オートステレオグラムについて 徹底解説

2022年01月04日
Art
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ランダムドットオートステレオグラムは、サメの3Dシーンを符号化したもので、適切な視聴技術で「見る」ことができる(Stereogram guide parallel.png)。サムネイルをクリックすると原寸大の画像が表示されます。

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オートステレオグラムとは?


オートステレオグラムは、2次元の画像から3次元のシーンの視覚的な錯覚を作り出すために設計された単一画像ステレオグラム(SIS)です。オートステレオグラムで3次元の形状を知覚するためには、通常自動的に行われるアコモデーション(焦点)と水平方向の輻輳(目の角度)の調整を克服する必要がある。これは奥行き知覚の錯覚であり、両眼視差と呼ばれる、それぞれの目が3次元の情景に対して持つ視点の違いから生じる奥行き知覚、すなわち立体視を伴うものである。

最も単純なステレオグラムは、水平方向に繰り返されるパターン(多くの場合、別々の画像)からなり、壁紙ステレオグラムとして知られています。適切な輻輳で見ると、繰り返しのパターンが背景の上または下に浮き上がって見える。マジックアイの本には、ランダムドットオートステレオグラムと呼ばれる別のタイプのオートステレオグラムが掲載されています。右上の図はその一つです。このタイプのステレオグラムでは、画像の各画素はパターンストリップと深度マップから計算されます。正しい輻輳で画像を見ると、隠された3Dシーンが浮かび上がります。



オートステレオグラムは、ステレオスコープなしで見ることができることを除けば、通常のステレオグラムに似ています。ステレオスコープは、同じ物体の2次元画像を左目と右目でわずかに異なる角度から提示し、両眼視差によって元の物体を再構築することが可能である。オートステレオグラムも同様に、適切な輻輳で見ると、繰り返される2次元パターンの隣り合った部分に両眼視差が存在する。

ステレオグラムの見方には、壁面視と交差視の2種類があります[a]。壁面視の場合は両目が比較的平行な角度になるようにし、交差視の場合は比較的収束した角度になるようにします。壁面視用にデザインされた画像を正しく見ると、背景から飛び出しているように見えますが、交差視で見ると、背景の後ろに切り取られたように見え、完全に焦点を合わせることが難しい場合があります[b]。

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オートステレオグラムの歴史


1838年、イギリスの科学者チャールズ・ホイートストーンが、両眼の像の水平方向の位置の違いから生じる立体視(両眼奥行き知覚)の説明を発表した。ウィートストンは、鏡を使って発明したステレオスコープで、左右の眼に水平方向の違いがある絵(ステレオグラム)を別々に見せることで、その説明を裏付けました。この平面的な2次元の絵を見ると、3次元の奥行きがあるように見えるのである。

1849年から1850年にかけて、スコットランドの科学者デビッド・ブリュースターが、鏡の代わりにレンズを使用し、装置を小型化することでウィートストン立体視を改良しました[4]。

また、ブリュースターは「壁紙効果」を発見しました。彼は、壁紙の繰り返しパターンをじっと見ていると、そのペアが壁の向こうの仮想平面上の同じ仮想物体から来ているものとして、脳をだますことができることに気づいたのです。これが、壁紙式「オートステレオグラム」(単一画像ステレオグラムとも呼ばれる)の基礎となっている。

1851年、H.W.ダヴは標準的な一対の立体画像を用いて「ステレオスコープとしての交差視」を説明した。

1939年にBoris Kompaneysky[6]が金星の顔の画像を含む最初のランダムドットステレオグラムを発表しましたが[7]、これは装置で見ることを意図しています。

1959年、視覚科学者、心理学者、マッカーサーフェローのベラ・ジュレス[8][9]は、ベル研究所でスパイ機の航空写真からカモフラージュした物体を認識する研究を行っているときにランダムドットステレオグラムを考案した。当時、多くの視覚科学者は、奥行き知覚は眼球で行われると考えていたが、現在では複雑な神経学的プロセスであることが知られている。ジュレシュは、コンピュータを使ってランダムドットのステレオペアを作り、それをステレオスコープで見ると、脳が3D形状を見るようになることを発見した。これにより、奥行き知覚は神経学的なプロセスであることが証明された。



日本のデザイナー伊藤正之はジュレスに倣って1970年に単像ステレオグラムを、スイスの画家アルフォンス・シリングは複数のビューワーを作成しジュレスと面会して1974年に手作りの単像ステレオグラムを作成した[12]。 ホモグラフィー、レンチキュラー写真、ベクトグラフィーで立体視の経験がある彼は視差のある等間隔の垂直線に基づいてランダムドット方式を開発した。

1979年、ジュレスの教え子で視覚心理物理学者のスミス・ケトルウェル研究所のクリストファー・タイラーは、ジュレスとシリングの仕事である単像壁紙ステレオグラムとランダムドットステレオグラムの理論を組み合わせ、コンピュータプログラマーのモーリーン・クラークの協力で、Apple IIとBASICを使って最初のモノクロの「ランダムドット自動ステレオグラム」(単像ランダムドット式とも呼ばれる)を作成したのでした。 Stork と Rocca は最初の学術論文を発表し、自動ランダムドットステレオグラムを生成するためのソフトウェアを提供した 。 このタイプの自動ステレオグラムは、人が光学機器の助けを借りずに単一の2D画像から3D形状を見ることができる 1991年にコンピュータプログラマーの Tom Baccei と芸術家の Cheri Smith は最初のカラーランダムドット自動ステレオグラム(後にマジックアイとして販売された)を作った[18]。

オートステレオグラムの画像から隠れた形状を抽出するコンピュータの手順がRon Kimmelによって説明された[19]。 従来のステレオに加えて、表面の再構成における重要な仮定として滑らかさが追加されている。

90年代後半には、多くの子供向け雑誌がオートステレオグラムを特集しました。Nintendo Power のようなゲーム雑誌でさえ、これらのイリュージョンのために特別に作られたセクションを持っていました。

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仕組み


シンプルな壁紙

横方向のパターンを繰り返した壁紙の例です。各パターンは、140ピクセルごとに正確に繰り返されている。絵がさらに奥の平らな面(平面)の上にあるように見えるのは、脳が錯覚しているためである。一方、矢印や文字などの非繰り返しパターンは、この文字がある平面に表示される。

立体視とは、2つの類似しているが同一ではない画像を1つに融合し、立体感や奥行きを視覚的に認識することである[20][21]。人間の脳では、一方の目の視野内の各点(または点の集合)を他方の目の視野内の同等の点(または点の集合)と照合することによって立体感を形成する複合メカニズムから生み出される。脳は、両眼視差を利用して、奥行きという不可解なZ軸上の点の位置を導き出す。



壁紙のような繰り返しパターンを提示されると、脳は両眼視差を正確に合わせることが難しくなります。水平に繰り返されるパターンを見ながら、両目をパターンの後ろの一点に集中させると、左目で見たパターンの1つの要素と、右目で見た最初の要素の横にある別の要素(似たように見える)を一致させるよう、脳をだますことができます。典型的な壁面視の場合、同じパターンを持つ平面が実際の壁の背後にあるように見える。この平面が壁の後ろに位置する距離は、同一の要素間の間隔にのみ依存する[22]。

オートステレオグラムは、この奥行きの間隔依存性を利用して、立体的な画像を作り出します。絵の中のある領域で、より小さな間隔でパターンが繰り返されると、その領域は背景の平面よりも近くに見えるようになります。また、ある領域で繰り返しの距離が長いと、その領域は遠くに(平面に穴が開いたように)見えるようになります。
このオートステレオグラムは、パターンを異なる間隔で繰り返すことで、3つの異なる平面上にパターンを表示しています。(ステレオグラムガイド平行.png)

オートステレオグラムの中に隠れている立体的な形を知覚したことがない人には、「じっと見ていると、立体像が背景から飛び出してくる」「立体物が背景から浮かび上がってくる」といった言葉は理解しがたいでしょう。そこで、もう一人の鑑賞者の視点から、背景から立体像が「浮かび上がってくる」様子を説明します。仮に、ステレオグラムを見る人の脳で再構成された仮想の立体物が実在するとしたら、その立体物を横から見ている第二の鑑賞者は、背景の映像の上に宙に浮いているように見えるはずです。

オートステレオグラムの例では、タイガーライダーのアイコンを背景面上で140ピクセルごとに、サメライダーのアイコンを第2面上で130ピクセルごとに、トラのアイコンを最高面上で120ピクセルごとに繰り返すことで立体感を演出しています。アイコンは水平方向に近ければ近いほど、背景面から浮き上がる。この繰り返し距離は、オートステレオグラムにおける特定のパターンの深さまたはz軸の値と呼ばれます。深度値は、Zバッファー値とも呼ばれる。
この図は、オートステレオグラムを適切な視線方向で見たときに、オートステレオグラムの3D形状が背景平面からどのように「出現」するかを示しています。

深度またはZ軸の値は、オートステレオグラムの画素のシフトに比例します。

脳は、異なる間隔で繰り返される数百のパターンをほぼ瞬時に照合し、それぞれのパターンに対して正しい奥行き情報を再現することができる。オートステレオグラムには、複雑に繰り返される背景に対して、異なる間隔で繰り返される、大きさの異なる50頭ほどのトラが含まれていることがあります。しかし、一見すると無秩序なパターンの配置にもかかわらず、脳はすべての虎のアイコンを適切な奥行きに配置することができる。

デプスマップ

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デプスマップのオートステレオグラムの例。このオートステレオグラムのパターンは、各行で異なる深さで表示されます。
デプスマップ・グレースケール・オーストステレオグラムの例。背景の黒、灰、白は深度マップを表し、列によって深度が変化していることを表しています。

パターン画像

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ある列のパターンが同じ間隔で水平に繰り返されているオートステレオグラムは、交差目でも壁際でも読むことができます。このようなオートステレオグラムでは、交差法で読むと奥行きが反転する(飛び出した絵が押し込まれる)ことを除けば、どちらの読み方でも同じような奥行き解釈ができます。



しかし、アイコンは同じ間隔で並んでいる必要はない。列のアイコンの間隔を変化させたオートステレオグラムは、これらのアイコンを異なる奥行き面で見ることができる。各アイコンの奥行きは、左隣のアイコンとの距離から計算される。このようなタイプのオートステレオグラムは、交差法か壁面法のどちらか一方でのみ読むことができるように設計されています。この記事で紹介するすべてのステレオグラムは、特に断りがない限り、壁掛けで見るためにエンコードされています。壁面視用に符号化されたステレオグラムは、交差視すると逆のパターンになり、その逆もまた然りです[b] ほとんどのマジック・アイ・ピクチャーも、壁面視用に設計されています。

右の壁面鑑賞用深度マップのオートステレオグラムは、X軸方向に3つの平面を持つように符号化されています。背景の平面は画像の左側にある。最も高い平面は画像の右側に表示されています。X軸の真ん中には狭い中間平面があります。アイコンが140ピクセル間隔で配置されている背景プレーンから、あるアイコンを左に一定ピクセル数ずらすことで上げることができます。例えば、アイコンを10ピクセル左にずらすと真ん中の平面ができ、実質的に130ピクセルで構成される間隔ができる。脳は、物体や概念を表す分かりやすいアイコンには依存しない。このオートステレオグラムでは、パターンはY軸方向にどんどん小さくなり、ランダムなドットのように見えるようになる。脳は、このランダムなドットパターンをマッチングさせることができる。

任意の画素と、その画素に相当する左側のパターンとの距離関係は、深度マップとして表現することができる。深度マップとは、ある画素とその左の対応する画素との距離を、白と黒の間のグレースケール値で表現した簡単な画像である[17]。

この慣習を利用して、オートステレオグラムの例のグレースケールの深度マップを作成すると、グレースケールの例のオートステレオグラムに示すように、黒、グレー、白がそれぞれ0ピクセル、10ピクセル、20ピクセルの移動を表すことができる。深度マップは、ランダムドットオートステレオグラムを作成するためのキーとなります。

パターン

コンピュータのプログラムは、深度マップとそれに付随するパターン画像を用いて、オートステレオグラムを生成することができます。このプログラムでは、深度マップと同じ大きさの領域をカバーするように、パターン画像を水平に並べます。概念的には、出力画像の各画素で、深度マップ画像の相当する画素のグレースケール値を調べ、その値からその画素に必要な水平方向のシフト量を決定する。

これを実現する一つの方法は、出力画像の各行を左から右へピクセル単位でスキャンすることです。パターン画像から一列の最初の画素をシードします。そして、深度マップを参照して、後続の画素に適切なシフト値を取得します。各ピクセルについて、パターン画像の幅からシフト値を引き、繰り返し間隔を算出する。この繰り返し間隔を利用して,左側の対応するピクセルの色を調べ,その色を新しいピクセルの色として使用します.
このオートステレオグラムでは、3つの盛り上がった長方形が異なる奥行き平面に現れています。(ステレオグラムガイドパラレル.png)

オートステレオグラムの各画素は、デプスマップで指定された距離間隔に従います。

単純な壁紙のオートステレオグラムが作る単純な奥行き面とは異なり、奥行きマップで指定した間隔を微妙に変化させることで、滑らかな距離のグラデーションのような錯覚を起こすことができるのです。これは、グレースケール深度マップが、深度マップの各画素が使用するビット数をnとすると、2n個の深度平面のいずれかに各画素を配置することができるためである。実際には、深度平面の総数はパターン画像の幅に使用する画素数で決まる。最終的なオートステレオグラムの画素を移動させるために、各グレイスケール値は画素空間に変換されなければならない。そのため、奥行きプレーンの数はパターン幅より小さくなければならない。
このランダムドットオートステレオグラムは、平らな背景の上に細かいグラデーションで盛り上がったサメが描かれています。(ステレオグラムガイドパラレル.png)
サメの啓示。

細かいグラデーションが必要なため、一般的な繰り返しパターンの壁紙よりも複雑なパターン画像が必要となり、一般的にはランダムなドットの繰り返しからなるパターンが使用される。このオートステレオグラムを正しい鑑賞方法で見ると、隠れていた3Dシーンが浮かび上がってきます。このようなオートステレオグラムは、ランダムドットオートステレオグラムと呼ばれています。



パターンが十分に複雑で、大きくて水平な単調なパッチがない場合、分かりやすいパターンで滑らかなグラデーションを実現することも可能です。色相と明度の変化のない単調な色で描かれた大きな領域は、水平方向のシフトの結果が元のパッチと同じであるため、ピクセルシフトに適していません。次の滑らかなグラデーションを持つサメの深度マップは、2次元画像に小さな単調な領域が含まれていても、完全に読み取り可能なオートステレオグラムを生成します。脳はこれらの小さな隙間を認識して空白(幻想的な輪郭)を埋めることができるのです。ランダムな点ではなく、分かりやすく繰り返されるパターンが使われていますが、同じプロセスで作られるため、このタイプのステレオグラムは今でも多くの人にランダムドットオートステレオグラムとして知られてい

アニメーション


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動画と同じように、一連のステレオグラムを次々と見せると、脳はアニメーション化されたステレオグラムを知覚します。このとき、すべてのステレオグラムが同じ背景パターンで作られていると、壁面視をしなくても、2次元のステレオグラム画像の中に、動いている3次元物体の一部の輪郭がかすかに見えることがあり、絶えず移動する物体のピクセルが、静止した背景平面と明確に区別されます。この副作用をなくすために、オートステレオグラムのアニメーションでは、背景を変化させて動く部分を目立たなくすることがよくあります。

規則正しく繰り返されるパターンをCRTモニターで壁紙のオートステレオグラムのように見ると、通常、奥行きの波紋を見ることができます。これは、静的なランダムドットオートステレオグラムの背景にも見られます。これは、ラインスキャンの偏向感度(直線性)のわずかな変化により、画像が横にずれることで発生し、それが奥行きとして解釈されるのです。この現象は、フライバック後にスキャン速度が落ち着く画面の左端で特に顕著に現れる。機能的に異なるTFT液晶では、このような現象は発生せず、効果も現れない。また、高品質のCRTディスプレイはリニアリティーが優れており、この効果はほとんど見られない。

表示のメカニズム

参照: 立体視§視覚要件
オートステレオグラムで目的の3次元画像を表示することについては多くのアドバイスがあります。オートステレオグラムで3D画像を少しの努力ですばやく見る人もいれば、目の収束をレンズの焦点から切り離すように目を訓練することを学ぶ必要がある人もいます。

すべての人がオートステレオグラムで3D錯視を見ることができるわけではありません。オートステレオグラムはステレオビジョンに基づいて作成されているため、片方の目だけに影響を与える人でも、さまざまな視覚障害のある人は3次元画像を見ることができません。

持つ人々弱視(も怠惰な目として知られている)は、3次元画像を見ることができません。子供の頃の臨界期に視力が低下したり機能不全になったりした子供は、臨界期にステレオ画像によって脳が刺激されないため、立体盲で成長する可能性があります。このような視力の問題が幼児期に矯正されない場合、損傷は永続的になり、成人はオートステレオグラムを見ることができなくなります。[2] [c]人口の約1%から5%が弱視の影響を受けていると推定されています。

3D知覚

奥行き知覚は、多くの単眼および両眼の視覚的手がかりから生じます。比較的目に近い物体の場合、両眼視は奥行き知覚において重要な役割を果たします。両眼視により、脳は単一のサイクロペアン画像を作成し、その中の各ポイントに深度レベルを付加することができます。
人間の脳は2つの眼で認識する仕組み


Mariposas_autoestereoscópicas
脳は、2つの目で受け取った2つの画像からサイクロペアン画像を作成します。

脳は、サイクロペアン画像の各ポイントに深度値を与えます。これは、ここではグレースケール深度マップで表されます。
脳は、一致したオブジェクトの座標シフト(視差とも呼ばれます)を使用して、これらのオブジェクトの深さを識別します。結合された画像の各ポイントの深度レベルは、読者の利益のために、2D画像上のグレースケールピクセルで表すことができます。ポイントが脳に近づくほど、明るくペイントされます。したがって、両眼視を使用して脳が深度を認識する方法は、座標シフトに基づいてペイントされた深度マップ(サイクロペアン画像)によってキャプチャできます。


目は内部レンズを調整して、鮮明で焦点の合った画像を取得します

2つの目が収束して同じオブジェクトを指します
目は写真用カメラのように動作します。それは、より多くの(またはより少ない)光が目に入ることを可能にするために開く(または閉じる)ことができる調整可能な虹彩を持っています。ピンホールカメラを除く他のカメラと同様に、鮮明な画像を生成するには、虹彩(カメラの開口部)から入る光線の焦点を合わせて、網膜上の1点に焦点を合わせる必要があります。目は、角膜の後ろのレンズを調整して光を適切に屈折させることにより、この目標を達成します。

人が物体を見つめると、2つの眼球が横に回転して物体を指し、その結果、物体は各目の網膜に形成された画像の中央に表示されます。近くの物体を見るために、2つの眼球は互いに向かって回転し、視力が物体に収束できるよう にします。これは斜視表示と呼ばれ ます。遠くの物体を見るために、2つの眼球 は互いにほぼ平行になるように発散します。これはウォールアイビューイングとして知られており 、斜視ビューイングよりも収束角度がはるかに小さくなっています。 [a]
視差に基づくステレオビジョンにより、脳は収束点を基準にした物体の深さを計算できます。これは、他のすべてのオブジェクトの絶対深度を推測できる収束点の絶対参照深度値を脳に与える収束角度です。

シミュレートされた3D知覚


焦点を収束から切り離すと、脳がだまされて2Dオートステレオグラムで3D画像が表示されます。
眼は通常、調節収束として知られるプロセスで同じ距離に焦点を合わせて収束します。つまり、遠くの物体を見ると、脳は自動的にレンズを平らにし、2つの眼球を回転させて斜視で見ることができます。これらの2つの操作を切り離すように脳を訓練することが可能です。このデカップリングは、脳が一貫した方法でオブジェクトを解釈するのを妨げるため、日常生活では有用な目的がありません。ただし、パターンが水平方向に繰り返されるオートステレオグラムなどの人工画像を表示するには、焦点を収束から切り離すことが重要です。

パターンが繰り返される近くのオートステレオグラムにレンズの焦点を合わせ、オートステレオグラム画像の後ろの離れた点に眼球を収束させることにより、脳をだまして3D画像を見ることができます。 2つの目が受け取るパターンが十分に類似している場合、脳はこれら2つのパターンが一致していると見なし、同じ架空のオブジェクトからのものとして扱います。このタイプの視覚化は、オートステレオグラム画像が実際には目に近い場合でも、眼球が遠方の平面で斜視の収束を採用するため、斜視表示として知られています。[22]2つの眼球がより遠くの平面に収束するため、仮想オブジェクトの知覚位置はオートステレオグラムの背後にあります。短縮のため、架空のオブジェクトもオートステレオグラムのパターンよりも大きく表示されます。

次のオートステレオグラムは、3行の繰り返しパターンを示しています。各パターンは異なる間隔で繰り返され、異なる深度平面に配置されます。2本の繰り返しのない線を使用して、斜視が正しく表示されていることを確認できます。オートステレオグラムが壁の目の表示を使用して脳によって正しく解釈され、視野の真ん中でイルカを見つめると、両眼の競争の結果として、脳は2組のちらつき線を見るはずです。


このオートステレオグラムの2本の黒い線は、視聴者が適切な斜視を確立するのに役立ちます。右を参照してください。

脳が適切な斜視を確立することができたとき、それは2セットの線を見るでしょう。

オートステレオグラムには6つのイルカのパターンがありますが、脳はオートステレオグラムの平面上に7つの「見かけの」イルカを見るはずです。これは、脳による同様のパターンのペアリングの副作用です。この画像には5組のイルカのパターンがあります。これにより、脳は5頭の見かけのイルカを作り出すことができます。左端のパターンと右端のパターン自体にはパートナーがありませんが、両眼の競争にもかかわらず、脳はこれら2つのパターンを隣接するイルカの確立された深度平面に同化しようとします。その結果、見かけのイルカは7頭あり、左端と右端のイルカはわずかなちらつきが見られます。これは、4番目の見かけのイルカを見つめたときに観察される2組のちらつき線と同じです。

短縮のために、異なる平面で繰り返されるパターンを見るのに必要な収束の違いにより、脳は異なるサイズを同じ2Dサイズのパターンに帰することになります。3行の立方体のオートステレオグラムでは、すべての立方体の物理的な2D寸法は同じですが、2行目と3行目の立方体よりも遠くに認識されるため、一番上の行の立方体は大きく表示されます。

視聴テクニック

蝶、斜視オートステレオグラム( Stereogram guide cross-eyed.svg)。
両眼があり、かなり健康な視力があり、奥行きの知覚を妨げる神経学的状態がない場合、オートステレオグラム内の画像を見ることを学ぶことができます。[要出典]「自転車に乗ったり泳いだりすることを学ぶように、すぐに自転車に乗る人もいれば、苦労する人もいます。」

写真用カメラと同様に、周囲光が強い場合は、被写体に焦点を合わせるのが簡単です。強い照明では、目は瞳孔を収縮させることができますが、網膜に到達するのに十分な光を与えることができます。目がピンホールカメラに似ているほど、レンズを通して焦点を合わせる必要が少なくなります。[d]言い換えると、オートステレオグラムを視覚化するために必要な焦点合わせと収束の間の分離の程度が減少します。これにより、脳への負担が少なくなります。したがって、初めてオートステレオグラムを見る人は、明るい照明でこの偉業を試みた場合、最初の3D画像を「見る」のが簡単になる可能性があります。

輻輳制御は、3D画像を表示できるようにするために重要です。したがって、鮮明で焦点の合った画像を見ようとするのではなく、両眼の収束/発散に集中して、両眼に到達する画像をシフトすることが役立つ場合があります。が再帰レンズ調整する明確な集束画像を生成するために、このプロセスを自主的制御が可能です。[26]代わりに、視聴者は両眼の収束と発散を交互に繰り返し、その過程で、片方が酔っているときに通常見られる「複視」を見る。または他の方法で酔っている。最終的に、脳は2つの目によって報告されたパターンのペアと正常に一致し、この特定の程度の収束に固定されます。脳はまた、一致したペアの鮮明な画像を取得するために目のレンズを調整します。これが行われると、脳がほぼ同じ程度の収束を使用して追加のパターンと一致するため、一致したパターンの周りの画像がすぐに明らかになります。


フラットパターンの代わりに3Dオブジェクトを特徴とする壁紙オートステレオグラムの一種( Stereogram guide parallel.png)

このオートステレオグラムの下部には、3D画像がありません。この領域で脳をだましてパターンのペアを一致させる方が簡単です。(( Stereogram guide parallel.png)。
ある深度平面から別の深度平面に注意を移すとき(たとえば、チェス盤の一番上の行から一番下の行に)、2つの目は、パターンの新しい繰り返し間隔に一致するように収束を調整する必要があります。このシフト中に収束の変化のレベルが高すぎる場合、脳は焦点と収束の間の苦労して得たデカップリングを失う可能性があります。したがって、初めての視聴者の場合、特定の行全体のパターンの深さが一定のままであるオートステレオグラムで2つの目が収束運動をリハーサルすると、オートステレオグラムが見やすくなる可能性があります。

ランダムドットオートステレオグラムでは、3D画像は通常、オートステレオグラムの中央に背景の深度平面に対して表示されます(サメのオートステレオグラムを参照)。パターンが通常一定の間隔で繰り返されるオートステレオグラムの上部または下部を凝視することにより、最初に適切な収束を確立するのに役立つ場合があります。脳が背景の深度平面に固定されると、参照収束度が得られ、そこから画像の中央にあるさまざまな深度レベルのパターンと一致させることができます。

この記事にあるものを含むオートステレオグラムの大部分は、発散(斜視)表示用に設計されています。脳が焦点を合わせるのではなく発散に集中するのを助ける1つの方法は、鼻が写真に触れた状態で、顔の前に写真を保持することです。写真が目の近くにあるため、ほとんどの人は写真に集中できません。脳は、鮮明な画像を得るために目の筋肉を動かそうとするのをあきらめるかもしれません。目を焦点を合わせたり回転させたりせずに、ゆっくりと写真を顔から引き離すと、ある時点で、それらの間の距離が2つの眼球の現在の収束度と一致するときに、脳は1対のパターンにロックされます。

別の方法は、適切な発散を確立するために画像の背後にある物体を見つめ、視力の一部を画像に固定して、脳に画像に焦点を合わせるように説得することです。修正された方法では、視聴者は画像の反射面での反射に焦点を合わせます。これは、脳が画像自体の2倍の距離にあると認識します。これは、近くの写真に焦点を合わせながら、必要な発散を採用するように脳を説得するのに役立つ可能性があります。

交差した目のオートステレオグラムの場合、別のアプローチをとる必要があります。視聴者は、片方の指を両目の間に挟み、ゆっくりと写真に向かって動かし、幻想を見ることができる場所に正しく焦点が合うまで、常に指に焦点を合わせ続けます。

しかし、立体盲は、特にそれが永続的である可能性がある、または永続的である人にとって、これらの技術のいずれかの使用を許可することは知られていない。

用語


ステレオグラムとオートステレオグラム

ステレオグラムは元々、視聴者に3D画像を提示するためにステレオスコープで使用される2D画像のペアとして説明するために使用されていました 。オートステレオグラムの「自動」 は、ステレオスコープを必要としない画像を表します。ステレオグラムという用語 は、現在、オートステレオグラムと同じ意味で使用されることがよくあり ます。 [28]オートステレオグラムの発明者であるクリストファー・タイラー博士は、他の形式のステレオグラムと区別するために、一貫して単一画像ステレオグラムをオートステレオグラムと呼んでいます。  [確認するには見積もりが必要です]

ランダムドットステレオグラム(RDS)

ランダムドットステレオグラムは、ステレオスコープで表示したときに3D画像を生成するランダムドットを含む2D画像のペアを表します。この用語は現在、ランダムドットオートステレオグラムと同じ意味で使用されることがよくあります。 [16] [22]

単一画像ステレオグラム(SIS)

単一画像ステレオグラム(SIS)。SISは、ステレオペアの代わりに単一の2D画像を使用するという点で以前のステレオグラムとは異なり、デバイスなしで表示されます。したがって、この用語は、オートステレオグラムの同義語としてよく使用され ます。単一の2D画像を適切な目の収束で表示すると、2D画像内に隠されている光学機器を使用せずに、脳が2つの目で認識されるさまざまなパターンを仮想3D画像に融合します。SIS画像は繰り返しパターンを使用して作成されます。 それらを作成するためのプログラムにはMathematicaが含まれています 。

ランダムドットオートステレオグラム/隠し画像ステレオグラム


シングルイメージランダムドットステレオグラム( SIRDS) とも呼ばれ ます。この用語は、専用のステレオグラムレンダリングプログラム内の深度マップによって形成された  1つの画像内のドットのランダムパターンを使用して非表示の3D画像が作成されるオートステレオグラムも指し ます。

壁紙オートステレオグラム/オブジェクト配列ステレオグラム/テクスチャオフセットステレオグラム

壁紙オートステレオグラムは、認識可能なパターンがさまざまな間隔で繰り返され、表示面に対して各パターンの知覚される3D位置を上下させる単一の2D画像です。繰り返しにもかかわらず、これらは一種の単一画像オートステレオグラムです。

単一画像ランダムテキストステレオグラムSIRTS)

単一画像のランダムテキストASCIIステレオグラムは、ドットの代わりにランダムASCIIテキストを使用して3D形式の ASCIIアートを生成 するSIRDSの代替手段 です。
テクスチャステレオグラムをマップする
マップテクスチャステレオグラムでは、「フィットしたテクスチャが深度画像にマッピングされ、何度も繰り返される」ため、結果の3D画像が表示前に部分的または完全に表示されることがよくあります。
も参照してください

「交差した目」と「壁の目」という用語は、さまざまな形態の斜視の同義語から借用されています。これは、物体を見たときに目が同じ方向を向いていない状態です。斜視表示は、非公式に平行表示として知られています。
壁の目で表示するように設計された2画像のステレオグラム、壁紙、またはランダムドットのオートステレオグラムを斜視で表示した場合、またはその逆の場合、z軸のすべての詳細が反転します。背景より上に上昇しているように見えると、背景に沈んでいるように見えます。ただし、オーバーラップが原因で一貫性が失われる場合があります(元々別のオブジェクトの前に投影することを目的としていたオブジェクトが、その後ろに投影されるようになります)。たとえば、 弱視は永続的な状態であると一般に考えられていますが、NPRは、弱視の患者がステレオビジョンを取り戻したケースを報告しています(スーザンR.バリー)。
アパーチャと瞳孔の類似性についてはアパーチャを参照してください。絞りとレンズの関係については、被写界深度をご覧ください。

オートステレオグラム フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』より引用 詳細な文献をご利用になりたい場合は原文をクリックしてくださいね。英文です。ソースもあります。


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ナナイ
Posted by ナナイ
 英国・北米に在住歴20年程度。マルチリンガルですが、日本に帰国して10年余り。欧米人向けのファッションデザインもやってます。『どんなに英語が苦手でもコツさえつかめれば短期で習得可能』というと日本と欧米の季節感のあるイベント情報、欧州の大型店舗の販売事情やサービス、デザイン、アート、食文化も記事にしています。画像に関しては掲載許可をもらったものだけ載せています。スーパー関連は本社と交渉しております。1月18日以前のものまで了承されています。
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