오토스테레오그램

Autostereogram
상어의 3D 장면을 인코딩하는 임의의 도트 오토스테리오그램으로, 적절한 보기 기법()으로 볼 수 있다.Stereogram guide parallel.png전체 크기의 이미지를 보려면 축소판 그림을 클릭하십시오.
쌍안경 시차 대신 모션 시차 변동에 의해 3D 씬(scene)의 인코딩이 수행되는 유사한 무작위 도트 자동 기록.
정렬된 진리와 accom­mo­da­tion.일반적으로 개체를 보는 방법.[1]
십자눈진동()Stereogram guide cross-eyed.png[1]화살표는 accom­mo­da­tion을 나타낸다.
벽-눈("병렬") 수렴().Stereogram guide parallel.png[1]
위와 아래 이미지는 십자()Stereogram guide cross-eyed.png로 보느냐에 따라 Stereogram guide parallel.png움푹 들어가거나 투영된다.

autostereogram(오토스테레오그램)은 단일 영상 스테레오그램(SIS)으로, 2차원 영상에서 3차원(3D) 장면의 시각적 착각을 일으키도록 고안된 것이다.정상적인 쌍안경을 가진 대부분의 사람들은 자동시력에서 깊이를 볼 수 있지만, 그렇게 하기 위해서는 숙소와 수평진동(눈의 각도) 사이의 정상적인 자동조율을 극복해야 한다.착시현상은 깊이 인식의 하나로서 입체감: 쌍안경 시차라고 불리는 3차원 장면에서 각각의 눈이 가지고 있는 다른 시각에서 발생하는 깊이 인식이다.

약 5%의 사람들이 자동초음파나 스테레오그래프를 통해 보는 기존의 입체초음파에서 그 깊이를 볼 수 없도록 하는 쌍안경을 가지고 있다.그러한 사람들의 깊이를 설명하기 위해, 두 번째 이미지에는 쌍안경 시차가 모션 시차로 대체되었는데, 이것은 시청자의 머리가 움직일 때 보는 사람의 눈과 다른 거리에서 장면의 포인트 위치의 변화였다.즉, 이것은 흔들흔들하는 스테레오그램이다.

가장 단순한 형태의 autosteriogram은 수평 반복 패턴(흔히 분리된 이미지)으로 구성되며 벽지 autosteriogram(자동 기록사진)으로 알려져 있다.적절한 진리로 볼 때 반복 패턴은 배경 위나 아래로 떠 있는 것처럼 보인다.이 잘 알려진 매직 아이 책에는 위의 첫 번째 예시와 유사한 임의 도트 오토스테리오그램이라고 불리는 또 다른 형태의 오토스테리오그램이 수록되어 있다.이러한 유형의 자동 추적기에서는 영상의 모든 픽셀이 패턴 스트립과 깊이 맵에서 계산된다.영상을 정확한 진리로 볼 때 숨겨진 3D 장면이 나온다.

오토스테레오그래프는 스테레오그래프 없이 볼 수 있다는 점을 제외하면 일반 스테레오그래프와 비슷하다.입체사진은 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 약간 다른 각도에서 같은 물체의 2D 영상을 보여줘 쌍안경 차이를 통해 원래의 물체를 재구성할 수 있다.적절한 진리로 볼 때, 자동초음파도 같은 작용을 하는데, 반복적인 2D 패턴의 인접 부분에 존재하는 쌍안경 불균형이다.

오토스테레오그램을 볼 수 있는 두 가지 방법이 있다: 벽눈과 십자눈이다.[a]대부분의 오토스테레오그램(이 글에 수록된 것을 포함)은 오직 한 가지 방식으로만 볼 수 있도록 설계되어 있는데, 대개는 벽안경이다.벽안경은 두 눈이 비교적 평행한 각도를 채택해야 하는 반면, 교차안경은 비교적 수렴된 각도를 필요로 한다.올바르게 볼 경우 벽 눈을 보기 위해 설계된 이미지는 배경에서 튀어나오는 것처럼 보이는 반면, 눈을 마주칠 경우 배경 뒤에서 잘라낸 것으로 나타나며 완전히 초점을 맞추기가 어려울 수 있다.[b]

역사

1593년, 지암바티스타 델라 포타(Giambatista della Porta)는 한 쪽 눈을 가진 책의 한 쪽과 다른 쪽 눈을 가진 다른 한 쪽을 보았다.그는 페이지 중 하나를 읽을 수 있었고, 다른 하나는 보이지 않는 것을 읽을 수 있었고, "시각적 미덕"을 다른 페이지로 바꿀 수 있었는데, 첫 번째는 보이지 않게 되었다.[2]이것은 숙소와 모순을 구분하는 초기 사례로, 자동 검색어를 보는 데 필요한 능력이다.그러나 포르타는 쌍안경 경쟁이라는 두 눈으로 본 이미지 사이의 경쟁을 보았다.

1838년에야 찰스 휘트스톤은 두 눈의 이미지들 사이의 협력의 예를 발표했다: 스테레오피스(쌍안경 깊이 지각)그는 그 깊이가 두 눈에 있는 이미지의 수평 위치의 차이에서 비롯되었다고 설명했다.그는 거울을 바탕으로 자신이 발명한 입체감을 통해 그와 같은 수평적 차이인 입체문양들을 왼쪽과 오른쪽 눈에 따로 보여주면서 자신의 설명을 뒷받침했다.그런 평면적인 이미지의 쌍으로부터 사람들은 깊이에 대한 환상을 경험했다.[3][4]

1844년 데이비드 브루스터는 "벽지 효과"[5]를 발견했다.그는 자신의 진리를 변화시키면서 벽지의 반복된 무늬를 응시할 때 벽 뒤(벽눈 진앙 포함)나 벽 앞(십자눈 진앙 포함)을 볼 수 있다는 것을 알아차렸다.[6]이것이 벽지 스타일의 오토스테레오그램의 기본이다.[3]

1939년 보리스 콤파네이스키는[7] 손으로 그린 금성의 얼굴 이미지를 담은 무작위 도트 스테레오그램을 최초로 출판했는데,[8] 이 스테레오그램은 장치로 볼 목적으로 만들어졌다.

1959년, 시각과학자, 심리학자, 맥아더 펠로우인 [9][10]벨라 줄레즈는 벨 연구소에서 첩보기가 촬영한 항공 사진에서 위장된 물체를 인식하는 작업을 하면서 무작위 도트 입체그램을 발명했다.당시 많은 시력 과학자들은 스테레오피스에는 각 눈에서 보이는 이미지의 가시적 윤곽선의 사전 분석이 필요하다고 추정했지만, 줄레스는 각각의 눈에서 그러한 가시적인 윤곽선이 없는 이미지와 함께 발생한다는 것을 보여주었다.깊이 객체의 윤곽은 두 눈의 영상에서 점의 수평 위치의 차이를 입체적으로 처리한 후에야 볼 수 있게 된다.[11][12]

일본 디자이너 이토 마사유키는 쥘레즈에 이어 1970년 단 하나의 이미지 스테레오그램을 만들었고, 스위스 화가 알폰스 실링은 둘 이상의 시청자를 만들어 쥘레즈와 만난 후 1974년 [8]수제 싱글 이미지 스테레오그램을 만들었다.[13]홀로그래피, 렌즈사진, 벡토그래피 등에서 스테레오 영상촬영을 한 경험이 있는 그는 시차적으로 촘촘히 간격을 둔 수직선을 바탕으로 랜덤 도트 방식을 개발했다.[14]

1979년 쥘츠의 제자 겸 시각심리학자인 스미스-케틀웰 연구소의 크리스토퍼 타일러는 컴퓨터 프로그래머 모린 클라의 도움을 받아 최초의 흑백 무작위 도트 스테레오그램과 무작위 도트 스테레오그램(줄레스와 실링의 작품)을 만들어냈다.Apple II와 BASIC을 사용하여 rke.[15]황새와 로카는 최초의 학술 논문을 발표했고 무작위 도트 입체문자 생성 소프트웨어를 제공했다.[16]이런 형태의 자동초기사진은 광학장비의 도움 없이도 2D 이미지 하나로 3D 모양을 볼 수 있다.[17][18]1991년 컴퓨터 프로그래머 톰 바체이와 예술가 체리 스미스는 후에 매직 아이로 판매된 최초의 컬러 랜덤 도트 오토스테레오그램을 만들었다.[19]

오토스테레오그램 이미지에서 숨겨진 기하학을 다시 추출하는 컴퓨터 절차는 론 킴멜에 의해 설명되었다.[20]클래식한 스테레오 외에 표면 재구성의 중요한 가정으로서 부드러움을 더한다.

90년대 후반에 많은 어린이 잡지들은 자동 검색어를 특집으로 다루었다.심지어 닌텐도 파워와 같은 게임 잡지에도 이러한 환상을 위해 특별히 만들어진 섹션이 있었다.

작동 방식

심플 벽지

가로무늬가 반복되는 벽지의 예다.각각의 패턴은 정확히 140픽셀마다 반복된다.더 뒤쪽의 평평한 표면(평면)에 놓여 있는 그림의 환상은 뇌에 의해 만들어진다.반면에 화살표와 단어와 같은 반복되지 않는 패턴은 이 텍스트가 있는 평면에 나타난다.

스테레오피스, 즉 스테레오 비전은 유사하지만 동일하지는 않은 두 이미지를 하나로 시각적으로 혼합한 것으로, 견고성과 깊이에 대한 시각적 인식이 결과적이다.[21][22]인간의 뇌에서 스테레오피스는 한쪽 눈의 각 점(또는 점의 집합)을 다른 눈의 시선에서 등가점(또는 점의 집합)과 일치시켜 입체적인 인상을 형성하는 복잡한 메커니즘에서 비롯된다.쌍안경 차이를 이용하여 뇌는 다른 불가해한 z축(깊이)에서 점의 위치를 도출한다.

벽지처럼 반복되는 패턴이 뇌에 제시되면 두 눈의 시야를 정확히 맞추는데 어려움을 겪는다.수평으로 반복되는 패턴을 보지만, 패턴 뒤의 한 지점에서 두 눈을 수렴함으로써, 왼쪽 눈이 보이는 패턴의 한 요소와 오른쪽 눈이 보는 다른 (비슷하게 보이는) 요소와 뇌를 속여서 그 패턴의 다른 요소와 일치시킬 수 있다.전형적인 벽안경으로, 이것은 같은 패턴을 가지고 있지만 실제 벽 뒤에 위치한 비행기처럼 착각하게 한다.이 평면이 벽 뒤에 있는 거리는 동일한 요소들 사이의 간격에만 의존한다.[23]

오토스테레오그램은 3차원 영상을 만들기 위해 간격에 대한 깊이의 의존성을 이용한다.사진의 일부 영역 위에 더 작은 거리에서 패턴이 반복되면 해당 영역이 배경 평면보다 더 가깝게 나타날 것이다.만약 반복의 거리가 어떤 지역에 걸쳐 더 길다면, 그 지역은 더 멀리 보일 것이다(평면의 구멍처럼).

이 오토스테레오그램은 다른 스페이스에서 패턴을 반복하여 세 개의 다른 평면에 패턴을 표시한다.(Stereogram guide parallel.png)

오토스테레오그램 안에 숨겨진 3D 형상을 전혀 인지하지 못한 사람들은 "3D 형상이 배경에서 튀어나올 것" "3D 형상은 그림을 충분히 오래 바라본 후에" "3D 형체는 배경에서 그냥 나올 것"과 같은 말을 이해하기 힘들다.그것은 3D 이미지가 어떻게 배경에서 "에미지"되는지를 두 번째 시청자의 관점에서 설명하는데 도움이 된다.자동초음파 시청자의 뇌에 의해 재구성된 가상 3D 물체가 실제 물체였다면, 옆에서 장면을 관찰하는 두 번째 뷰어는 이러한 물체들이 배경 이미지 위 공중에 떠 있는 것을 볼 수 있을 것이다.

예시 자동초기사진의 3D 효과는 배경면에서는 140픽셀마다 호랑이 라이더 아이콘을, 두 번째 면에서는 130픽셀마다 상어 라이더 아이콘을, 그리고 가장 높은 면에서는 120픽셀마다 호랑이를 아이콘으로 반복함으로써 만들어진다.아이콘 세트가 수평으로 포장될수록 배경 평면으로부터 높이 들어 올려진다.이 반복 거리는 자동초기화에서 특정 패턴의 깊이 또는 z축 값이라고 한다.깊이 값은 Z-버퍼 값이라고도 한다.

이 그림은 오토스테레오그램이 적절한 눈 분비로 보이는 배경면에서 오토스테레오그램 "에어지(emerge)"에서 3D 형상이 어떻게 형성되는지를 보여준다.
깊이 또는 z축 값은 자동 스테레오그램의 픽셀 이동에 비례한다.

뇌는 각 패턴에 대한 정확한 깊이 정보를 재현하기 위해 서로 다른 간격으로 반복된 수백 개의 패턴을 거의 즉각적으로 일치시킬 수 있다.오토스테레오그램은 크기가 다양한 약 50마리의 호랑이를 포함할 수 있으며 복잡하고 반복된 배경에 대해 서로 다른 간격으로 반복된다.하지만, 패턴의 혼돈스러운 배열에도 불구하고, 뇌는 모든 호랑이 아이콘들을 적절한 깊이에 배치할 수 있다.[neutrality is disputed]

뇌는 모든 호랑이 아이콘들을 그것의 적절한 깊이 평면에 놓을 수 있다.(Stereogram guide parallel.png)
이 이미지는 뷰어에 의해 자동 추적기가 어떻게 인식되는지 보여준다.

깊이 지도

깊이 지도 예: 이 자동 기록 정보의 패턴은 각 행에 걸쳐 서로 다른 깊이에서 나타난다.
깊이 맵 그리스케일 예: autostereogram:배경의 검은색, 회색, 흰색은 여러 행의 깊이 변화를 보여주는 깊이 지도를 나타낸다.
패턴 이미지

동일한 간격으로 특정 행의 패턴이 수평으로 반복되는 자동 검색그램은 십자형 또는 벽형으로 판독할 수 있다.이러한 자동초점화문에서는 십자눈 판독이 깊이를 역전시킨다는 예외를 제외하고는 두 유형의 판독 모두 유사한 깊이 해석을 산출할 것이다(이제는 한 번 튀어나온 이미지가 밀어넣어진다).

그러나, 연속된 아이콘은 동일한 간격으로 배열할 필요가 없다.행에 걸친 아이콘 간격이 서로 다른 자동 표시기(autostereogram)는 다양한 깊이 평면에서 이러한 아이콘을 뷰어에 제공한다.각 아이콘의 깊이는 아이콘과 왼쪽의 인접 아이콘 사이의 거리에서 계산된다.이러한 유형의 자동 추적기는 눈이 교차되거나 눈이 벽으로 보이는 한 가지 방식으로만 읽히도록 설계되어 있다.이 글에 있는 모든 자동 추적그램은 달리 명시되지 않은 한 벽걸이 보기용으로 인코딩되어 있다.벽안경을 위해 인코딩된 자동안경사진은 눈을 마주칠 때 역 패턴을 생성하며, 그 반대의 경우도 마찬가지다.[b]대부분의 매직 아이 사진들은 또한 벽안경을 위해 디자인되었다.

오른쪽의 벽눈 깊이 지도 예제는 x축에 걸쳐 3개의 평면을 인코딩한다.배경 비행기는 사진 왼쪽에 있다.사진의 오른쪽에는 가장 높은 평면이 표시된다.x축 중앙에는 좁은 중간면이 있다.아이콘 간격이 140픽셀인 배경면부터 특정 아이콘을 일정 수의 픽셀을 왼쪽으로 옮겨 올릴 수 있다.예를 들어, 가운데 평면은 아이콘을 10픽셀 왼쪽으로 이동하여 130픽셀의 간격을 효과적으로 만든다.뇌는 사물이나 개념을 나타내는 알기 쉬운 아이콘에 의존하지 않는다.이 오토스테레오그램에서 패턴은 Y축 아래쪽으로 점점 작아져 랜덤 점처럼 보인다.뇌는 여전히 이러한 무작위적인 점 패턴과 일치할 수 있다.

왼쪽과 동등한 패턴의 픽셀과 그 상대 픽셀 사이의 거리 관계는 깊이 맵으로 표현할 수 있다.깊이 맵은 단순히 흑백 사이의 그레이스케일 값을 사용하여 픽셀과 픽셀의 왼쪽 상대편 사이의 거리를 나타내는 그레이스케일 영상이다.[18]관례상 거리가 가까울수록 색깔은 밝아진다.

이 규칙을 사용하여, 예시 autostereogram의 그레이스케일 깊이 맵을 0 픽셀, 10 픽셀, 20 픽셀의 이동을 나타내는 검은색, 회색 및 흰색으로 작성할 수 있다.깊이 맵은 랜덤 도트 자동 시작 레오그램 생성의 핵심이다.

랜덤 도트

참고 항목: 랜덤 도트 스테레오그램
깊이 지도
패턴

컴퓨터 프로그램은 심층 지도와 수반되는 패턴 이미지를 촬영하여 오토스테레오그램을 만들 수 있다.이 프로그램은 깊이 지도와 크기가 동일한 영역을 덮기 위해 패턴 이미지를 수평으로 타일링한다.개념적으로 출력 영상의 모든 픽셀에서 프로그램은 깊이 맵 영상에서 등가 픽셀의 그레이스케일 값을 조회하고, 이 값을 사용하여 픽셀에 필요한 수평 이동량을 결정한다.

이를 위한 한 가지 방법은 프로그램이 출력 영상의 모든 라인을 픽셀 단위로 왼쪽에서 오른쪽으로 스캔하도록 하는 것이다.그것은 패턴 이미지에서 첫 번째 픽셀 시리즈를 연속해서 시딩한다.그런 다음 깊이 맵을 참조하여 후속 픽셀에 적절한 시프트 값을 검색한다.모든 픽셀에 대해 패턴 영상의 너비에서 시프트를 빼서 반복 간격에 도달한다.이 반복 간격을 이용해 왼쪽의 상대 픽셀 색상을 찾아보고, 새로운 픽셀 고유의 색으로 그 색을 사용한다.[23]

세 개의 솟아오른 직사각형이 이 오토스테레오그램에서 서로 다른 깊이 평면에 나타난다.(Stereogram guide parallel.png)
autostereogram(자동 추적)의 모든 픽셀은 깊이 맵에 의해 지정된 거리 간격을 준수한다.

단순한 벽지 자동심도그램에 의해 만들어진 단순한 깊이면과 달리, 깊이지도에 의해 지정된 간격의 미묘한 변화는 거리의 부드러운 구배(gradient)의 착각을 일으킬 수 있다.이는 그레이스케일 깊이 맵을 통해 개별 픽셀을 2개의n 깊이 평면 중 하나에 배치할 수 있기 때문에 가능한데, 여기서 n은 깊이 맵에서 각 픽셀이 사용하는 비트 수입니다.실제로 전체 깊이 평면의 수는 패턴 이미지의 너비에 사용되는 픽셀 수에 의해 결정된다.최종 autostereogram에서 픽셀을 이동하려면 각 그레이스케일 값을 픽셀 공간으로 변환해야 한다.따라서 깊이 평면의 수는 패턴 폭보다 작아야 한다.

이 무작위 도트 오토스테레오그램은 평평한 배경에 미세한 구배를 가진 상승된 상어를 특징으로 한다.(Stereogram guide parallel.png)
상어의 폭로.

미세 조정된 그라데이션은 표준 반복 패턴 벽지보다 더 복잡한 패턴 이미지를 필요로 하기 때문에 일반적으로 반복된 무작위 점으로 구성된 패턴이 사용된다.적절한 보기 기법으로 오토스테레오그램을 보면 숨겨진 3D 장면이 나온다.이 형식의 자동 시작 그래픽은 랜덤 도트 자동 시작 그래픽으로 알려져 있다.

부드러운 그라데이션은 또한 패턴이 충분히 복잡하고 크고 수평적인 단조로운 패치가 없다고 가정할 때 이해할 수 있는 패턴으로 달성할 수 있다.색채와 밝기의 변화가 없는 단조로운 색상으로 그려진 큰 영역은 수평 이동의 결과가 원래 패치와 동일하기 때문에 픽셀 이동에 도움이 되지 않는다.부드러운 구배를 가진 상어의 다음과 같은 깊이 지도는 2D 영상이 작은 단조로운 영역을 포함하고 있음에도 불구하고 완벽하게 판독 가능한 자기초음파(autostreogram)를 생성한다; 뇌는 이러한 작은 간격을 인식하고 빈칸(미러지 윤곽)을 채울 수 있다.이해하기 쉽고 반복된 패턴이 무작위 점 대신 사용되지만, 이러한 유형의 자동 추적기는 같은 과정을 사용하여 만들어지기 때문에 여전히 많은 사람들에 의해 Random Dot Autostereogram으로 알려져 있다.

이 깊이 지도에 있는 상어 형상은 부드러운 구배와 함께 그려져 있다.
이 랜덤 도트 오토스테레오그램의 3D 상어는 부드러운 그라데이션의 깊이 맵을 사용했기 때문에 부드럽고 둥근 모양을 하고 있다.(Stereogram guide parallel.png)

애니메이션

애니메이션 오토스테리오그램.()Stereogram guide parallel.png 800 × 400 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

일련의 오토스테레오그램이 차례로 보여질 때, 움직이는 사진들이 보여지는 것과 같은 방식으로 뇌는 애니메이션 오토스테레오그램을 감지한다.애니메이션의 모든 자동 추적기가 동일한 배경 패턴을 사용하여 제작된 경우, 벽 안구 보기 없이 움직이는 2D 자동 추적기 영상에서 움직이는 3D 물체의 일부에 대한 희미한 윤곽을 볼 수 있는 경우가 많다. 움직이는 물체의 지속적으로 이동하는 픽셀은 정적 배경 평면과 명확하게 구분할 수 있다.이러한 부작용을 제거하기 위해 애니메이션 자동 추적기는 움직이는 부품을 위장하기 위해 종종 이동 배경을 사용한다.

CRT 모니터에서 일정한 반복 패턴을 벽지 자동 표시기처럼 볼 때 보통 깊이 파장을 볼 수 있다.이것은 또한 정적 임의 도트 자동 시작도그램의 배경에서 볼 수 있다.이는 선 스캔의 편향 민감도(선형성)의 작은 변화로 인해 영상의 횡방향 이동이 발생하여 심도로 해석된다.이 효과는 플라이백 단계 후에도 스캔 속도가 여전히 안정화되고 있는 화면의 왼쪽 가장자리에서도 특히 뚜렷하다.기능이 다른 TFT LCD에서는 이런 현상이 발생하지 않고 효과도 없다.고품질의 CRT 표시장치도 선형성이 우수하며, 이 효과는 거의 없거나 전혀 나타나지 않는다.

보기 메커니즘

참고 항목:스테레오 내시경 § 시각적 요건

오토스테레오그램에서 의도된 3차원 영상을 보는 것에 대한 많은 조언이 있다.어떤 사람들은 거의 노력하지 않고 3D 영상을 오토스테레오그램으로 빠르게 볼 수 있지만, 다른 사람들은 렌즈 초점을 맞추는 것에서 눈의 수렴을 분리하는 법을 배워야 한다.

모든 사람이 3D 착각을 자동 추적기로 볼 수 있는 것은 아니다.오토스테레오그래프는 스테레오 시력을 기반으로 구성되기 때문에, 다양한 시각장애를 가진 사람, 심지어 한쪽 눈에만 영향을 미치는 사람조차 입체 영상을 볼 수 없다.[citation needed]

양시(일명 게으른 눈)를 가진 사람들은 3차원 영상을 볼 수 없다.유년기의 중요한 시기에 시력이 나쁘거나 장애가 있는 아이들은 스테레오 이미지에 의해 뇌가 자극을 받지 않기 때문에 스테레오블린드로 자랄 수 있다.이러한 시력 문제가 유아기에 시정되지 않으면 손상이 영구적으로 되어 성인은 결코 자동시력문자를 볼 수 없게 된다.[3][c]인구의 약 1%에서 5%가 양시(양시)에 의해 영향을 받는 것으로 추정된다.[25]

3D 인식

깊이 인식은 많은 단안 및 쌍안경 시각적 단서로부터 비롯된다.상대적으로 눈에 가까운 물체의 경우, 쌍안경은 깊이 지각에 중요한 역할을 한다.쌍안경은 뇌가 하나의 사이클로페어 이미지를 만들고 그 안의 각 지점에 깊이 레벨을 부착할 수 있게 해준다.[11]

두 눈은 관심의 대상으로 모인다.
뇌는 두 눈이 받은 두 개의 이미지로부터 사이클로페어 이미지를 만들어낸다.
뇌는 사이클로페 영상의 각 지점에 그레이스케일 깊이 맵으로 표현되는 깊이 값을 부여한다.

뇌는 이러한 물체의 깊이를 식별하기 위해 일치하는 물체의 좌표 이동(시차라고도 한다)을 사용한다.[23]결합된 영상에서 각 점의 깊이 수준은 판독기의 장점을 위해 2D 영상에서 그레이스케일 픽셀로 나타낼 수 있다.어떤 점이 뇌에 가까이 나타날수록 밝게 그려진다.따라서 쌍안경을 이용해 뇌가 깊이를 인식하는 방식은 좌표 이동을 바탕으로 그린 깊이 지도(사이클로페어 이미지)에 의해 포착될 수 있다.

눈은 투명하고 집중적인 이미지를 얻기 위해 내부 렌즈를 조정한다.
두 눈은 같은 물체를 가리키기 위해 모인다.

눈은 사진 카메라처럼 작동한다.그것은 더 많은 (또는 더 적은) 빛이 눈에 들어오도록 열기(또는 닫을) 수 있는 조절 가능한 홍채를 가지고 있다.핀홀 카메라를 제외한 다른 카메라와 마찬가지로 홍채(카메라에 삽입)를 통해 들어오는 광선을 집중시켜 날카로운 이미지를 연출하기 위해서는 망막의 한 점에 초점을 맞춰야 한다.눈은 각막 뒤쪽의 렌즈를 조정하여 빛을 적절하게 굴절시켜 이 목표를 달성한다.

사람이 물체를 응시할 때 두 개의 안구가 물체를 가리키기 위해 옆으로 회전하여 물체가 각 눈의 망막에 형성된 이미지의 중심에 나타나도록 한다.가까이 있는 물체를 보기 위해 두 개의 안구가 서로 향해 회전하여 시력이 물체에 수렴할 수 있도록 한다.이것을 십자형 관람이라고 한다.먼 물체를 보기 위해 두 눈알이 갈라져 서로 거의 평행하게 된다.이것은 십자형 시야에서 수렴각보다 훨씬 작은 벽눈 시야로 알려져 있다.[a]

시차축에 기초한 스테레오 시야는 뇌가 수렴점에 상대적인 물체의 깊이를 계산할 수 있게 해준다.다른 모든 물체의 절대 깊이를 유추할 수 있는 융합점에 대한 절대 기준 깊이 값을 뇌에 부여하는 것은 수렴각이다.

시뮬레이션된 3D 지각

집중력을 정합화 기법에서 분리하여 2D 오토스테이로그램에서 3D 영상을 보도록 함

눈은 일반적으로 수용성 수렴이라고 알려진 과정에서 같은 거리에서 집중과 수렴을 한다.즉, 먼 물체를 볼 때, 뇌는 자동적으로 렌즈를 벗겨내고 두 개의 안구를 회전시켜 벽안경을 보는 것이다.이 두 수술을 분리하도록 뇌를 훈련시키는 것은 가능하다.이 디커플링은 뇌가 사물을 일관성 있게 해석하는 것을 방해하기 때문에 일상생활에서 유용한 목적이 없다.그러나 가로로 패턴을 반복하는 오토스테레오그램과 같은 인공 사진을 보려면 수렴에서 초점을 분리하는 것이 중요하다.[3]

패턴이 반복되는 인근 오토스테레오그램에 렌즈를 집중시키고, 오토스테레오그램 영상 뒤 먼 지점에서 안구를 수렴해 3D 영상을 보도록 뇌를 속일 수 있다.만약 두 눈이 받은 패턴이 충분히 비슷하다면, 뇌는 이 두 패턴을 일치하는 것으로 간주하여 같은 상상의 물체에서 온 것으로 취급할 것이다.이러한 유형의 시각화는 안구들이 먼 비행기에서 벽 눈의 수렴을 채택하기 때문에, 비록 오토스테레오그램 영상이 실제로 눈에 더 가깝다고 할지라도, 벽 눈의 시야라고 알려져 있다.[23]두 개의 안구가 더 멀리 떨어진 평면에 모이기 때문에, 상상의 물체의 지각된 위치가 오토스테레오그램 뒤에 있다.상상의 물체는 또한 전축 때문에 오토스테레오그램의 패턴보다 더 크게 나타난다.

다음의 자동초기사진은 세 줄의 반복된 패턴을 보여준다.각 패턴은 다른 깊이 평면에 배치하기 위해 다른 간격으로 반복된다.두 개의 반복되지 않는 선을 사용하여 정확한 벽 눈의 보기를 확인할 수 있다.자동초사선이 벽안경을 이용해 뇌에 의해 정확하게 해석되고, 한 사람이 시야의 한가운데에서 돌고래를 응시할 때, 뇌는 쌍안경 경쟁의 결과로서 두 세트의 깜박이는 선을 보아야 한다.[11]

이 오토스테리오그램에 있는 두 개의 검은 선은 시청자들이 제대로 된 벽 눈을 볼 수 있도록 돕는다, 오른쪽을 보라.
뇌가 제대로 된 벽안경을 만들면 두 개의 선이 보일 것이다.
윗줄 정육면체는 더 멀리, 더 크게 나타난다.(Stereogram guide parallel.png)

오토스테레오그램에는 6개의 돌고래 패턴이 있지만, 뇌는 오토스테레오그램의 평면에서 7마리의 "유행" 돌고래를 보아야 한다.이는 뇌에 의한 유사한 패턴의 짝을 이루는 부작용이다.이 이미지에는 다섯 쌍의 돌고래 무늬가 있다.이것은 뇌가 다섯 마리의 겉으로 보이는 돌고래를 만들 수 있게 해준다.가장 왼쪽의 무늬와 가장 오른쪽의 무늬는 그 자체로 파트너가 없지만, 뇌는 쌍안경 경쟁에도 불구하고 이 두 무늬를 인접한 돌고래들의 확립된 깊이 면에 동화시키려 한다.그 결과, 가장 왼쪽과 오른쪽이 약간 깜박이면서 나타나는 7마리의 겉보기 돌고래가 있는데, 이는 네 번째 겉보기 돌고래를 응시할 때 관찰되는 두 개의 깜박이는 선과 다르지 않다.

전축 때문에, 서로 다른 평면에서 반복되는 패턴을 보는 데 필요한 수렴의 차이는 뇌가 다른 크기를 동일한 2D 크기의 패턴으로 돌리게 한다.세 줄의 큐브를 가진 세 개의 큐브에 대한 오토스테레오그램에서, 모든 큐브는 물리적 2D 치수는 같지만, 두 번째와 세 번째 행의 큐브보다 더 먼 것으로 인식되기 때문에 맨 위 행의 큐브들은 더 크게 나타난다.

보기 기술

나비, 십자형 자동초음파()Stereogram guide cross-eyed.svg

만약 한 사람이 두 개의 눈과 꽤 건강한 시력, 그리고 깊이의 인식을 방해하는 신경학적 조건들을 가지고 있지 않다면, 사람들은 자동 기록물 안에서 그 이미지들을 보는 것을 배울 수 있다.[citation needed]"자전거 타기나 수영하는 법을 배우는 것처럼, 어떤 사람들은 즉시 그것을 집어 드는 반면, 다른 사람들은 더 힘든 시간을 보낸다.[26]

사진 카메라와 마찬가지로 강렬한 주변 빛이 있을 때 물체에 시선을 집중시키는 것이 더 쉽다.강렬한 조명으로 눈은 동공을 수축시킬 수 있지만, 망막에 도달할 수 있을 만큼 충분한 빛을 허용한다.눈이 핀홀 카메라와 더 닮을수록 렌즈를 통해 집중하는 데 의존하는 비율이 줄어든다.[d]즉, 자기공명영상화에 필요한 초점과 수렴 사이의 디커플링 정도가 감소한다.이것은 뇌에 부담을 덜 준다.따라서, 만약 그들이 밝은 조명으로 이 기술을 시도한다면, 첫 번째 오토스테리오그램 시청자들이 그들의 첫 3D 영상을 "보기" 더 쉬울 수 있다.

3D 영상을 볼 수 있는 데는 검증 제어가 중요하다.따라서 선명하고 집중적인 이미지를 보려고 하지 않고 두 눈에 도달하는 이미지를 이동하기 위해 두 눈을 수렴/전달하는 데 집중하는 것이 도움이 될 수 있다.비록 렌즈가 투명하고 집중적인 이미지를 만들기 위해 반사적으로 조정되지만, 이 과정에 대한 자발적인 조절이 가능하다.[27]이 과정에서 취하거나 술에 취했을 때 흔히 볼 수 있는 '더블 이미지'를 보는 과정에서 시청자는 두 눈을 번갈아 본다.결국 뇌는 두 눈에 의해 보고된 한 쌍의 패턴과 성공적으로 일치하게 되고 이 특정한 수준의 수렴에 고정될 것이다.뇌는 또한 일치하는 쌍의 선명한 이미지를 얻기 위해 아이 렌즈를 조정할 것이다.일단 이것이 이루어지면, 뇌가 대략 같은 정도의 수렴 정도를 사용하여 추가적인 패턴을 일치시키면서 일치하는 패턴을 둘러싼 이미지는 빠르게 명확해진다.

평면 패턴()Stereogram guide parallel.png 대신 3D 객체가 특징인 벽지 오토스테레오그램의 일종
이 오토스테레오그램의 하단에는 3D 영상이 없다.이 영역에서 뇌를 짝을 이루는 패턴으로 속이는 것이 더 쉽다.(Stereogram guide parallel.png)

어떤 사람이 한 깊이 평면에서 다른 깊이 평면으로 주의를 옮길 때(예를 들어 체스판의 맨 위 줄에서 맨 아래 줄까지), 두 눈은 새로운 반복 패턴의 간격에 맞게 수렴을 조정할 필요가 있다.이러한 이동 중에 수렴의 변화 수준이 너무 높으면, 때때로 집중과 수렴 사이의 어렵게 얻은 디커플링을 뇌가 잃을 수 있다.따라서 처음 보는 시청자의 경우, 두 눈이 특정 행에 걸쳐 패턴의 깊이가 일정하게 유지되는 오토스테레오그램에서 수렴 연습을 하는 경우 오토스테레오그램을 보는 것이 더 쉬울 수 있다.

무작위 도트 오토스테레오그램에서 3D 영상은 보통 배경 깊이 평면에 대한 오토스테레오그램의 중간에 표시된다(상어 오토스테레오그램 참조).통상 일정한 간격으로 패턴이 반복되는 오토스테레오그램의 상단과 하단을 응시함으로써 먼저 적절한 수렴을 확립하는 데 도움이 될 수 있다.일단 뇌가 배경 깊이 평면에 잠기면, 뇌는 기준 수렴도를 가지며, 그 다음 뇌의 이미지 중앙에서 다른 깊이 수준의 패턴을 일치시킬 수 있다.

이 글의 내용을 포함한 대부분의 오토스테레오그램은 다양한(벽눈) 보기를 위해 설계된다.뇌가 집중하는 대신 분비에 집중할 수 있도록 돕는 한 가지 방법은 코를 사진에 대고 얼굴 앞에서 사진을 잡는 것이다.사진이 눈에 너무 가까이 붙어 있어서 대부분의 사람들은 사진에 집중할 수 없다.뇌는 명확한 사진을 얻기 위해 눈 근육을 움직이려 하는 것을 포기할 수도 있다.초점을 맞추거나 눈을 회전하는 것을 자제하면서 천천히 얼굴에서 사진을 뒤로 당기면, 어느 순간 뇌는 두 눈 사이의 거리가 현재의 융합도와 일치할 때 한 쌍의 패턴에 고정된다.[17]

또 다른 방법은 그림 뒤에 있는 물체를 응시하여 적절한 차이를 만드는 동시에 시력의 일부를 그림에 고정시켜 뇌가 그림에 집중하도록 하는 것이다.변경된 방법은 보는 사람이 그림의 반사 표면에 반사되는 것에 초점을 맞추는데, 이것은 뇌가 그림 자체보다 두 배나 더 멀리 있는 것으로 인식한다.이것은 뇌가 주변 그림에 초점을 맞추면서 필요한 차이를 채택하도록 설득하는 데 도움이 될 수 있다.[28]

크로스 아이 자동 추적그램의 경우, 다른 접근법을 취해야 한다.시청자는 그들이 환상을 볼 수 있는 지점에 정확하게 초점을 맞출 때까지 항상 손가락에 초점을 맞추면서 그들의 눈 사이에 손가락 하나를 잡고 사진을 향해 천천히 움직일 수 있다.

그러나 스테레오블린드는 특히 영구적일 수 있거나 영구적인 사람에게 이러한 기법의 사용을 허용하지 않는 것으로 알려져 있다.

용어.

스테레오그램은 원래 시청자들에게 3D 영상을 보여주기 위해 스테레오스코프에 사용된 2D 영상 쌍으로 묘사하기 위해 사용되었다.오토스테레오그램의 "자동"은 입체경이 필요하지 않은 이미지를 묘사한다.스테레오그램이라는 용어는 현재 오토스테레오그램과 호환해서 사용하는 경우가 많다.[29]오토스테레오그램의 창안자인 크리스토퍼 타일러 박사는 하나의 이미지 스테레오그램을 오토스테레오그램으로 일관되게 언급해 다른 형태의 스테레오그램과 구별한다.[18][need quotation to verify]
무작위 도트 스테레오그램은 무작위 도트가 포함된 2D 영상 쌍을 설명하며, 이 영상을 스테레오스코프로 볼 때 3D 영상을 생성했다.이 용어는 현재 랜덤 도트 오토스테레오그램과 교환하여 사용하는 경우가 많다.[17][23]
  • 단일 영상 스테레오그램(SIS)
단일 영상 스테레오그램(SIS)SIS는 스테레오 쌍 대신 단일 2D 영상을 사용한다는 점에서 이전의 스테레오그램과 달라 장치 없이 시청된다.따라서 이 용어는 종종 autostereogram의 동의어로 사용된다.하나의 2D 영상을 적절한 눈 수렴으로 볼 때, 그것은 어떤 광학 장비의 도움인 2D 이미지 안에 숨겨져 있지 않고 두 눈으로 감지되는 다른 패턴을 가상 3D 이미지로 융합하게 한다.SIS 이미지는 반복 패턴을 사용하여 생성된다.[18][30]이것들의 창작을 위한 프로그램에는 매스매티카가 포함된다.[31][32]
  • 무작위 도트 자동 스테레오그램/숨김 영상 스테레오그램
단일 영상 랜덤 도트 스테레오그램(SIRDS)이라고도 한다.이 용어는 또한 전용 스테레오그램 렌더링 프로그램 내에서 깊이 맵에 의해 형상화된 [30]한 이미지 내의 임의의 점 패턴을 사용하여 숨겨진 3D 이미지를 생성하는 자동 기록 그래픽을 말한다.[33]
  • 벽지 자동 스테레오그램/객체 배열 스테레오그램/혼합물 오프셋 스테레오그램
벽지 오토스테레오그램은 인식 가능한 패턴이 다양한 간격으로 반복되어 디스플레이 표면에 대해 각 패턴이 인식하는 3D 위치를 올리거나 내리는 단일 2D 영상이다.반복에도 불구하고 이것들은 단일 영상 자동 촬영의 한 유형이다.
단일 영상 랜덤 텍스트 ASCII 스테레오그램은 점 대신 랜덤 ASCII 텍스트를 사용하여 3D 형태의 ASCII 아트를 생성하는 SIRDS의 대안이다.
  • 텍스처 스테레오그램 지도
지도 텍스처 스테레오그램에서 "적합된 질감이 깊이 영상에 매핑되어 여러 번 반복된다"는 패턴이 나타나 결과 3D 영상이 보기 전에 부분적으로 또는 완전히 보이는 경우가 많다.[33]

참고 항목

메모들

  1. ^ a b 사물을 볼 때 눈이 같은 방향을 가리키지 않는 조건인 '십눈'과 '벽눈'이라는 용어는 다양한 형태의 사다리꼴을 위해 동의어에서 차용한 말이다.벽안경은 비공식적으로 병렬 보기로 알려져 있다.
  2. ^ a b 벽안경을 위해 설계된 2-이미지 스테레오그램, 벽지 또는 무작위 도트 오토스테레오그램이 십자형으로 보이거나 그 반대로 보이면 z축의 모든 세부 사항이 역전된다. – 배경 위로 올라가도록 의도된 물체가 그 안에 가라앉는 것처럼 보일 것이다.그러나 중첩되어 어느 정도 일관성이 없을 수 있다(원래 다른 물체 앞에 투영하려는 물체는 이제 그 뒤에 투영될 것이다).예를 들어, 파일의 검은색 선:스테레오그램 투트 심플.png.
  3. ^ 일반적으로 양시경이 영구적인 상태라고 생각되지만, NPR은 양시경을 가진 환자가 스테레오 시력을 회복하는 경우(수잔 R. 배리)를 보고한다.[24]
  4. ^ 조리개와 동공 사이의 유사성에 대한 조리개를 참조하십시오.조리개와 렌즈 사이의 관계는 필드 깊이를 참조하십시오.

참조

  1. ^ a b c 스티븐 코슬린, 다니엘 N오스허슨(1995년).인지 과학 초대장, 제2판 - 제2권: 시각적 인식, 페이지 65 그림 1.49. ISBN978-0-262-15042-2.
  2. ^ Wade, Nicholas (1996). "Descriptions of visual phenomena from Aristotle to Wheatstone". Perception. 25: 1137-1175. doi:10.1068/p251137.
  3. ^ a b c d 핑커, S.(1997년)."The Mind's Eye", How the Mind Works, 페이지 211–233.ISBN 0-393-31848-6.
  4. ^ 휘트스톤, 찰스(1838)."시력의 생리학에 대한 공헌, 1. 어떤 주목할 만한 것에 대하여, 그리고 Hitherto Unobserved, 쌍안경의 현상, 철학적 거래에 대하여.런던:런던 왕립 협회(Stereoscopy.com).
  5. ^ Brewster, David (1844). "On the knowledge of distance given by binocular vision" (PDF). Transactions of the Royal Society of Edinburgh. 15: 663–674, Plate 17.
  6. ^ Tyler, Christopher (2014). "Autostereogram". Scholarpedia. doi:10.4249/scholarpedia.9229.
  7. ^ 콤파니스키, 보리스 N. (1939년)."심각한 감각:정확히 대응되지 않는 점에 의한 시뮬레이션 이론의 분석," 안과 회보 14, 페이지 90–105 (러시아어)
  8. ^ a b 바이벨, 피터(2005)비욘드 아트: 제3의 문화: 20세기 오스트리아와 헝가리의 문화, 예술, 과학에 관한 비교 연구, 페이지 29.ISBN 978-3-211-24562-0.
  9. ^ 줄레스, 벨라(1960)."컴퓨터 생성 패턴의 쌍안경 깊이 인식", Bell Technical Journal, 페이지 39.
  10. ^ 줄레스, 벨라(1964년)."익숙하지 않은 양안 깊이 인식", 사이언스 145페이지.
  11. ^ a b c 쥘츠, B. (1971)사이클로페 인식의 기초,[page needed]시카고:시카고 대학 출판부.ISBN 0-226-41527-9
  12. ^ 시모즈, S. (1994년)벨라 쥘레스와 인터뷰.Horibuchi에서는 S. (Ed.), S. (S.), 슈퍼 스테레오그램 85-93페이지.샌프란시스코:캐든스 북스.ISBN 1-56931-025-4.
  13. ^ 와이벨(2005년), 페이지 125.
  14. ^ 사카나, 이츠오(1994년).스테레오그램, 75-76페이지.에드. 호리부치 세이지와 이노누에 유키.샌프란시스코:캐든스 북스.ISBN 978-0-929279-85-5
  15. ^ 타일러, 크리스토퍼 W. (1983)"양안경 불균형의 감각적 처리", Verence Eye Movements, Basic and Clinical Senses,[page needed] ed. L.M. Schor and K.J. Ciuffreda.런던0409950327.
  16. ^ 황새, 데이비드 G. 그리고 로카, 크리스 (1989년)."자동랜덤 도트 스테레오그램을 만드는 소프트웨어", 동작 연구 방법, 계기 및 컴퓨터, 21:525-534.
  17. ^ a b c 매직 아이 주식회사 (2004)매직 아이: 3D를 넘어서.[page needed] 캔자스 시티: Andrews McMeel 출판사.ISBN 0-7407-4527-1
  18. ^ a b c d 타일러, C.W. (1994년)"원조되지 않은 스테레오비전용 컴퓨터 스테레오그램의 탄생"Horibuchi에서는 S. (Ed.), 스테레오그램 (pp. 83–89).샌프란시스코:캐든스 북스.ISBN 0-929279-85-9
  19. ^ Ione, Amy (2005). Innovation and Visualization: Trajectories, Strategies, and Myths. p. 211. ISBN 9042016752. Retrieved 2013-07-02.
  20. ^ R. 킴멜(2002) Autostereogram 및 Steero에서 3D Shape Reconstruction.시각 통신 및 이미지 표현 저널, 13:324–333.
  21. ^ 카신, B, 솔로몬, S. (1990년)눈 용어 사전,[page needed]플로리다 게인즈빌:트라이어드 출판사.ISBN 978-0-937404-33-1
  22. ^ 타일러, 크리스토퍼 W, 로렌 바구트, 레오니드 L. 콘체비치."인간 스테레오피스 메커니즘의 전산적 재구성."신경 생물학을 기반으로 한 컴퓨터 비전.국제 광학 및 광학 협회, 1994.
  23. ^ a b c d e 앤드류 A.킨스만(1992년).랜덤 도트 스테레오그램.[page needed]로체스터: 킨스만 물리학.ISBN 0-9630142-1-8
  24. ^ Krulwich, Robert(2006)."고잉 쌍안경: Susan's First Dnow", NPR.org.
  25. ^ Webber, Ann; Joanne Wood (November 2005). "Amblyopia - prevalence, natural history, functional effects and treatment". Clinical and Experimental Optometry. 88 (6): 365–375. doi:10.1111/j.1444-0938.2005.tb05102.x. PMID 16329744. S2CID 39141527. Archived from the original on 2006-08-21. Retrieved 2006-07-17.
  26. ^ 코슬린과 오스허슨(1995) 페이지 64.
  27. ^ 맥린 LN 주니어, 쇼르 CM(1988년 11월)."숙박과 검증에 대한 자극으로서 자발적인 노력.", 투자 안과 Vismol Sci, 29권, 11권, 페이지 1739–46.PMID 3182206.
  28. ^ 매직 아이 주식회사 (2004)마법의 눈: 3D 숨겨진 보물,[page needed]캔자스 시티: Andrews McMeel 출판사.ISBN 0-7407-4791-6
  29. ^ 호리부치, S. (1994년).스테레오그램, 페이지 8-10, 22, 32, 36. 샌프란시스코:캐든스 북스.ISBN 0-929279-85-9스테레오그램이라는 용어는 스테레오 페어, 오토스테레오그램, 무작위 도트 오토스테레오그램의 동의어로 책 전반에 걸쳐 사용된다.
  30. ^ a b 열린 대학 과정 팀 (2008) 감각의 과학, 페이지 183.오픈 대학.ISBN 0-7492-1450-3
  31. ^ 도널드 로, 탤마지 제임스 리드(2011년).기하학, 투시도 및 메커니즘, 페이지 142. ISBN 978-981-4343-82-4.
  32. ^ 헤이키 러스큐페에 (2009년).매스매티카 네비게이터: 수학, 통계 및 그래픽, 페이지 146. ISBN 978-0-12-374164-6. [1].
  33. ^ a b Gene Levine, Gary W. Prister.숨겨진 보물: 3-D 입체그램,[page needed]ISBN 978-1-4027-5145-5.

참고 문헌 목록

외부 링크