マジックアイの仕組みとその秘密とは？　マジカルアイ画像集2

2Dの絵柄を見ながら目をそらすと、3Dの絵柄が見えてきます。
視線をそらすとは、画像を見るのではなく、透かして見るということです
このアイデアは、人間の奥行き知覚を研究するために最初に開発されました。


オートステレオグラムと呼ばれるこのドット絵は、2Dのパターンを見ながら一定の視線配置をすると、3Dの画像を作り出すことができるのです。

1990年代に一世を風靡したマジックアイのパズルと同じような錯覚のようです。オートステレオグラムと呼ばれるこのカラフルな絵は、2次元の絵柄を見ながら一定の方向に目を向けると、3次元の映像が浮かび上がる仕組みになっていました。


ステレオグラムとは、2つの目で見ると、奥行きが知覚できるような錯覚をもたらす画像です。
1990 年代に「マジック・アイ」の本シリーズで人気を博しました。これらのバージョンはコンピュータで作られ、繰り返しパターンの微妙な変化を使って、両眼の奥行き情報を1つの画像に統合しています。目の錯覚を利用することで、立体的な風景を見ることができるのです。





マジックアイのウェブサイトでは、「マジックアイのパズルは、『見える』2Dパターンの繰り返し部分の幅に等しい発散距離で見る』と説明されています。発散が得意な人は、その2倍の距離で目を発散させることができます』。そうすると、複数の歪んだ隠しオブジェクトが3Dで見えるようになります。


ステレオグラムは、人間の奥行き知覚の研究において初めて使用されました。具体的には、私たちの目が異なる画像を見て、脳が1つのまとまった画像を作る方法です。オートステログラムは、隠された3D画像を見るために特別な機械は必要ありません。

人間の瞳孔は通常66ミリ離れており、その結果、それぞれの目が見る絵はわずかに異なっているのです。


このとき、脳は完全な画像を作成するため、常に複視になることはありません。

また、同じ絵を見ていても、目のわずかな違いによって、脳は最適な近似値を作り出すことができるのです。

マジックアイのパズルは25年ほど前に流行しましたが、このような奇妙な絵のアイデアは、奥行き知覚を研究するために何十年も前から存在していました。このアイデアは1930年代にさかのぼり、イギリスの発明家チャールズ・ウィートストンが初めて説明しました。

彼は、人間の目がどのように3Dオブジェクトの画像を取り込むかを理解するために、それぞれの目にわずかに異なる画像を表示できる装置を作りました。



1959年、ベラ・ジュレス博士が写真の奥行きの手がかりを排除することに成功しました・

ジュレシュはまた、立体視の実験中に、ランダムに分布したドットからなる一様な画像を作成し、最初のランダムドットステレオグラムを発見しました。

その画像の中で、ジュレスは、画像内のドットの円形領域を選択し、2枚目の画像でその領域をわずかにずらした、とMental Flossは報告しています。ランダムなドットの中には、ある地点で目を整えたときにだけ見える、隠れた形状が含まれていました。

2つの画像を見つめる人は、ランダムなドットに奥行きの手がかりがないにもかかわらず、浮遊する円を見ることができるのです。
これは、奥行きを感じるのは目ではなく脳であるというジュレスの仮説を裏付けるものでした。


脳は2つの同じような絵を1つに変換するように訓練されているので、近くにある2つのアイコンではなく、遠くにある大きな1つのアイコンを見ていると自動的に思い込んでしまうのです。


目を分散させると、例えばアイコンを直視するのではなく、それぞれの目が自分のアイコンを見ていることになります。脳は似たような2つの絵を1つに変換するように訓練されているため、自動的に奥にある大きな1つのアイコンを見ていると思い込んでしまうのです

より近い間隔で繰り返されるペアは、より近くに見えるのです」とVoxはビデオで説明しています。
こちらの記事に動画があります。YouTubeですが日本語の字幕でも観れますよ。クールなマジカルアイ画像集Ⅰ３D映像が簡単に観れる

つまり、繰り返しの間隔を操作することで、奥行きを調整することができるのです』。

また、アイコンからもっと小さなものにすると、ノイズで簡単にカモフラージュできる3Dイメージを構築していることがわかるようになります』。


マジックアイの画像を作成するために、プログラマーはまず、隠された画像をグレースケールで、最も遠くにあるべき暗い点がより暗く、近い点がより明るい色合いの滑らかなグラデーションの深度マップとして開始すると、Mental Flossは報告しています。

そして、コンピュータは、画像モデルとパターンを取り込んで、繰り返されるパターンを隠された画像の必要な深さに配置するマジックアイアルゴリズムを使います。


誰かがマジックアイを見ると、繰り返しパターンにコード化された奥行き情報が脳に供給され、脳は隠れた絵を知覚するのが答えです。

 

  

 

参考文献：Can YOU see the shark? Researchers reveal how the magic eye illusions work - and why not everyone can see the hidden 3D images　By STACY PUBLISHED: 23:37 BST, 24 October 2016