Estereograma fet amb una camera digital normal i corrent. Primer es va fer una foto i immediatament despres, la segona foto amb un desplacament de la camera cap a la dreta. Per veure la imatge en 3D cal creuar els ulls fins que aparegui una tercera imatge al mig de les dues. Per veure la imatge mes gran, cliqueu-hi a sobre.
Les dues fotos combinades en una animacio GIF on es veu a ull nu l'efecte tridimensional produit en creuar ells ulls en la imatge estereoscopica de dalt
L'
estereoscopia
,
imatge estereografica
, o
imatge 3D
(tridimensional) es qualsevol tecnica capac de recollir informacio visual tridimensional o de crear la
il·lusio de profunditat
en una imatge.
[1]
La il·lusio de la profunditat en una fotografia, pel·licula, o altra imatge bidimensional es creada presentant una imatge lleugerament diferent per a cada ull, com succeeix en la nostra forma habitual de recollir la realitat. Moltes pantalles 3D fan servir aquest metode per a transmetre imatges. Va ser inventada primer per
Sir Charles Wheatstone
el 1838.
L'estereoscopia s'usa en
fotogrametria
i tambe per a entreteniment amb la produccio de estereogrames. L'estereoscopia es util per a veure imatges "renderitzades" (processades per un ordinador) d'un conjunt de dades multi-dimensionals com les obtingudes per dades experimentals. La fotografia tridimensional de la industria moderna pot usar escaners 3D per a detectar i guardar la informacio tridimensional. La informacio 3D de profunditat pot ser reconstruida a partir de dues imatges usant un ordinador per a fer relacionar els pixels corresponents a les imatges d'esquerra i dreta. Solucionar el problema de correspondencia en el camp de la visio per ordinador te com a objectiu crear informacio significativa de profunditat a partir de dues imatges.
La fotografia estereoscopica tradicional consisteix a crear una il·lusio 3D a partir d'un parell d'imatges 2D. La forma mes senzilla de crear en el cervell la percepcio de profunditat es proporcionar als ulls de l'espectador dues imatges diferents, que representen dues perspectives del mateix objecte, amb una petita desviacio similar a les perspectives que de manera natural reben els ulls en la
visio binocular
.
Si es vol evitar la
fatiga visual
i la
distorsio
, cada una de les imatges 2D s'ha de col·locar preferiblement a l'ull corresponent de l'espectador de tal manera que qualsevol objecte a distancia infinita percebut per l'espectador ha de ser visualitzada per aquest ull, i, a mes, la imatge ha d'estar orientada just al davant i en la posicio adequada a la realitat. La visio obtinguda des de cada ull no s'ha de creuar.
Estereoscopia
[
modifica
]
Imatge estereoscopica d'un floc de
neu
vist al
microscopi
.
La imatge estereoscopica es basa en la visualitzacio de dues imatges que representen dues perspectives diferents d'un mateix objecte. D'aquesta manera el nostre cervell rep dues imatges pero les interpreta com una de sola produint una sensacio tridimensional, es a dir, afegint profunditat a les imatges convencionals 2D.
Podem situar el fenomen de l'esteresocopia a la primera meitat del segle
xix
, quan un fisic de la Gran Bretanya,
Charles Wheatstone
, estableix les bases de la visio tridimensional, construint ell mateix un aparell per poder apreciar figures geometriques en relleu. El 1849
David Brewster
dissenya i construeix la primera camera fotografica estereoscopica, i, poc despres, un visor amb lents per poder observar les fotografies. Es important destacar, doncs, que els primers aparells apareixen poc despres de la fotografia convencional, fet que confirma que els estudis de l'estereoscopia ja es realitzaven fins i tot abans de l'aparicio de la primera camera fotografica, de la ma de personatges il·lustres com
Leonardo Da Vinci
.
Oliver Wendell Holmes
, el 1862, construeix un model de ma mes comode d'utilitzar. No obstant aixo, no te una acollida continuada per part del public, com passa amb la fotografia i posteriorment amb el cinema estereoscopic. No es fins a mitjans del segle
xx
, que s'intenta fer una explotacio comercial d'aquest sistema en tres dimensions, com en el cas de "Els crims del museu de cera" d'
Andre De Toth
el 1953. Tot i aquest intent, algunes d'aquestes produccions no acaben de satisfer el public, ja que comporten dificultats de visio durant la pel·licula, i com a consequencia, les produccions d'aquest format tornen a baixar excepte en el cas del format de
cinema IMAX
, que permet veure imatges en relleu en pantalles de grans dimensions.
No obstant aixo, l'estereoscopia te altres aplicacions a part de l'entreteniment, com ara la
ciencia
i la
medicina
. Els avencos informatics permeten representar imatges 3D que s'utilitzen en la
cartografia
o la mateixa medicina, a mes de les aplicacions industrials i les de l'astronomia, que permeten veure astres d'una manera que la fotografia convencional no permetria.
Mes especificament, per poder observar imatges estereoscopiques, s'han creat diferents procediments, com ara la visualitzacio creuada, on la imatge de la dreta es veu a l'esquerra i viceversa. Altres procediments requereixen la utilitzacio d'algun tipus d'aparell, com ara l'
anaglif
, que consta normalment d'unes ulleres de color vermell i blau, que provoca que les parts de la imatge que son de color vermell no son apreciables pel filtre del mateix color, pero si per l'altre i viceversa, provocant la sensacio de relleu. Un sistema similar a aquest es la polaritzacio, que utilitza
llum polaritzada
per tal de separar les imatges a dreta i esquerra amb l'ajut d'unes ulleres
LCD
(liquid crystal display).
Cal tenir en compte que en tots aquests procediments, el resultat final de la visualitzacio variara d'una persona a una altra, ja que cadascu en te una percepcio diferent.
Es recomana l'us de les ulleres de
3D vermell cian
per visualitzar aquesta imatge correctament.
Avui dia es poden trobar diverses aplicacions informatiques per a la creacio d'imatges i videos que permeten observar-les en 3D amb el material adient. Una altra futura aplicacio sera en la televisio convencional, que en comportara una nova dimensio.
Existeixen dos tipus de
sensors
remots. Sensors passius que detecten l'energia (
radiacio
) que es emesa o reflectida per l'objecte o els seus voltants. Reflecteix la llum solar que es la font mes comuna de la radiacio mesurats per sensors passius. Alguns exemples de sensors remots passius, son: la fotografia el cine, els sensors d'
infraroig
, radiometres i altres. En canvi, els sensors actius emeten energia amb l'objectiu d'escanejar objectes i els seus voltants. El sensor mesura la radiacio que es reflecteix o es retrodispersa. El
RADAR
es un exemple actiu de la teleobservacio en que el temps de retard entre l'emissio i el retorn es mesura, el lloc de la ubicacio, l'altura, la velocitat y la direccio d'un objecte.
Paral·laxi en X
[
modifica
]
La
paral·laxi
en X, que tambe es coneix com a paral·laxi estereoscopic, es causat per una rotacio en la posicio d'observacio. Per generar un parell estereo de fotografies aeries, una camera fotografica a bord d'un avio fa fotos del terreny en diverses hores i posicions. En el cas dels satel·lits, cal que les dades siguin recollides des de dues posicions o angles diferents. El canvi en els punts d'observacio provoca una rotacio aparent en la posicio de l'objecte respecte a la imatge de referencia.
Angle paral·lactic
[
modifica
]
L'angle paral·lactic, tambe conegut com a angle de convergencia, es format per la interseccio de la linia de vista de l'ull esquerre amb la linia de vista de l'ull dret. El punt mes proxim als ulls d'aquestes interseccions te l'angle de convergencia mes gran. El cervell percep l'altura d'un objecte associant la profunditat en la seva tapa i en la seva base als angles de convergencia que es formen veient la tapa i la base. El paral·laxi de X i l'angle paral·lactic estan relacionats. Mentre que el paral·laxi de X augmenta, tambe ho fa l'angle paral·lactic.
Model estereo. Quan els ulls exploren arees que s'encavalquen entre un parell estereo d'imatges, el cervell rep una percepcio tridimensional (3D) continuada de la superficie. Aixo es causat perque el cervell esta percebent constantment els canvis en l'angle paral·lactic d'infinit nombre de punts de la imatge que se superposa per generar la percepcio del terreny. El model tridimensional percebut es coneix com a model estereo.
Paral·laxi en Y
[
modifica
]
El paral·laxi de Y esta present en molts parells estereo. Es la diferencia en distancies entre dues imatges d'un punt contingut en el pla vertical que posseeix la base aeria. Pot ser causat per la inclinacio d'una o ambdues imatges respecte a un sistema de referencia exterior. La inclinacio pot ocorrer com a resultat del desviament de l'avio. El paral·laxi de Y es pot causar tambe per una variacio en altures de vol o si les imatges s'imprimeixen en escales lleument diferents. Finalment, la paral·laxi de Y pot ocorrer si l'espectador posa en linia les imatges incorrectament.
En quantitats petites, el paral·laxi d'Y pot causar fatiga visual, tot i aixo, el cervell ho compensa i el model tridimensional segueix sent visible. En quantitats grans, el paral·laxi de Y fa impossible la visio estereo.
Exageracio visual
[
modifica
]
L'exageracio vertical es presenta en tots els parells estereo i es deu a la dispersio entre les escales verticals i horitzontals d'un model estereo. En condicions normals, l'escala vertical es major que l'horitzontal. Els interprets de la imatge han d'agafar aquest efecte en consideracio en estimar elevacions d'objectes o index de pendents. L'exageracio vertical s'interpreta millor quan es considera la relacio entre la geometria de projeccio de la imatge i la geometria de vista d'un model estereo. L'exageracio vertical es la diferencia entre les relacions de la base de la projeccio de la imatge a l'altura de vol i la base de la visio estereo a l'altura des de la qual el model estereo es vist usant algun dispositiu de visio estereoscopica.
Integracio d'imatges
[
modifica
]
Matematicament, una imatge es la representacio de l'espai tridimensional en un mitja 2D. La visio d'imatges de la superficie de la Terra en estereoscopia dona als interpretes d'una informacio mes qualitativa i quantitativa que una sola imatge. Els cartografs, els enginyers, els geolegs, els hidrologistes i altres cientifics han utilitzat tradicionalment la visio estereo en el seu treball. Un model estereo pot contenir la informacio sobre pendents, la dimensio de formes de la terra i elevacions molt mes clarament que una representacio 2D. A mes, els models estereo poden mostrar relacions entre les formes del terreny i la vegetacio, les explotacions minerals que surten a la e, o els sistemes de drenatge que no son obvis amb una sola imatge.
Visio estereoscopica
[
modifica
]
Utilitzant parells d'imatges de radar es genera de la mateixa manera que en
fotogrametria
convencional la visio estereoscopica. El control del posicionament en la imatge permet cancel·lar el paral·laxi en Y, d'aquesta manera l'operador suprimeix el paral·laxi en X, fusionant les marques flotants i mesurant el paral·laxi bidimensional entre les dues imatges per cada punt.
L'operacio visual de supressio de paral·laxi combina un aspecte geometric, "fusio de les marques flotants" i un aspecte radiometric, "cerca de punts homolegs en les imatges". Aquesta es el principal avantatge de la visio en estereo, ja que integrar simultaniament, la percepcio general del relleu i el senyal de retorn d'ambdues imatges.
La correspondencia automatica se sensible a les dispersions radiometriques que la correspondencia visual en la cerca de punts homolegs en les dues imatges. La visio estereoscopica impedeix la propagacio de l'error de paral·laxis artificials de les coordenades dels punts de control (GCP,
ground control points
). Per altra banda, la utilitzacio d'imatges estereo facilita el proces d'identificacio d'algunes caracteristiques tals com: punts de control sobre el tosell del bosc, rius, conques, etc. En el metode estereoscopic, l'extraccio planimetrica de caracteristiques es independent de l'altimetria. Un parell estereo tambe proporciona una informacio mes quantitativa que una sola imatge, ja que permet una visualitzacio tridimensional del terreny. Aixo es important per aplicacions de mapes. Un dels parametres que te un impacte significant en la precisio del MDE quan la correspondencia es visual, es el tipus de relleu. No es aixi per la correspondencia automatica, tot i que les dispersions radiometriques "equivalents" induides pel relleu afecten adversament la correspondencia de les imatges. Amb dispersions geometriques equivalents el millor parell estereo radiometric dona els millors resultats i viceversa. La correspondencia automatica pot donar resultats una mica millors, excepte quan les dispersions geometriques son molt grans, perque dona un subpixel el qual redueix l'error en la llargada i consequentment l'error en elevacio. La millora es encara mes important quan hi ha una forta geometria de parells estereo del mateix canto. La correspondencia aleshores es pot fer en dos passos: primer automatica i despres visual per corregir punts on les dispersions geometriques son molt grans.
- ↑
Diccionario de Arte I
(en castella). Barcelona: Biblioteca de Consulta Larousse. Spes Editorial SL (RBA), 2003, p.209.
ISBN 84-8332-390-7
[Consulta: 30 novembre 2014].
Enllacos externs
[
modifica
]