтруется для удаления синего и зеленого. Изображение правого глаза фильтруется для удаления красного цвета. Два изображения обычно располагаются на этапе композиции с плотным наложением (основного объекта). Доступны плагины для некоторых из этих программ, а также программы, посвященные подготовке анаглифов, которые автоматизируют процесс и требуют от пользователя выбора лишь нескольких основных настроек.

Стерео преобразование (одиночное 2D-изображение в 3D)

Также существуют методы создания анаглифов с использованием только одного изображения — процесс, называемый стереопреобразованием . В одном из них отдельные элементы изображения смещаются по горизонтали в одном слое на разную величину, причем смещение элементов дополнительно имеет большие видимые изменения глубины (вперед или назад, в зависимости от того, смещение происходит влево или вправо). Это создает изображения, которые имеют тенденцию выглядеть как элементы, представляющие собой плоские стойки, расположенные на разных расстояниях от зрителя, подобно мультипликационным изображениям в View-Master .

Более сложный метод включает использование карты глубины (изображение в искусственных цветах, где цвет указывает расстояние, например, карта глубины в оттенках серого может иметь более светлый цвет, обозначающий объект, расположенный ближе к зрителю, и более темный, обозначающий объект, находящийся дальше). Что касается подготовки анаглифов из стереопар, существуют отдельное программное обеспечение и плагины для некоторых графических приложений, которые автоматизируют создание анаглифов (и стереограмм) из одного изображения или из изображения и соответствующей карты глубины.

Помимо полностью автоматических методов расчета карт глубины (которые могут быть более или менее успешными), карты глубины можно рисовать полностью вручную. Также разрабатываются методы создания карт глубины из разреженных или менее точных карт глубины. Разреженная карта глубины — это карта глубины, состоящая всего из относительно небольшого количества линий или областей, которая определяет создание полной карты глубины. Использование разреженной карты глубины может помочь преодолеть ограничения автоматического создания. Например, если алгоритм определения глубины учитывает яркость изображения, область тени на переднем плане может быть неправильно назначена фоном. Это неправильное присвоение преодолевается путем присвоения заштрихованной области близкого значения на разреженной карте глубины.

Механика

Просмотр анаглифов через спектрально противоположные очки или гелевые фильтры позволяет каждому глазу видеть независимые левое и правое изображения в одном анаглифическом изображении. Можно использовать красно-голубые фильтры, поскольку наши системы обработки зрения используют сравнение красного и голубого, а также синего и желтого для определения цвета и контуров объектов.

В красно-голубом анаглифе глаз, смотрящий через красный фильтр, видит красный цвет в анаглифе как «белый», а голубой в анаглифе как «черный». Глаз, смотрящий через голубой фильтр, воспринимает противоположное.

Реальный черный или белый цвет на анаглифном дисплее, лишенный цвета, воспринимается одинаково каждым глазом. Мозг смешивает изображения, передаваемые по красным и голубым каналам, как при обычном просмотре, но воспринимается только зеленый и синий. Красный не воспринимается, потому что красный приравнивается к белому через красный гель и к черному через голубой гель. Однако зеленый и синий воспринимаются через голубой гель.

Типы

Дополнительный цвет

Бумажные анаглифные фильтры дают приемлемое изображение при невысокой стоимости и подходят для публикации в журналах.

Пьеро делла Франческа, «Идеальный город в анаглифической версии» красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Анаглифы дополнительных цветов используют один из пары дополнительных цветных фильтров для каждого глаза. Наиболее распространенные цветные фильтры — красный и голубой. Согласно теории тристимула , глаз чувствителен к трем основным цветам: красному, зеленому и синему. Красный фильтр пропускает только красный цвет, а голубой фильтр блокирует красный, пропуская синий и зеленый (сочетание синего и зеленого воспринимается как голубой). Если бумажное средство просмотра, содержащее красный и голубой фильтры, сложить так, чтобы свет проходил через оба, изображение будет черным. Еще один недавно представленная форма использует синий и желтый фильтры. (Желтый цвет воспринимается, когда через фильтр проходит и красный, и зеленый свет.)

Анаглифные изображения в последнее время возродились благодаря представлению изображений в Интернете. Если традиционно это был в основном черно-белый формат, то недавние достижения в области цифровых камер и обработки сделали очень приемлемые цветные изображения в Интернете и на DVD. Благодаря доступности в Интернете недорогих бумажных очков с улучшенными красно-голубыми фильтрами и очков в пластиковой оправе все более высокого качества область 3D-изображений быстро растет. Научные изображения, где полезно восприятие глубины, включают, например, представление сложных многомерных наборов данных и стереографические изображения поверхности Марса . С недавним выпуском 3D-DVD они стали чаще использоваться для развлечений. Анаглифные изображения гораздо легче просматривать, чем стереограммы при параллельном наблюдении или скошенных глазах, хотя эти типы действительно обеспечивают более яркую и точную цветопередачу, особенно в красном компоненте, который обычно приглушен или ненасыщен даже в лучших цветных анаглифах. Компенсирующий метод, широко известный как Anachrome, использует немного более прозрачный голубой фильтр в запатентованных очках, связанных с этим методом. Обработка перенастраивает типичное анаглифное изображение, чтобы оно имело меньший параллакс и получало более полезное изображение при просмотре без фильтров.

фокусировкой для красно-

Простые листовые или некорректированные формованные стекла не компенсируют разницу в длинах волн красно-голубых фильтров в 250 нанометров. В простых очках изображение с красным фильтром может быть размытым при просмотре близкого экрана компьютера или печатного изображения, поскольку фокус на сетчатке отличается от изображения, отфильтрованного голубым, которое доминирует в фокусировке глаз. В очках из формованного пластика более высокого качества используется компенсирующая дифференциальная сила диоптрий для выравнивания смещения фокуса красного фильтра относительно голубого. В последнее время фокус прямого просмотра на компьютерных мониторах Улучшено производителями, предоставляющими вторичные парные линзы, которые устанавливаются и крепятся внутри красно-голубых первичных фильтров некоторых высококачественных анаглифных очков. Они используются там, где требуется очень высокое разрешение, в том числе в науке, стереомакросах и приложениях анимационных студий. Они используют тщательно сбалансированные голубые (сине-зеленые) акриловые линзы, которые пропускают небольшой процент красного, чтобы улучшить восприятие тона кожи. Простые красно-синие очки хорошо сочетаются с черно-белым, но синий фильтр по цвету кожи человека не подходит. Патент США № 6561646 выдан изобретателю в 2003 году.Метка «www.anachrome» используется для обозначения 3D-очков с диоптрийной коррекцией, на которые распространяется этот патент.

(ACB) 3-D

(ACB) «Анаглифический контрастный баланс» — это запатентованный метод анаглифического производства Studio 555. Ретинальное соперничество цветовых контрастов в цветовых каналах анаглифных изображений.

Контрасты и детали стереопары сохраняются и повторно представляются для просмотра в анаглифном изображении. Метод (ACB) балансировки цветовых контрастов внутри стереопары обеспечивает стабильное изображение контрастных деталей, тем самым устраняя конкуренцию на сетчатке. Этот процесс доступен для красных/голубых цветовых каналов, но может использоваться любая из комбинаций противоположных цветовых каналов. Как и во всех стереоскопических анаглифических системах, на экране или при печати, цвет дисплея должен быть точным в формате RGB, а гели для просмотра должны соответствовать цветовым каналам, чтобы предотвратить двойное изображение. Базовый метод (ACB) регулирует красный, зеленый и синий цвета, но предпочтительнее настроить все шесть основных цветов.

Эффективность процесса (ACB) подтверждается включением в стереопару таблиц основных цветов. Контрастно-сбалансированный вид стереопары и цветовых диаграмм очевиден в результирующем (ACB) обработанном анаглифном изображении. Процесс (ACB) также позволяет создавать черно-белые (монохроматические) анаглифы с контрастным балансом.

Когда полный цвет для каждого глаза обеспечивается с помощью чередующихся цветовых каналов и цветочередующихся фильтров просмотра, (ACB) предотвращает мерцание чистоцветных объектов в модулирующем изображении. Вертикальный и диагональный параллакс активируется при одновременном использовании горизонтально ориентированного лентикулярного или параллаксного барьерного экрана. Это обеспечивает квадраскопический полноцветный голографический эффект на мониторе.

Цветовой код 3-D

ColorCode 3-D был внедрен в 2000-х годах и использует янтарный и синий фильтры. Он предназначен для обеспечения восприятия почти полноцветного изображения (особенно в цветовом пространстве RG ) с помощью существующих телевизионных и графических носителей. Один глаз (левый, янтарный фильтр) получает информацию о цвете перекрестного спектра, а один глаз (правый, синий фильтр) видит монохромное изображение, созданное для создания эффекта глубины. Человеческий мозг связывает оба изображения вместе.

Изображения, просмотренные без фильтров, имеют тенденцию иметь голубую и желтую горизонтальную окантовку. Усовершенствована обратная совместимость 2D-просмотра для зрителей, не носящих очков, как правило, лучше, чем у предыдущих систем анаглифной визуализации красного и зеленого цвета, а также улучшена за счет использования цифровой постобработки для минимизации окантовки. Отображаемые оттенки и интенсивность можно тонко настроить для дальнейшего улучшения восприятия 2D-изображения, при этом проблемы обычно возникают только в случае слишком яркого синего цвета.

Синий фильтр имеет длину волны около 450 нм, а янтарный фильтр пропускает свет с длиной волны более 500 нм. Цветопередача широкого спектра возможна, поскольку янтарный фильтр пропускает свет большинства длин волн спектра и даже имеет небольшую утечку синего цветового спектра. При представлении исходные левое и правое изображения проходят процесс кодирования ColorCode 3-D для создания одного изображения, закодированного в формате ColorCode 3-D.

В Соединенном Королевстве телеканал Channel 4 начал транслировать серию программ, закодированных с использованием системы, в течение недели с 16 ноября 2009 года. Ранее система использовалась в Соединенных Штатах для «полностью трехмерной рекламы» во время Суперкубка 2009 года для SoBe , анимационного фильма «Монстры против пришельцев» и рекламы телесериала «Чак» , в котором использовался полный эпизод, снятый на следующий вечер. формат.

Inficolor 3D

Разработанная TriOviz , Inficolor 3D представляет собой запатентованную стереоскопическую систему, впервые продемонстрированную на Международной конференции телерадиовещания в 2007 году и развернутую в 2010 году. Она работает с традиционными 2D-плоскими панелями и телевизорами высокой четкости и использует дорогие очки со сложными цветными фильтрами и специальной обработкой изображений , которые обеспечивают естественное восприятие цветов с эффектом 3D. Это достигается за счет того, что левое изображение использует только зеленый канал, а правое — красный и синий каналы с некоторой дополнительной постобработкой, при которой мозг затем объединяет два изображения для получения почти полного цветового восприятия. При наблюдении без очков можно заметить небольшое двоение на фоне действия, что позволяет смотреть фильм или видеоигру в 2D без очков. Это невозможно с традиционными анаглифическими системами грубой силы.

Inficolor 3D является частью TriOviz for Games Technology , разработанной в сотрудничестве с TriOviz Labs и Darkworks Studio . Он работает с Sony PlayStation 3 (официальная программа лицензирования инструментов и промежуточного программного обеспечения PlayStation 3). и консоли Microsoft Xbox 360, а также ПК. TriOviz for Games Technology был представлен на выставке Electronic Entertainment Expo 2010 Марком Рейном (вице-президентом Epic Games ) как технологическая 3D-демо, работающая на Xbox 360 с Gears of War 2 . В октябре 2010 года эта технология была официально интегрирована в Unreal Engine 3 . движок компьютерной игры, разработанный Epic Games.

Стерео 3D-визуализация видео поверхности человеческого мозга красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Видеоигры, оснащенные TriOviz for Games Technology: Batman Arkham Asylum: Game of the Year Edition для PS3 и Xbox 360 (март 2010 г.), Enslaved: Odyssey to the West + DLC Pigsy's Perfect 10 для PS3 и Xbox 360 (ноябрь 2010 г.), Thor: God of Thunder для PS3 и Xbox 360 (май 2011 г.), Green Lantern: Rise of the Manhunters для PS3 и Xbox 360 (июнь 2011 г.), Captain America: Super Soldier для PS3 и Xbox 360 (июль 2011 г.). Gears of War 3 для Xbox 360 (сентябрь 2011 г.), Batman: Arkham City для PS3 и Xbox 360 (октябрь 2011 г.), Assassin's Creed: Revelations для PS3 и Xbox 360 (ноябрь 2011 г.) и Assassin's Creed III для Wii U (ноябрь 2012 г.) ). Первый DVD/Blu-ray, включающий Inficolor 3D Tech: Battle for Terra 3D (издан во Франции компанией Pathé & Studio 37, 2010 г.).

Анахромные красные/голубые фильтры

Анахромные очки

Полноцветные анахромные красный (левый глаз) и голубой (правый глаз) фильтры 3D-анахромные очки. Для корректного просмотра изображения рекомендуется использовать

Вариант анаглифической техники начала 2000-х годов называется «методом анахрома». Этот подход представляет собой попытку обеспечить изображения, которые выглядят почти нормально, без очков, для небольших изображений, как 2D, так и 3D, при этом большинство отрицательных качеств изначально маскируются маленьким дисплеем. Быть «совместимым» для публикации небольшого размера на обычных веб-сайтах или в журналах. Обычно можно выбрать файл большего размера, который полностью передаст 3D-изображение с драматическим разрешением. Эффект глубины 3D (ось Z), как правило, более тонкий, чем простые анаглифные изображения, которые обычно создаются из более широко расположенных стереопар. Анахромные изображения обычно снимаются с более узкой стереобазой (расстоянием между объективами камеры). Прилагаются усилия, чтобы настроить лучшее наложение двух изображений, наложенных друг на друга. Лишь несколько пикселей отсутствия регистрации дают намек на глубину. Диапазон воспринимаемых цветов заметно шире на анахромном изображении при просмотре с использованием предусмотренных фильтров. Это происходит из-за преднамеренного прохождения небольшой (от 1 до 2%) красной информации через голубой фильтр. Более теплые тона можно усилить, поскольку каждый глаз видит некоторый оттенок красного. Мозг реагирует в процессе умственного слияния и обычного восприятия. Утверждается, что он обеспечивает более теплые и сложные оттенки и яркость кожи.

Системы фильтрации помех

Принцип вмешательства

В этом методе используются определенные длины волн красного, зеленого и синего цветов для правого глаза и разные длины волн красного, зеленого и синего цветов для левого глаза. Очки, которые отфильтровывают очень специфические длины волн, позволяют пользователю видеть полноцветное трехмерное изображение. Специальные интерференционные фильтры (дихроматические фильтры) в очках и проекторе составляют основу технологии и дали системе такое название. Он также известен как спектральная гребенчатая фильтрация или мультиплексная визуализация по длине волны. Иногда эту технику называют «суперанаглифом», поскольку она представляет собой усовершенствованную форму спектрального мультиплексирования, лежащую в основе традиционной анаглифной техники. Эта технология позволяет отказаться от дорогих серебряных экранов, необходимых для поляризационных систем, таких как RealD , которая является наиболее распространенной системой 3D-дисплея в кинотеатрах. Однако для этого требуются гораздо более дорогие очки, чем для поляризационных систем.

Dolby 3D использует этот принцип. Фильтры разделяют видимый цветовой спектр на шесть узких полос – две в красной области, две в зеленой области и две в синей области (в данном описании они называются R1, R2, G1, G2, B1 и B2). Полосы R1, G1 и B1 используются для изображения одного глаза, а R2, G2, B2 — для другого глаза. Человеческий глаз в значительной степени нечувствителен к таким тонким спектральным различиям, поэтому этот метод позволяет генерировать полноцветные 3D-изображения с лишь небольшими различиями в цвете между двумя глазами.

В системе Omega 3D/ Panavision 3D также использовалась эта технология, но с более широким спектром и большим количеством «зубцов» на «гребенке» (в системе Omega/Panavision по 5 на каждый глаз). Использование большего количества спектральных полос на глаз устраняет необходимость цветовой обработки изображения, требуемой системой Dolby. Равномерное разделение видимого спектра между глазами дает зрителю более расслабленное ощущение, поскольку энергия света и цветовой баланс составляют почти 50-50. Как и система Dolby, систему Omega можно использовать с белыми или серебряными экранами. Но его можно использовать как с пленочными, так и с цифровыми проекторами, в отличие от фильтров Dolby, которые используются только в цифровых системах с процессором цветокоррекции, предоставляемым Dolby. Система Omega/Panavision также утверждает, что их очки дешевле в производстве, чем те, которые использует Dolby. В июне 2012 года система Omega 3D/Panavision 3D была прекращена компанией DPVO Theatrical, которая продавала ее от имени Panavision, сославшись на «сложные условия глобальной экономики и рынка 3D». Хотя DPVO прекратила свою деятельность, Omega Optical продолжает продвигать и продавать 3D-системы на нетеатральных рынках. 3D-система Omega Optical содержит проекционные фильтры и 3D-очки. В дополнение к пассивной стереоскопической 3D-системе Omega Optical выпустила улучшенные анаглифные 3D-очки. В красно-голубых анаглифных очках Omega используются сложные тонкопленочные покрытия из оксидов металлов и высококачественная оптика из отожженного стекла.

Просмотр

Красно-зеленые анаглифные очки с красным для правого глаза (необычные).

Красно-голубой анаглиф масштаба 1:8 Живой паровоз красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Для просмотра анаглифического фотоизображения надевают очки с фильтрами противоположных цветов. Линза с красным фильтром над левым глазом позволяет воспринимать градации от красного к голубому внутри анаглифа как градации от яркого к темному. Голубой (синий/зеленый) фильтр над правым глазом, наоборот, позволяет воспринимать градации от голубого к красному внутри анаглифа как градации от яркого к темному. Красные и голубые цветные полосы на анаглифном дисплее представляют собой красные и голубые цветовые каналы смещенных параллаксом левого и правого изображений. Каждый из просмотровых фильтров нейтрализует области противоположного цвета, включая градации менее чистых областей противоположного цвета, чтобы каждый из них раскрывал изображение изнутри своего цветового канала. Таким образом, фильтры позволяют каждому глазу видеть только предполагаемый вид из цветовых каналов в одном анаглифическом изображении. Красно-зеленые очки также можно использовать, но они могут дать зрителю более яркое цветовое изображение, поскольку красный и зеленый не являются дополнительными цветами .

Красные заостренные анаглифические очки

Простые бумажные гелевые очки без коррекции не могут компенсировать разницу в длинах волн красно-голубых фильтров в 250 нанометров. В простых очках изображение, отфильтрованное красным, несколько размыто при просмотре близкого экрана компьютера или напечатанного изображения. Красный фокус сетчатки отличается от изображения голубым фильтром, который доминирует в фокусировке глаз. В формованных акриловых очках более высокого качества часто используется компенсирующая дифференциальная сила диоптрий ( сферическая коррекция ), чтобы сбалансировать смещение фокуса красного фильтра относительно голубого, что уменьшает врожденную мягкость и дифракцию красного фильтрованного света. Очки для чтения с низким энергопотреблением, надетые вместе с бумажными очками, также заметно повышают резкость изображения.

Коррекция всего около 1/2+диоптрии на красной линзе. Однако некоторых людей, носящих корректирующие очки, беспокоит разница в диоптриях линз, поскольку одно изображение имеет немного большее увеличение, чем другое. Хотя эффект «фиксации» диоптрий одобрен многими 3D-сайтами, он все еще вызывает некоторые споры. Некоторым, особенно близоруким, это кажется неудобным. Благодаря формованному диоптрийному фильтру острота увеличивается примерно на 400%, а также заметно улучшается контрастность и чернота. Американский фонд амблиопии использует эту функцию в своих пластиковых очках для проверки зрения детей в школах, считая большую четкость существенным плюсом.

Анахромные фильтры

Пластиковые очки, разработанные в последние годы, обеспечивают как отмеченную выше «фиксацию» диоптрий, так и замену голубого фильтра. Формула обеспечивает преднамеренную «утечку» минимального (2%) процента красного света при обычном диапазоне фильтра. Это присваивает двуглазым «сигналы покраснения» объектам и деталям, таким как цвет губ и красная одежда, которые сливаются в мозгу. Однако необходимо позаботиться о том, чтобы красные области плотно накладывались друг на друга, обеспечивая почти идеальную регистрацию, иначе может произойти «двоение». Линзы с формулой анахрома хорошо работают с черно-белыми изображениями, но могут обеспечить превосходные результаты, если очки используются с соответствующими «анахромными» изображениями. Геологическая служба США располагает тысячами таких «соответствующих» полноцветных изображений, на которых изображены геология и живописные особенности системы национальных парков США . По соглашению, анахромные изображения стараются избежать чрезмерного разделения камер и параллакса , тем самым уменьшая ореолы, которые вносит в изображения дополнительная цветовая полоса.

Традиционные методы обработки анаглифов

Черно-белый анаглиф Загреба , снятый одной камерой. Снимки были сделаны примерно на расстоянии 2 м ( 6 + 1 ⁄ фута) друг от друга , чтобы получить 3D-эффект. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Цветной анаглиф, снятый двумя камерами на расстоянии примерно 40 см (15 дюймов) друг от друга для усиления эффекта глубины. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Один монохроматический метод использует стереопару, доступную в виде оцифрованного изображения, а также доступ к универсальному программному обеспечению для обработки изображений. В этом методе изображения проходят через ряд процессов и сохраняются в соответствующем формате передачи и просмотра, например JPEG .

Некоторые компьютерные программы позволяют создавать цветные анаглифы без Adobe Photoshop , либо с помощью Photoshop можно использовать традиционный, более сложный метод композиции. Используя информацию о цвете, можно получить разумное (но не точное) голубое небо, зеленую растительность и соответствующие оттенки кожи. Информация о цвете кажется мешающей, когда она используется для ярких и/или высококонтрастных объектов, таких как вывески, игрушки и узорчатая одежда, если они содержат цвета, близкие к красному или голубому.

Лишь немногие цветные анаглифические процессы, например, системы интерференционных фильтров, используемые для Dolby 3D , могут реконструировать полноцветные 3D-изображения. Однако другие методы стереоизображения могут легко воспроизводить полноцветные фотографии или фильмы, например 3D-системы с активным затвором или поляризационные 3D-системы . Такие процессы обеспечивают больший комфорт просмотра, чем большинство ограниченных цветных анаглифических методов. По данным отраслевых газет, 3D-фильмы в последние годы возродились, и теперь 3D также используется в 3D-телевидении .

Регулировка глубины

Изображение в первоначальном виде, представленное НАСА, с выходящим за пределы кадра передним планом. Это двухцветный (красно-голубой) анаглиф миссии Mars Pathfinder . Для просмотра используйте красный фильтр для левого глаза и голубой фильтр для правого глаза. Обратите внимание, что далекие изображения гор выровнены, располагаясь на экране, и сбивают с толку вид в правом нижнем углу. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Изображение настроено таким образом, чтобы большинство объектов находились за пределами кадра. Обратите внимание, что изображения гор теперь разделяются при просмотре без очков. Это соответствует правилу для фильтра красного цвета для левого глаза, когда удаленные объекты находятся за пределами плоскости изображения: RRR-Red to Right Receding для темных объектов на более светлом фоне на изображении, которое появляется без использования фильтров. красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Регулировка, предложенная в этом разделе, применима к любому типу стереограмм, но особенно подходит, когда анаглифированные изображения необходимо просматривать на экране компьютера или на печатном материале.

Те части левого и правого изображений, которые совпадают, будут находиться на поверхности экрана. В зависимости от предмета и композиции изображения может оказаться целесообразным выровнять его по чему-то немного позади ближайшей точки основного объекта (как при изображении портрета). Это приведет к тому, что ближайшие точки объекта «выскочат» из экрана. Для достижения наилучшего эффекта любые части фигуры, отображаемые перед поверхностью экрана, не должны пересекать границу изображения, поскольку это может привести к неприятному «ампутированному» виду. Конечно, можно создать трехмерную «выдвижную» рамку вокруг объекта, чтобы избежать этого состояния.

Если объектом съемки является пейзаж, вы можете рассмотреть возможность размещения самого переднего объекта на поверхности экрана или немного позади него. Это приведет к тому, что объект окажется в кадре границы окна и отступит на расстояние. После завершения настройки обрежьте изображение, чтобы оно содержало только те части, которые содержат как левое, так и правое изображения. В примере, показанном выше, кажется, что верхнее изображение (нарушающим внешний вид) выливается за пределы экрана, а на поверхности экрана появляются далекие горы. В нижней модификации этого изображения красный канал был переведен горизонтально, чтобы совместить изображения ближайших камней (и, таким образом, появиться на поверхности экрана), и теперь далекие горы кажутся отступающими в изображение. Это последнее скорректированное изображение выглядит более естественным, представляя собой вид на пейзаж из окна.

Техника двойного назначения, 2D или 3D «

С появлением Интернета был разработан вариант метода, при котором изображения специально обрабатываются, чтобы минимизировать видимое несовпадение двух слоев. Этот метод известен под разными названиями, наиболее распространенным, связанным с диоптрийными очками и более теплыми тонами кожи, является анахром. Этот метод позволяет использовать большинство изображений в виде больших миниатюр, а трехмерная информация кодируется в изображение с меньшим параллаксом, чем традиционные анаглифы.

методы

Раньше анаглифические изображения, полученные с помощью фотоаппаратов, создавались путем закрытия объектива соответствующим цветным фильтром. Современные программы рендеринга видео/изображений используют аналогичную технику для достижения анаглифического эффекта. Современные программы анаглифического рендеринга, используемые для использования смоделированных фильтров над виртуальными камерами, для анаглифов красного/голубого цвета левая камера блокирует восприятие всего света, кроме красного, а правая блокирует весь принимаемый свет, кроме синего и зеленого. Это работало нормально для создания красочных анаглифических изображений, но результаты были склонны к соперничеству на сетчатке.

В 2001 году Эрик Дюбуа выпустил статью под названием «Проекционный метод создания анаглифных стереоизображений». В этой статье описан метод фильтрации анаглифных изображений, который сохраняет большую часть цвета и уменьшает ореолы и соперничество на сетчатке. Алгоритм, используемый для создания этого эффекта, называется алгоритмом наименьших квадратов. В результате получается матрица, которая применяется к каждой виртуальной камере и образует фильтр. Его Матрица была включена во многие анаглифные программы, такие как StereoPhoto Maker. и анаглифический эффект ThreeJs.

Анаглифические цветовые каналы

Анаглифные изображения могут использовать любую комбинацию цветовых каналов. Однако если необходимо получить стереоскопическое изображение, цвета должны быть диаметрально противоположными. Загрязнения отображения цветового канала или фильтров просмотра позволяют увидеть часть изображения, предназначенного для другого канала. Это приводит к образованию двойного стереоскопического изображения, также называемому ореолом. Цветовые каналы могут меняться местами слева направо. Красный/голубой является наиболее распространенным. Также популярны пурпурный/зеленый и синий/желтый цвета. Красный/зеленый и красный/синий позволяют создавать монохромные изображения, особенно красный/зеленый. Многие производители анаглифов намеренно интегрируют нечистые цветовые каналы и фильтры просмотра, чтобы обеспечить лучшее восприятие цвета, но это приводит к соответствующей степени двойного изображения. Яркость цветового канала в % от белого: красный-30/голубой-70, пурпурный-41/зеленый-59 или особенно синий-11/желтый-89), более светлый канал отображения может быть затемнен или более яркий фильтр просмотра может быть затемнен, чтобы обеспечить оба глаза сбалансированный взгляд. Однако эффект Пульфриха можно получить с помощью светофильтра. Цветовые каналы анаглифического изображения требуют четкого воспроизведения цветов и соответствующих гелей для фильтров просмотра. Выбор идеальных фильтров для просмотра продиктован цветовыми каналами просматриваемого анаглифа. Двоение изображения можно устранить, обеспечив отображение чистых цветов и фильтры просмотра, соответствующие дисплею. Соперничество сетчатки можно устранить с помощью метода трехмерного анаглифического контрастного баланса (ACB), запатентованного который подготавливает пару изображений перед цветовым каналированием любого цвета.

Схема	Левый глаз		Правый глаз		Воспринимаемый цвет	Описание
красно-зеленый	чистый красный			чистый зеленый	монохромный	Предшественник красно-голубого. Используется для печатных материалов, например книг и комиксов.
красно-синий	чистый красный			чистый синий	монохромный	Некоторое восприятие зелено-синего цвета. Часто используется для печатных материалов. Плохое восприятие красного цвета и неадекватное восприятие синего цвета при просмотре ЖК-дисплея или цифрового проектора из-за сильного разделения цветов.
красно-голубой	чистый красный			чистый голубой; то есть зеленый + синий	цвет (плохой красный, хороший зеленый)	Хорошее цветовосприятие зеленого и синего цветов. Красный цвет не виден на цифровых носителях из-за сильного разделения красного цвета. В настоящее время наиболее распространен в использовании. Обычная версия (красный канал имеет только красную треть изображения) Половинная версия (красный канал представляет собой изображение в оттенках серого с красным оттенком. Меньше соперничества на сетчатке ).
анахром	темно-красный			голубой; т. е. зеленый + синий + немного красного	цвет (плохие красные)	Вариант красно-голубого; левый глаз имеет темно-красный фильтр, правый глаз имеет голубой фильтр, пропускающий немного красного; лучшее цветовосприятие, красные оттенки видны с небольшими ореолами.
мирахром	темно-красный и линза			голубой; т. е. зеленый + синий + немного красного	цвет (плохие красные)	То же, что и анахром, с добавлением линзы слабой положительной коррекции на красном канале для компенсации хроматической аберрации мягкого фокуса красного цвета.
Триоскопический	чистый зеленый			чистый   пурпурный; то есть красный + синий	цвет (лучше красный, оранжевый и более широкий диапазон синего, чем красный/голубой)	Тот же принцип, что и красно-голубой, но несколько новее. Меньше хроматических аберраций, поскольку красный и синий цвета пурпурного цвета хорошо сочетаются с зеленым. Плохое восприятие монохромного зеленого цвета на цифровых носителях из-за сильного разделения цветов. Сильный эффект ореолов на контрастных изображениях.
Цветовой код 3-D	янтарный (красный + зеленый + нейтральный серый)			чистый темно-синий (и дополнительная линза)	цвет (близкий к полноцветному восприятию)	Также называется желто-синим, охристо-синим или коричнево-синим. Более новая система, развернутая в 2000-х годах; цветопередача лучше, но изображение темное, требуется темное помещение или очень яркое изображение. Левый фильтр затемнен, чтобы выровнять яркость, воспринимаемую обоими глазами, поскольку чувствительность к темно-синему плохая. У пожилых людей могут возникнуть проблемы с восприятием синего цвета. Как и в системе мирахром, хроматическую аберрацию можно компенсировать с помощью линзы со слабой отрицательной коррекцией (-0,7   диоптрии ) над правым глазом. Лучше всего работает в цветовом пространстве RG . Слабое восприятие синего изображения может позволить смотреть фильм без очков и не видеть раздражающее двойное изображение.
пурпурно-голубой	чистый   пурпурный; то есть красный + синий			чистый голубой; то есть зеленый + синий	цвет (лучше красно-голубого)	Экспериментальный; похож на красно-голубой, лучший баланс яркости цветовых каналов и такое же соперничество сетчатки. Синий канал размыт по горизонтали на величину, равную среднему параллаксу, и виден обоим глазам; размытие не позволяет глазам использовать синий канал для построения стереоскопического изображения и, следовательно, предотвращает появление ореолов, одновременно снабжая оба глаза информацией о цвете.

Теоретически, согласно принципам трихроматики, можно реализовать ограниченное количество возможностей множественной перспективы (технология, невозможная при использовании схем поляризации). Это делается путем наложения трех изображений вместо двух в последовательности зеленого, красного и синего. Просмотр такого изображения в красно-зеленых очках даст одну перспективу, а переключение на сине-красные — немного другую. На практике это остается неуловимым, поскольку часть синего воспринимается через зеленый гель, а большая часть зеленого воспринимается через синий гель. Также теоретически возможно включить стержневые клетки , которые оптимально работают в темно-голубом цвете, в хорошо оптимизированное мезопическое зрение , чтобы создать четвертый цвет фильтра и еще одну перспективу; однако это еще не было продемонстрировано, и большинство телевизоров не смогут обрабатывать такую ​​тетрахроматическую фильтрацию.

Приложения

1 апреля 2010 года Google запустил функцию Google Street View , которая показывает анаглифы, а не обычные изображения, что позволяет пользователям видеть улицы в 3D.

Домашние развлечения

В августе 2008 года Disney Studios выпустила «Ханна Монтана и Майли Сайрус: Концерт лучшего из обоих миров» свой первый анаглифный 3D- диск Blu-ray . Это было показано на канале Дисней в красно-голубых бумажных очках в июле 2008 года.

Однако на дисках Blu-ray анаглифические методы в последнее время были вытеснены форматом Blu-ray 3D , который использует многовидовое кодирование видео (MVC) для кодирования полных стереоскопических изображений. Хотя Blu-ray 3D не требует определенного метода отображения, а некоторые программные проигрыватели Blu-ray 3D (например, Arcsoft TotalMedia Theater ) способны к анаглифическому воспроизведению, большинство проигрывателей Blu-ray 3D подключаются через HDMI 1.4 к 3D-телевизорам и другим устройствам. 3D-дисплеи с использованием более совершенных методов стереоскопического отображения, таких как попеременная последовательность кадров (с активными затворными очками ) или FPR поляризация (с теми же пассивными очками, что и RealD театральное 3D ).

Комиксы

Эти методы использовались для создания трехмерных комиксов , в основном в начале 1950-х годов, с использованием тщательно построенных линейных рисунков, напечатанных в цветах, соответствующих имеющимся в комплекте очкам с фильтрами. Представленный материал принадлежал к самым разным жанрам, включая войну, ужасы, криминал и супергероев. Создать анаглифированные комиксы было гораздо сложнее, чем обычные комиксы: каждую панель приходилось рисовать несколько раз на слоях ацетата. Хотя первый 3D-комикс в 1953 году был продан тиражом более двух миллионов копий, к концу года продажи достигли дна, хотя 3D-комиксы продолжают выпускаться нерегулярно вплоть до сегодняшнего дня.

Наука и математика

Однозначная функция двух переменных $z(x,y)=x^{2}+y^{3}$ со значением функции, отображаемым как высота

Анаглиф, сделанный марсианского разведывательного орбитального аппарата, выделяет камерой HiRISE поверхность марсианской лавы, похожую на слона.

Анаглифное изображение белка DHFR

красно-голубые 3D- очки. Для правильного просмотра изображения рекомендуется использовать

Трехмерное отображение также можно использовать для отображения наборов научных данных или для иллюстрации математических функций. Анаглифные изображения подходят как для бумажной презентации, так и для демонстрации движущегося видео (см. статью, посвященную нейроизображениям). ). Их можно легко включить в научные книги и рассматривать с помощью дешевых анаглифных очков.

Анаглифия (в том числе аэрофото, телескопические и микроскопические изображения) применяется в научных исследованиях, популярной науке и высшем образовании.

Кроме того, химические структуры, особенно больших систем, может быть сложно представить в двух измерениях, не упуская при этом геометрическую информацию. Таким образом, большинство компьютерных программ по химии могут выводить анаглифические изображения, и некоторые учебники по химии включают их.

Сегодня доступны более продвинутые решения для 3D-изображения, такие как очки с затвором и быстрые мониторы. Эти решения уже широко используются в науке. Тем не менее, анаглифические изображения предоставляют дешевый и удобный способ просмотра научных визуализаций.

См. также

• Голография
• Автостереограмма
• Фантограмма (оптическая иллюзия)
• Эффект Пульфриха
• Векторограф
• Просмотрщик Уитстона

Внешние ссылки

• TIM — онлайн-трассировщик лучей, который также генерирует анаглифы (для красных/синих очков) и автостереограммы.
• 3D STEREO PORTAL Коллекция видео и фотографий со всего мира
• 3D-анаглиф красно-голубой. Архивировано 8 декабря 2015 г. в Wayback Machine.
• Как создать анаглифное изображение с помощью стереоскопической камеры.
• Галерея анаглифов в Brooklyn Stereoography, где представлены сотни красно-голубых анаглифов.
• Техника 3-D анаглифов
• Удивительные 3-D стереоанаглифические фотографии, на которых изображены различные необычные предметы
• Создание анаглифического 3D-фильма с помощью двух 16-мм камер.
• Ахим Бар: Анаглифы