랜덤 도트 스테레오그램

Random dot stereogram

무작위 도트 스테레오그램(RDS)은 무작위 도트의 스테레오 쌍으로, 또는 이미지 앞이나 뒤쪽에 있는 점에 초점을 맞춘 눈으로 볼 때 깊이의 느낌을 주며, 물체는 디스플레이 레벨의 앞이나 뒤에 있는 것처럼 보인다.

1919년부터 알려진 무작위 도트 스테레오그래프 기법은 1971년 저서 사이클로페어 인식의 기초(Founds of Cyclopean Insight)에서 벨라 쥘츠에 의해 상세히 기술되었다.

나중에 단일 영상을 포함하는 개념들, 반드시 무작위 점으로 구성되는 것은 아니며 일반 대중에게 더 잘 알려진 개념들은 자동 기록이다.

역사

1840년 찰스 휘트스톤 경은 입체경을 개발했다.이를 이용하면 사진 속 물체들이 입체적인 장면에서 입체적으로 보이도록, 작은 수평 거리를 찍은 두 장의 사진을 각각 눈으로 볼 수 있었다.

1956년경, Julesz는 Bell Labs에서 무작위 숫자 생성기의 출력에서 패턴을 검출하는 프로젝트에 착수했다.그는 숫자를 영상에 매핑하고 무작위성의 결여를 찾기 위해 인간 시각 시스템의 패턴 감지 기능을 이용하기로 결정했다.[1]줄레즈는 스테레오스코프를 통해 보았을 때 두 개의 동일한 무작위 이미지가 균일한 평면에 투영된 것처럼 나타난다는 것을 알아차렸다.그는 이미지들 중 한 개의 중심에서 작은 양만큼 정사각형 영역을 옮겨 이미지 쌍을 실험했다.그가 이 한 쌍을 입체경을 통해 보았을 때, 그 페이지에서 광장이 솟아나는 것처럼 보였다.

시사점

인쇄된 영상에서 깊이감각을 만들어 내는 기법으로서 그 자체로 흥미롭지만, 그 발견은 인지과학과 지각학 연구에도 시사점을 가지고 있었다.

무작위 도트 스테레오그램은 스테레오 시력이 인간의 뇌에 의해 어떻게 처리되는지에 대한 통찰력을 제공했다.랄프 시겔에 따르면, 줄레즈는 "어느 쪽 눈에도 사용할 수 있는 단서가 없는, 어떤 관점에서도 식별할 수 있는 물체가 없을 때 입체적인 깊이가 계산될 수 있다는 것을 분명하게 보여주었다"[1]고 한다.

1971년 저서에서 줄레스는 그 깊이는 사이클로프의 외눈과 비슷한 단 하나의 사이클로페인 눈으로만 볼 수 있다는 그의 기발한 생각에 근거하여 이 사이클로페인의 지각이라고 말했다.

무작위 도트 스테레오테스트

약 5%의 사람들이 다양한 쌍안경 장애로 인해 랜덤 도트 입체그램으로 그 깊이를 볼 수 없다.그런 사람들은 무작위 점 스테레오테스트를 통해 확인할 수 있다.스테레오 정확도는 책의 여러 판이나 페이지에 제시된 대로 무작위 도트 배경에서 형태를 식별하는 환자의 능력으로부터 측정된다.

랜도트 스테레오테스트

랜도트 스테레오테스트는 벡토그래프 랜덤 도트 스테레오테스트다.양시, 사시, 억압을 감지하고 스테레오 정확도를 평가하는 데 자주 사용된다.랜도트 테스트는 20초간의 아크로 스테레오 정확도를 측정할 수 있다.[2]

랜도트 스테레오테스트는 '프리스비 테스트'와 같은 실제 깊이 스테레오테스트보다 단안 블러드에 더 민감하다.[3]

TNO 랜덤 도트 스테레오테스트

TNO 랜덤 도트 스테레오테스트(짧은 길이: TNO 스테레오 테스트 또는 TNO 테스트)는 랜도 스테레오테스트와 유사하지만 벡터그래프 대신 아나글라이프, 즉 환자는 적녹색 안경(랜도 스테레오테스트에 사용되는 편광 안경 대신)을 착용한다.다른 무작위 도트 스테레오테스트와 마찬가지로, TNO 테스트는 단 하나의 단서도 제공하지 않는다.[4]

추가 개발

효율성

통계적 노이즈가 있는 상태에서 스테레오그램에 표시되는 수치를 인식하는 관측자들의 성능은 회색 배경에 흰색(또는 검은색만) 점만 있는 유사한 스테레오그램에 비해 회색 배경에 흑백 점으로 구성된 스테레오그램의 경우 더 높은 것으로 밝혀졌다.[5][6]

자동 추적그램

주요 기사:오토스테레오그램

무작위 도트 스테레오그램이라는 이름은 특히 무작위 도트를 기반으로 한 영상 쌍을 가리킨다.크리스토퍼 타일러와 모린 클라크의 추가 작업으로 입체사진 없이 깊이를 발산하는 단일 영상을 개발하게 되었다.이를 SIRDS(Single Image Random Dot Steerogram) 또는 Random Dot Autostereogram(Random Dot 오토스테레오그램)이라고 한다.[7]

랜덤 도트 베이스 패턴을 이미지나 텍스처로 대체하면 매직 아이 시리즈를 통해 싱글 이미지 스테레오그램을 일반 대중에게 알린 형태가 된다.

동적 랜덤 도트 스테레오그램

동적 무작위 도트 입체그램은 움직이는 무작위 도트로 만들어진 움직이는 입체(사이클로페어) 형태로 구성되며, 추가적인 무작위 도트로 위장된다.관찰자는 이분법적으로 제시된 이동 형태의 형태 및/또는 움직임에 대해 지각적 판단을 한다.

입체(사이클로페어) 운동 자극이 있는 동적 랜덤 도트 스테레오그램으로 제시될 때,[8] 입체 운동은 정상적인 쌍안시력을 가진 사람에 의해 인식되며, 보다 일반적으로 업무에 필요한 쌍안시력이 충분한 사람에 의해 인식된다.

쌍안경 운동 자극을 포함하는 동적 무작위 도트 입체그램은 적어도 초보적인 입체감이 있는지 여부를 시험하도록 설계될 수 있다.한 연구는 스트라비즘 환자의 경우 동적 무작위 도트 스테레오그램이 티무스 플라이 스테레오테스트보다 스테레오피스 검출률이 상당히 높다는 것을 발견했다.[9]

예시

첫 번째 무작위 도트 스테레오그램을 개발하는 데 사용되는 프로세스는 다음과 같다.

1. 적당한 크기의 이미지를 만든다.무작위 점으로 채운다.이미지를 복제하십시오.
Random Dot Stereogram Image.gifRandom Dot Stereogram Image.gif

2. 하나의 이미지, 이 경우 올바른 이미지에서 영역을 선택하십시오.
Random Dot Stereogram Image.gifRandom Dot Stereogram Image Selection.gif

3. 이 영역을 가로로 한두 도트 직경으로 이동하고 비어 있는 영역을 새로운 무작위 점으로 채운다.스테레오그램이 완성되었다.
Random Dot Stereogram Image.gifRandom Dot Stereogram Pair.gif

스테레오그램을 보려면 스테레오스코프를 사용하여 왼쪽 이미지를 왼쪽 눈에, 오른쪽 이미지를 오른쪽 눈에 표시하거나 이미지 뒤의 점에 초점을 맞추면 동일한 효과를 얻을 수 있다.(이 벽 눈의 위치를 달성하는 방법은 Autostereogram(자동 영상촬영)에 설명되어 있다.무작위 점의 이동 영역은 더 크고, 둘러싸인 직사각형 영역보다 눈에 더 가까운 작고, 중심적이고, 사각형 영역으로 나타날 것이다.

변화된 부위는 깊이감을 주는 데 필요한 쌍안경 차이를 만들어낸다.작은 시프트는 소량의 깊이를 산출하고, 큰 시프트는 더 많은 깊이를 산출한다.시프트가 반대 수평 방향인 경우 깊이는 다음과 같이 반전된다.중앙의 사각형 영역은 더 크고, 둘레의 직사각형 영역보다 눈에서 표면 아버지의 사각형 구멍으로 나타날 것이다. (이것을 스테레오그램을 예로 들면 눈의 십자형 위치를 채택하는 것이다. 이것은 오른쪽 눈에 왼쪽 이미지를, 왼쪽 눈에 오른쪽 이미지를 나타낸다.)

참조

  1. ^ a b Siegel, Ralph (2004-06-15). "Choices: The Science of Bela Julesz". PLOS Biol. 2 (6): e172. doi:10.1371/journal.pbio.0020172. PMC 423145.
  2. ^ 스테레오acuity 테스트, ONE Network, American Academy of Phalogue(2014년 9월 2일 다운로드)
  3. ^ N.V. Odell; S.R. Hatt; D.A. Leske; W.E. Adams; J.M. Holmes (April 2009). "The effect of induced monocular blur on measures of stereoacuity". Journal of AAPOS. Vol. 13, no. 2. pp. 136–141. doi:10.1016/j.jaapos.2008.09.005.
  4. ^ John A. Pratt-Johnson; Geraldine Tillson (1 January 2001). Management of Strabismus and Amblyopia: A Practical Guide. Thieme. pp. 39–. ISBN 978-0-86577-992-1.
  5. ^ Harris J.M.; Parker A. J. (1995). "Independent neural mechanisms for bright and dark information in binocular stereopsis". Nature. No. 374. pp. 808–811.
  6. ^ Read, Jenny C.A.; Vaz, Xavier A.; Serrano-Pedraza, Ignacio (2011). "Independent mechanisms for bright and dark image features in a stereo correspondence task" (PDF). Journal of Vision. 11 (12): 1–14. doi:10.1167/11.12.4. PMID 21984818.
  7. ^ Tyler, Christopher; Maureen Clarke (1990). Merritt, John O; Fisher, Scott S (eds.). "The Autostereogram" (PDF). Stereoscopic Displays and Applications. Proc. SPIE 1256: 182–197. Bibcode:1990SPIE.1256..182T. doi:10.1117/12.19904. Archived from the original (PDF) on 2009-02-25. Retrieved 2008-11-16.
  8. ^ Neff, Robert; Schwartz, Scott; Stork, David G. (1985). "Electronics for generating simultaneous random-dot cyclopean and monocular stimuli". Behavior Research Methods, Instruments, and Computers. 17 (3): 363–370. doi:10.3758/BF03200943. ISSN 0743-3808.
  9. ^ Fujikado, T (1998). "Use of Dynamic and Colored Stereogram to Measure Stereopsis in Strabismic Patients". Japanese Journal of Ophthalmology. 42 (2): 101–107. doi:10.1016/S0021-5155(97)00120-2. ISSN 0021-5155. PMID 9587841.