Fotografia em Estéreo

 INTRODUÇÃO

Fotografias são excelentes em realçar os detalhes em uma cena mas não mostram a impressão de profundidade corretamente. Tudo é feito em um plano de duas dimensões. Desde que a fotografia foi inventada, as pessoas têm tentado corrigir isto. Houveram centenas, se não milhares, de patentes de estéreo arquivadas e dispositivos de demonstração construídos. Charles Wheatstone descobriu os princípios da visão estereoscópica em 1838, um ano antes da fotografia ser inventada. 3-D ou imagem estereoscópica, usa duas imagens da mesma cena tiradas de pontos de vista ligeiramente diferentes. Usando um de muitas tecnologias, as imagens são combinadas em sua mente produzindo uma terceira dimensão—profundidade. Efeitos 3D surgem do fato que cada um de seus olhos vê de uma perspectiva ligeiramente diferente. Para demonstrar isto, segure seu dedo a 33cm de seu nariz e feche um olho, então reabra e feche o outro. Seu dedo parecerá saltar de lado a lado. Esta diferença é devido a paralaxe.

Imagens estéreo exibidas na tela de computador podem aumentar uma ilusão de profundidade. Cortesia de imagem da StereoGraphics

 AS PRIMEIRAS FOTOGRAFIAS EM ESTÉREO

Assim que Henry Fox Talbot e os processos fotográficos de Daguerre foram introduzidos em 1839, as pessoas começaram a fazer imagens em estéreo. Em muitos aspectos, os resultados eram tão bons quanto esses que nós obtemos hoje. O problema era que o processo de fazer as fotografias era caro não haviam visualizadores especiais ou extensamente disponíveis.

Daguerreotype estéreo por cortesia da Biblioteca do Congresso.

A grande inovação veio nos anos 1850s com impressões de albume e visores menos caros inventados por David Brewster, e posteriormente um ainda menos caro, por Oliver Wendall Holmes. Imagens de lugares estranhos e outras cenas de todos os tipos, se tornaram freqüentes em quase qualquer loja antiga embora algumas hoje sejam muito caras, elas estão desaparecendo rapidamente pois colecionadores as compra. Estes cartões estéreo produzidos em massa têm duas impressões montado lado-a-lado em um pedaço de papelão. Eles são inseridos em um visor próprio e você os vê por um ocular em 3D.

Um estéreo de Thomas Houseworth da Yosemite.

Um visor estéreo de Holmes vem em um kit faça-você-mesmo

 FOTOGRAFANDO IMAGENS EM ESTÉREO

Quase todas as imagens estéreo começam com um par de fotografias tiradas com alguns centímetros de distancia entre elas. O efeito é para duplicar o espaçamento de nossos olhos que nos dão visão de estéreo. Embora seja possível fotografar um par de imagens de estéreo com uma única máquina fotográfica e lente, não é o modo mais fácil e os resultados são imprevisíveis. É importante que as lentes sejam do mesmo comprimento focal, exatamente paralelas e afastadas por só a distancia necessária, chamada de distância básica de estéreo. Por isto, máquinas fotográficas especiais são normalmente usadas.

A câmera Argus 3D Stereo usa filme 35mm. Ela tem 2 lentes de 28mm, 2 aberturas (luz do dia e flash) e 1 disparador de modos que tudo fica em foco de  2 1/2 pés ao infinito. Ela também tem um flash escamoteável. Imagem de cortesia da  Reel 3-D.

Se você não tiver uma máquina fotográfica especial, você pode experimentar usando a que você tem. (Adaptado da 3D-Web.) 1. Crie uma guia que o ajude a mover a máquina fotográfica 2.5 polegadas entre cada foto e também mantenha a lente alinhada de modo paralelo. Basta pegar uma tábua plana e por uma grade de madeira pequena nela. Quando você deslizar a máquina fotográfica ao longo da grade da extrema esquerda para a direita, a lente move 2.5 polegadas exatamente. Você pode somar hardware para montar a base a seu tripé.

   

2. Selecione uma cena onde nada esteje movendo—nada como nuvens ou folhas ao vento. Esteja seguro de incluir algo no primeiro plano para lhe dar um efeito de estéreo. (Uma foto de montanhas distantes não terá nenhum.) Geralmente, uma máquina fotográfica de 35mm com uma lente 35mm pode controlar uma gama de profundidade de 2 metros (7 pés) até o infinito. Fotografias só tiradas que só incluam objetos nesta gama de profundidade serão vistas perfeitamente bem em qualquer dispositivo de visualização. Aqui estão algumas diretrizes para outras cenas:

• Se um objeto de primeiro plano estiver tão perto quanto 15cm, objetos que estejam a mais de 60cm devem ser excluídos.
• Se um objeto em primeiro plano estiver tão perto quanto 15cm, objetos a mais de 30cm devem ser excluídos.

3. Use um nivelador para manter o nível da máquina fotográfica entre as fotos. 4. Fixe a máquina fotográfica com um f-stop pequena para obter profundidade de campo máxima. 5. Use a mesma exposição para ambos os quadros. Uma opção alternativa é comprar duas máquinas fotográficas e as amarrar juntas. Você pode querer amarrá-las a uma tábua ou tripé, assim elas não moverão e voc6e deve aprender a apertar ambos os disparadores juntos.

O problema com a maioria das máquinas fotográficas estéreo são que elas estão baseadas em tecnologia velha. Realmente não há uma máquina fotográfica 3D moderna de alta qualidade a um preço razoável. Existem empresas pequenas que juntam máquinas fotográficas, assim você pode tirar imagens estéreo usando equipamento moderno com auto-exposição, autofoco e assim por diante. É possível juntar também duas máquinas fotográficas digitais do mesmo modo. Isto evitará a necessidade de escanear as imagens para exibir na Web.

David Grenewetzki equipou duas máquinas fotográficas Kodak DC20 para produzir pares de estéreo digitais. Acredite ou não, ele faz isto de aviões de controle remoto. Existe muito mais detalhes no seu Web Site. Cortesia de David Grenewetzki

O Reel 3-D máquina fotográfica de barra gêmea lhe deixa montar duas máquinas fotográficas 35mm lado a lado. O sistema pode ser então montado em tripé ou empunhado. Cortesia de imagem da Reel 3-D

Esta bonita câmera estéreo 5X7 de metal e madeira nobre são muito parecidas com as usadas nos anos 1800s para tirar imagens estéreo. Cortesia da Mottweiler Design

  VENDO IMAGENS EM ESTÉREO

Há vários métodos que podem ser usados para criar imagens estereoscópicas para exibição em um PC ou página da Web. As imagens mais comuns são:

• Imagens de visão cruzada
• Imagens de visão paralelas
• Imagens de Anaglyph
• Páginas folheadas vistas com óculos de abertura.
• Imagens de linhas alternadas vistas com óculos de abertura e displays para a cabeça
• Imagens coladas lado a lado vistas em visores lenticulares
• Imagens polarizadas vistas com óculos polarizados

Pares Estéreo

Pares estéreos podem ser vistos facilmente com um estereoscópio ou outro visor. Mas com prática, você pode vê-los também sem ajuda de tais dispositivos. Tudo que você tem a fazer é olhar para eles do jeito certo. Quando você vê a informação de profundidade finalmente você "fundiu" as imagens. Ao praticar estas técnicas sem ajuda, de um intervalo se você cansaço no olho ou desconforto. Lembre-se de que nem todo o mundo pode fazer estas técnicas.

• Um par de imagens projetadas para visão cruzada é organizado em uma imagem 3D lado-a-lado, você as vê com seus olhos cruzados e isto leva algum tempo e prática. Para começar, segure sua cabeça nivelada e mire um ponto entre as duas imagens, aí lentamente cruze seus olhos. As imagens devem se fundir e uma terceira imagem aparecerá no meio, em 3D. As imagens originais ainda serão vistas em qualquer lado, assim ignore-as e concentre-se no meio.

Você deve ver o circulo sólido por cima do do circulo exterior. Se o circulo sólido esta abaixo do circulo exterior, você usou a tecnologia de fusão de visão livre de paralelo.

Se você não puder obter o efeito, segure seu dedo indicador a meia distancia entre seus olhos e a tela do computador, assim ambas as imagens ainda estarão visíveis. Enquanto encarando sua ponta de dedo, lentamente traga mais perto e mais distante da tela. Em algum ponto, as imagens deverão fundir em uma única imagem 3D.

• Um par de imagens projetadas para visualização em paralelo (também chamado visão relaxada ou visão livre) também é organizado lado-a-lado. Porém, a imagem para o olho esquerdo está na esquerda, e a para o olho direito esta à direita. Para ver as imagens, coloque sua face perto da tela e então lentamente se afaste enquanto olha através das imagens para um ponto imaginário além delas e atrás da tela. Quando parece ser três imagens, concentre-se mais no ponto imaginário atrás da tela até que elas se tornem 3D. Se você primeiro ver 4 imagens concentre-se ainda mais no ponto imaginário atrás da tela até elas se tornarem 3 imagens. Pode ajudar se você girar sua cabeça ligeiramente à direita ou esquerda enquanto mantém o nível.

Se você tem dificuldade em visualizar imagens estéreo, você pode usar um visor de impressão moderno. Há muitos variações para escolher. Cortesia de imagem da Reel 3-D

Imagens de Anaglyph

Du Hauron, um cientista francês patenteou o método de anaglyph de fotografia estereoscópica em 1891. Anaglyphs, como outras tecnologias, usam um par de imagens tiradas de pontos de observação ligeiramente diferentes. Estas duas imagens são então corrigida na cor e sobrepostas ligeiramente tremidas assim uma imagem é compensada ligeiramente para fora da outra. Quando vistas por um par de óculos com lentes coloridas diferentes, a imagem aparece em 3D. Os óculos são normalmente vermelhos e azuis, mas eles também podem ter outras combinações que dependem em como a imagem foi codificada. Normalmente a lente vermelha cobre o olho esquerdo e a lente azul ou verde o olho direito, mas isto pode variar.

Aqui estão os baratos óculos familiares vermelho-azul de anaglyph. Imagem de cortesia da Reel 3-D.

Na maioria dos casos as imagens originais são convertidas a imagens em grayscale (tons de cinza) que são codificadas então com cores vermelhas e azuis, que são equilibradas com os óculos vermelho/azuis. Estes às vezes são chamados "puro anaglyphs". Algumas imagens podem ser exibidas em cor totais, mas a maioria não funcionará muito bem.

O site da sonda marciana Pathfinder até oferece filmes 3D  do jipe de exploração de superfície do planeta.

Óculos de Obturador

Um modo crescentemente popular para ver 3D imagens na tela é o uso de óculos de obturador. Estes óculos têm obturadores de alta velocidade eletrônicos, que abrem e cercam em sincronismo com as imagens no monitor. Cristais líquidos são usados para o obturador porque um sinal eletrônico pode fazer o cristal de transparente a opaco.

• Quando a imagem esquerda está na tela que o obturador esquerdo é aberto e o obturador direito é fechado, o que permite a imagem ser vista só com o seu olho esquerdo.
• Quando a imagem direita está na tela o obturador direito está aberto e o obturador esquerdo está fechado.

Se este processo acontecer rápido o bastante, seu cérebro pensa que está vendo uma verdadeira imagem estereoscópica. Se esta velocidade de obturação não for bastante rápida, você ainda pode ver uma imagem estereoscópica, mas você também pode ver um pouco de tremor.

Óculos de obturador CrystalEyes usam uma conexão sem fio e produzem imagens estereoscópicas em 3D de alta resolução. Muitas aplicações comuns de  software   usados em CAD de mecanica, modelagem  molecular, GIS/mapeamento e imagens médicas  suportam os  StereoGraphics' CrystalEyes em todos as principais plataformas UNIX e Windows NT workstations.Imagem de cortesia da StereoGraphics.

Óculos de obturador se conectam a seu cartão de vídeo, porta paralelo ou porta serial com cabos ou com um transmissor infra-vermelho sem fios. Há três possibilidades para alternar as imagens exibidas rapidamente enquanto coordenando o obturador dos óculos de LCS. Todas exibem as imagens em alta resolução e cores cheias.

• Páginas folheadas rapidamente mudam a visão entre as imagens direitas e esquerdas. Placas de vídeo especiais que apoiam páginas folheadas em alta velocidade estão disponíveis. Estes adaptadores vídeos rapidamente alternam entre quadros em que cada um contém uma imagem inteira. O problema com esta técnica é que você pode experimentar algum tremor.

• Sync-doubling, usado por uma companhia chamada Neotek, exibe a imagem esquerda na metade de cima e a imagem direita na metade inferior. Mas você não os vê deste modo porque um dispositivo de hardware insere um sincronismo vertical extra, ou sinal "novo quadro" depois que o computador exibe a metade superior. O resultado é que você vê uma imagem que se parece com uma página folheada. Além disto, o sinal de sincronismo extra tem o efeito de dobrar a taxa atualização de quadros, assim cada olho vê uma taxa de quadro normal.

• Imagens de linhas alternadas usam um monitor ou visor de cabeça para interlaçar imagens. Interlaçamento era usado antes em computadores (e Televisões) para criar imagens enquanto usava-se pequenas faixas de onda. A tela era dividida em linhas escaneadas. A imagem era então pintada na tela usando primeiro as linhas ímpares. O feixe escaneador voltava então, ao topo da tela e preenchia as linhas pares. Quando imagens estereoscópicas são entrelaçadas, o escaneamento par e ímpar das linhas são usadas para exibir imagens esquerdas e direitas. Na primeira passagem, a imagem para um olho é exibido em linhas ímpares. Na próxima passagem, a segunda imagem é exibida em linhas pares. Muitas placas de vídeo têm um modo de vídeo entrelaçado embutido que apóia esta tecnologia.

Porque fabricantes de monitores de computador descontinuaram o modo interlaçado nos anos 1980, estes dispositivos requerem drivers especial de dispositivo providos pelo fabricante dos óculos LCD. Também há uma desvantagem em que cada visão de olho esquerda ou direita só é feita de linhas pares ou ímpares. Isto resulta em que só a metade da tela é usada para cada imagem e uma diminuição de 50% em brilho.

StereoGraphics SimulEyes são óculos de obturador de baixo custo desenhados para ver 3D multimídia e jogos. Cortesia de Imagem da StereoGraphics

Imagens Auto Estéreo

O problema com a maioria dos sistemas de visualização 3D são que eles requerem alguma forma de óculos. Porém, há sistemas que os dispensam usando várias técnicas para guiar as imagens direitas e esquerdas ao olho correto. Estas exibições auto estereoscópicas são caras e exibem as imagens em um formato que é espremido lado-a-lado. Um problema grande com estes sistemas é que você só pode ver as imagens de um ângulo específico. A imagem 3D não é vista se você não esta posicionado corretamente.

Imagens de Pulfrich

Estranho como pode soar, se um vídeo é feito com a câmera movendo à esquerda ou à direita, ou se um objeto estiver girando, pode ser visto em 3D. Para fazer assim, você cobre um olho com um filtro escuro e deixa o outro olho descoberto. Este efeito, conhecido como o efeito de Pulfrich era usado para um episódio da série "3rd Rock from the Sun" em maio de 1997. Você pode comprar uma cópia deste episódio em www.3rdrock.com e pode ver isto com uma lente de um par de óculos de sol sobre seu olho direito.

Imagens polarizadas

Um modo final para exibir pares de imagens é exibi-los na tela um depois do outro com polarizações diferentes. A primeira imagem é exibida com polarização vertical e a segunda com horizontal. Ao usar um par de óculos com polarizações emparelhadas, cada olho só vê a imagem que emparelha sua polarização.

• Há painéis de LCD que ajustaram sobre a tela de um monitor e polarizam a visão em sincronia com a velocidade de quadros e permitem a utilização de óculos polarizadores normais.
• Se seu sistema (monitor ou painel de apresentação) tem um LCD de Matriz Ativa, um filtro Vrex micropolarizador polariza todo pixel seguinte em uma visualização esquerda e direita. Um grupo pode ver as imagens exibidas ou projetadas com óculos polarizadores normais.

Semelhante em aparência a uma tela anti-luminosidade montada na frente de um monitor de computador, o ZScreen habilita imagens da tela a serem exibidas com profundidade realística, enquanto faz objetos parecerem ter presença no ambiente físico do usuário. Isto permite os profissionais científicos e técnicos ver melhor e entender interações complexas entre uma variedade ampla de elementos 3D, desde moléculas que contêm milhares de átomos até o desenho e planta do grupo motor e suspensão de um automóvel. Cortesia de imagem da StereoGraphics

  VISORES 3D DA WEB

O interesse em estéreo foi determinante num aumento grande aos jogos de computador mas está sendo exibido agora amplamente na Web. Algumas formas de exibição não requerem providência especial, mas outras requerem um plug-in para seu browser ou capacidade de rodar Java.

DepthCharge

O VRex DepthCharge plug-in lhe permite ver uma variedade de imagens em formato estéreo na Web. O plug-in trabalha em Windows 95/NT, usando a versão 3 ou mais alto do Netscape ou Internet Explorer. Apoia as seguinte tecnologias de visualização:

• Imagens de visão de olho cruzado
• Imagens de visão paralelas
• Imagens de Anaglyph que usam óculos vermelho/verdes
• Imagens de página folheada com óculos de obturador
• Imagens de linhas alternadas para óculos de obturador e visores de cabeça
• Imagens contidas lado a lado para exibições lenticulares

The VRex DepthCharge plug-in lhe permite ver uma variedade de imagens de formato estéreo na Web. Você verá este logotipo em muitos sites que apoiam o plug-in.

Quando você está surfando na Web com DepthCharge instalado, você achará imagens monoscópicas ou "flats" de DepthCharge que você pode ver como qualquer outra imagem na Web. Quando você apontar a uma destas imagens de DepthCharge, seu cursor de mouse o tomará a forma de um óculos 3D. (Note que alguns sites exibem pequenas imagens que você terá que clicar para exibir a imagem de DepthCharge.) Para exibir a imagem em 3D, basta clicar. Para voltar à visão normal do browser, clique novamente. Para especificar qual visão para exibir, clique a imagem com o botão direito do mouse para exibir um menu.                                                          

SimWeb3D

SimWeb3D é um plug-in Java para seu Windows browser de Web que trabalha com óculos de SimulEyes™.

  FAZENDO IMAGENS EM 3D

Antigamente, fotografias de estéreo eram montadas lado a lado em um cartão ou impressas ligeiramente fora de foco. Hoje, este trabalho pode ser feito no computador usando uma variedade de software.

3D Stereo Image Factory™ por SOFTreat

Imagens em estéreo 3D podem ser vistas em 3D Stereoscopic Image Factory. Na baixa tecnologia isto inclui visualização grátis como pares lado-a-lado paralelos ou cruzados ou com óculos vermelho/azuis como anaglyphs. No lado da alta tecnologia existem Óculos de Obturador de Cristal Líquido que operam com imagens preparados por interlaçamento, páginas folheadas ou sync doubling. Trabalhe com seu formato 3D favorito e explore todos os outros tipos também.

Photoshop

Você pode criar imagens de anaglyph com Photoshop. 1. Comece com um par de estéreo. 2. Remova o componente vermelho da imagem direita. 3. Remova os componentes verdes e azuis da imagem 4 esquerda. Sobreponha as duas imagens.

StereoVR

StereoVR lhe permite criar suas próprias imagens estereoscópicas e animações 3D. Inclui um modelador para fazer sua própria malha em 3D, uma biblioteca extensa de objetos, criados a partir do monitor de computador.

ESTÉREO VREX IPAS

Usuários do Stúdio 3D podem fazer estéreo imagens 3D com o módulo plug-in STÉREO da STEREO IPAS. Este software trabalha no Studio Keyframer 3D para posicionar duas máquinas fotográficas automaticamente na sua existente ou nova cena 3D, assim são computadas as imagens esquerda e direita e corrigidas de perspectiva. Você então aplica multiplex a duas imagens com qualquer programa VRex S-MUX.

MUX-IT

MUX-IT é o programa VRex que combina imagens direitas e esquerdas em uma imagem 3D usando a técnica Spatially Multiplexed Imaging (SMI). Filas de pixels da imagem esquerda são intercaladas com filas de pixel da imagem direita para produzir uma única imagem estéreo para exibição pelo sistema ótico µPol patenteado.

S-MUX

O software de multiplexing de estéreo mais popular de VRex é o S-MUX que provê uma interface familiar para selecionar facilmente e multiplexar seus gráficos em Imagens Spatially Multiplexed (SMI) para serem vistos em qualquer sistema 3D VRex de exibição. Basta clicar nos gráficos para sua perspectiva de visão esquerda e direita, clique no ícone do Multiplex e você concluirá! Para aplicações de gráficos especiais em 3D, você apreciará a gama variada de características do S-MUX, inclusive a edição em tempo real, ajuste de paralaxe, escala de imagem, modo de animação de grupo e mais. Disponível para DOS, Windows e Macintosh.

  PANORAMAS EM ESTÉREO

O melhor de todos os mundos são panoramas estereoscópicos. Existem algumas ferramentas para capturar esta imagens.

Com PanDC, você pode criar imagens estereográficas que chegam a 120° em cada a metade do par de estéreo. Para alcançar um efeito estéreo, uma série de 15 ou mais imagens são tiradas com a máquina fotográfica que se move à direita entre exposições de cada par. A distância que você move a máquina fotográfica, chamado de distancia estéreo básica, depende em parte da cena (você tem que experimentar). Para ver esta aqui, primeiro clique para aumentá-la. Cortesia de imagem da Orphan Tecnologies.

Ao montar duas câmeras lado-a-lado conforme você tira uma série de quadros para um panorama, você captura uma série de pares estéreo. Costurando eles junto (de cada máquina fotográfica) no próprio panorama, você cria um par de estéreo panorâmico. 

O Kaidan QPST-1 lhe permite montar duas câmeras 35mm lado-a-lado para criar panoramas estereoscópicos. Não podem ser usados separadamente, mas são uma adição as montagens panorâmicas QP-4 e QP-6 da