Dlaczego widzimy w 3D?
Widzenie stereoskopowe
Próg widzenia stereoskopowego, czyli najmniejsza wartość różnic kątów γP –γL = εB –εA, przy której oba obiekty mogą być widziane na różnych odległościach, wynosi typowo 10″.
[Encyklopedia PWN].
Obrazy powstałe na siatkówkach lewego i prawego oka “przechodzą” następnie do kory wzrokowej. Tam nasz najbardziej “osobisty komputer” porównuje obrazy, ustala wysokości, szerokości, grubości, dokonuje niezbędnych obliczeń. Na koniec w korze wzrokowej powstaje przestrzenny model dzięki któremu świat, który widzimy nie jest płaski. Nasze postrzeganie jest niemal od urodzenia trójwymiarowe, przestrzenne. Nasz mózg potrzebuje jedynie ok. tygodnia, czasem trochę więcej na “naukę” 3D.
W świecie natury widzenie stereoskopowe najbardziej przydaje się drapieżnikom (u nich też występuje najczęściej). A także ssakom naczelnym, w tym człowiekowi (uważanemu czasem przez pesymistów za „naczelnego drapieżnika”). U drapieżników trudno przecenić umiejętność określania dystansu do obserwowanego obiektu. A i ocena jego grubości może pomów w decyzji, czy warto tracić cenną energię na polowanie.
Iluzja widzenia stereoskopowego
Próby stworzenia iluzyjnej techniki obrazowania w 3D, zbliżonej do naturalnej, miały miejsce dopiero w XIX wieku. Choć teoretyczne rozważania nad widzeniem przestrzennym podejmowano już w starożytności. Trzeba było jednak długo czekać, zanim udało się w praktyce “oszukać” ludzki umysł tworząc atrakcyjną iluzję.
Starożytny grecki matematyk Euklides z Aleksandrii już ok. 280 r. p.n.e pisał, że widzenie głębi powstaje ponieważ każde oko otrzymuje jeden z dwóch różnych obrazów tego samego obiektu. W 1584 Leonardo da Vinci studiował percepcję głębi. Jego obrazy i szkice wyraźnie wskazują, że doskonale rozumiał potrzebę cieniowania i zmian tekstury, wynikające z punktu widzenia obiektu.
Około 1600 roku niezwykle wszechstronny uczony z Neapolu Giambattista (Giovanni Battista) della Porta w jednym ze swoich dzieł zaprezentował pierwszy stereoskopowy obrazek. Ich autorem był malarz Jacopo Chimenti da Empoli (1551-1640), który wykonał go na zamówienie della Porty. Dwa narysowane tuszem rysunki ludzkiej postaci umieszczone zostały obok siebie. Uwzględniały przesunięcie obrazu zgodne z punktem widzenia lewego i prawego oka.
Na praktyczne zastosowanie pomysłu stworzenia iluzji 3D, trzeba było poczekać aż do 1838 roku, kiedy to Charles Weatston zaprezentował światu skonstruowany przez siebie aparat, który nazwał stereoskopem (z gr.).
Sir Charles Wheatstone (1802-1875), angielski naukowiec i wynalazca, który nie tylko odnosił sukcesy jako samodzielny twórca, ale wniósł znaczący wkład do wielu przełomowych odkryć i wynalazków. Wheatston walnie przyczynił się także do rozwoju stereoskopii i jej wykorzystania w praktyce. W 1838 roku zaprezentował przed Royal Society skonstruowany przez siebie stereoskop – urządzenie, które z płaskich obrazków umiało stworzyć iluzję przestrzenności.
W 1849 roku Sir David Brewster (1781-1868), szkocki uczony, profesor fizyki na uniwersytetecie w Edynburgu, farmaceuta, prawnik i wynalazca, a także jeden z pionierów fotografii, konstruuje stereoskop soczewkowy.
Brewster przedstawił swój stereoskop na dagerotypy na Wystawie Światowej w Londynie w 1851 roku. Prezentacja zachwyciła samą królową Wiktorię. Od roku 1853 rozpoczęto produkcję stereoskopowych aparatów fotograficznych, które można było już zabrać ze sobą na wycieczkę.
Stereoskopia zrobiła błyskawiczną karierę i od tamtej pory ta atrakcyjna iluzja, optyczne „oszustwo”, wciąż bawi i zachwyca publiczność. I choć piękne stereoskopy i imponujące rozmiarami fotoplastikony, zostały zastąpione przez wypełnione nowoczesną elektroniką okulary i projektory, to optyczna istota wynalazku pozostała w gruncie rzeczy ta sama.