Стереоскопический эффект

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ВОЗМОЖНОСТИ

Продольный и поперечный параллаксы точек снимка.

Стереоскопический эффект.

Зрительный аппарат человека и его возможности.

ЛЕКЦИЯ №5

ПАРА СНИМКОВ

ВОПРОСЫ:

Зрительный аппарат человека — одно из важнейших средств по­лучения информации об объектах окружающей среды и о проходя­щих в ней процессах. При обработке и использовании материалов аэрокосмических съемок из всех органов чувств человека зрение является единственным органом, поставляющим со снимков ин­формацию для логического анализа и выполнения измерений.

Глаз представляет собой совершенный биологический орган, с геометрической точки зрения напоминающий съемочную камеру с дискретной раздельной регистрацией яркостей. Функцию объектива в глазу выполняет хрусталик, а поля элект­ронных рецепторов (приемников) — сетчатка с дискретно реагирующими на из­лучения окончаниями разветвлений зрительного нерва (палочки и колбочки).

Чувствительные элементы сетчатки реагируют на световые из­лучения в спектральном диапазоне от 360...400 до 700...760 нм. Светочувствительность большинства современных чер­но-белых аэропленок приходится на тот же диапазон.

При анализе и измерении снимков человек может рассматри­вать их непосредственно невооруженным глазом или с помощью оптических устройств. Выделяют три вида зрения — монокуляр­ное, бинокулярное и стереоскопическое. Монокулярным называ­ют зрение одним глазом, бинокулярным — двумя глазами. Зрение стереоскопическое — частный случай бинокулярного зрения. На­блюдатель при этом воспринимает пространственно (трехмерно) расположение разноудаленных объектов. Разделение по видам не зависит от использования (или неиспользования) при наблюде­нии оптических устройств.

Важнейшие характеристики зрительного аппарата:

линейное (геометрическое) разрешение — способность воспринимать (обнаружи­вать) мелкие элементы в натуре или на снимках;

линейная (геометрическая) разрешающая способность — воз­можность раздельного воспринятия ряда одинаковых элементов, например линий;

энергетическое разрешение — способность воспринимать яркостные (тоновые) контрасты на снимке.

Два смежных частично перекрывающихся снимка, полученных с концов некоторого базиса, называют стереопарой или парой снимков.

При рассмотрении стереопары можно наблюдать прямой, обратный и нулевой стереоэффекты. Для получения прямого стереоэффекта, аэроснимки устанавливают так, чтобы левая стереопара находилась напротив левого глаза, а нулевая – напротив правого глаза, и одноименные точки располагались по линиям, параллельным глазному базису.

Если снимки перед глазами поменять местами, наблюдатель увидит обратный стереоэффект — удаленные элементы ландшафта будут восприниматься близкими и, наоборот, близкие элементы покажутся удаленными. Этот ва­риант стереоскопического наблюдения снимков используют при анализе отрицательных микроформ рельефа (промоин, канав, кю­ветов и др.). Может быть еще вариант стереоскопического наблю­дения снимков, при котором оба снимка развертываются в своей плоскости на 90°. Наблюдатель при этом вне зависимости от рель­ефа увидит плоское изображение местности. Стерео­эффект, получаемый при этом, называют нулевьм)

Стереоскопическое наблюдение снимков основано на том, что каждый снимок представляет перспективное изображение объекта, полуденное на плоскости по законам центральной проекции.

Для получения по двум снимкам, на которых изображен один и тот же объект, его стереоскопического изображения, должны быть выполнены следующие условия:

1) снимки должны быть получены с разных точек фотографи­рования. Условие является обязательным для получения из­мерительного стереоизображения;

2) разность масштабов снимков не должна превышать 16% от их

значения;

3) при фотографировании объекта конвергенция сближения главных оптиче­ских осей фотокамеры не должна превышать 15°;

4) каждым глазом следует наблюдать только один снимок;

5) снимки нужно развернуть в своей плоскости так, чтобы линии, соединяющие одноименные точки на обоих снимках, были па­раллельно глазному базису.

Стереоскопически рассматривают: снимки (негативы и пози­тивы), непосредственно полученные при съемке с помощью кад­ровых фотографических систем; отпечатанные на твердой основе снимки, полученные с помощью кадровых нефотографических съемочных систем; любые перекрывающиеся снимки, записанные в цифровой форме и выведенные на экран монитора!

Простейший и наиболее распространенный прибор для стерео­скопического наблюдения снимков — стереоскоп!

При компьютерной стереофотограмметрической обработке снимков широко используют способы анаглифический и полярои­дов.

В первом из указанных способов левое и правое изображения окрашиваются в дополнительные цвета, например в красный и сине-зеленый. Эти изображения могут накладываться одно на другое. Для их наблюдения используют анаглифические очки, фильтры которых обеспечивают дифференцированное восприятие изображений левым и правым глазом. При хорошо сбалансиро­ванных цветах изображений и фильтров очков, а также световых потоков для обоих каналов стереомодель будет восприниматься ахроматической. Этот способ можно использовать для наблюде­ний анаглифических изображений на твердой основе.

Во втором способе левое и правое изображения поляризуются во взаимно перпендикулярных плоскостях при проецировании их на экран монитора с наложением одного на другое. Для наблюде­ния пользуются очками с фильтрами-поляризаторами.

В обоих способах можно получить обратный стереоэффект, по­меняв местами фильтры в очках.