Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (СТ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 42 (всего у книги 89 страниц)
Стереоскоп
Стереоско'п (от стерео... и греч. skopeo – смотрю), оптический прибор для рассматривания снимков местности или снимков отдельных предметов с объёмным их восприятием. Снимки должны быть получены с двух точек и попарно перекрываться между собой, что обеспечивает передачу объектов в соответствии с тем, как их раздельно видит правый и левый глаз человека. Все С. устроены с расчётом такого отклонения лучей от наблюдаемых на снимках общих точек (изображений объектов), что последние воспринимаются совмещенными. В одних случаях для этого используются соответственно смонтированные линзы, в других – отражательные зеркала. С. применяют главным образом для дешифрирования снимков, причём известно до 100 различных конструкций этих приборов. Основные их типы следующие:
| Типы стереоскопов | Увеличения | Поле зрения, см |
| Портативные: полевые переносные и карманные.... стереоскопические очки Настольные: без дополнительных устройств..... с бинокулярной головкой и др.... Стационарные: интерпретоскоп и т.п. | 2,5-3 1,5-2 1-1,5 4,5-6 2-15 | 6Х6 11Х15 12Х16 от 4,5х4,5 до 3Х3 от 10Х10 до 1,3х1,3 |
Часть настольных и стационарных С. изготавливается в варианте, позволяющем вести наблюдения сразу на ряде стереопар снимков за счёт взаимных перемещении стола прибора и его оптической системы (т. н. сканирующие С.). Для особо детального изучения научно-технических фотографий предназначены стереомикроскопы, дающие переменное увеличение до 70 Х (при поле зрения 2,5—3 мм ), а при дополнительных насадках – до 200 Х.
В картографических целях созданы стереоскоп-пантографы, представляющие собой сочетание С. со сменным увеличением и оптического пантографа. В СССР н за рубежом некоторые модели портативных и настольных С. выпускаются в комплекте с измерительными (параллаксометры) и чертёжными приспособлениями.
Лит.: Гольдман Л. М., Вольпе Р. И., Дешифрирование аэроснимков. (Топографическое и отраслевое), М., 1968 (Итоги науки. Геодезия); Гольдман Л. М., Дешифрирование аэроснимков за рубежом, М., 1970; Наркевич В. И., Обзор зарубежных приборов для дешифрирования аэрофотоснимков, в сборнике: Применение аэрофотосъемки при изучении лесного и болотного мелиоративного фондов, Л,, 1973.
Л. М. Гольдман.
Стереоскопы: А – линзовый; Б – зеркальный; 1 – линзы; 2 и 2а – отражательные зеркала; 3а и 3б – одинаковые точки на правом и левом снимках стереопары; 4 – точка, в которой стереоскопически совмещены точки 3а и 3б; 5 – оси глаза наблюдателя.
Стереоскопическая кинопроекционная аппаратура
Стереоскопи'ческая кинопроекцио'нная аппарату'ра, предназначается для проекционного совмещения на экране правых и левых изображений кадров стереофильма (стереопар ) и обеспечения раздельного видения этих изображений соответственно правым и левым глазом зрителя (см. Стереоскопическое кино ). Если кадры стереофильма расположены на двух раздельных киноплёнках, то их проекция осуществляется двумя обычными синхронно работающими кинопроекторами, если же на одной киноплёнке, то применяют кинопроектор с двумя объективами и оптической насадкой, обеспечивающей совмещение на экране сопряжённых изображений стереокадра. При анаглифическом и поляризационном способах стереопроекции для разделения (сепарации) изображений зрители пользуются специальными очками (см. Анаглифов цветных метод , Очки поляроидные ), а на объективах кинопроекторов устанавливают соответственно цветные и поляризационные светофильтры . Безочковые способы стереопроекции, когда оптическим устройством, обеспечивающим пространственное разделение в зрительном зале зон с исключительным видением правого и левого изображений, служит растровый (щелевой или линзовый) экран, требуют установки кинопроекторов в строго определённом положении относительно последнего.
В качестве примера на рис. представлена схема размещения аппаратуры для безочковой стереоскопической проекции, предложенная советским изобретателем С. П. Ивановым (1935). Центр выходного зрачка объектива, проецирующего на экран (через растр ) правое изображение стереопары, располагается в точке D , а объектива, проецирующего левое изображения,– в точке G . Растр имеет радиальные щели, сходящиеся к точке О. С его помощью правое изображение разделяется на экране на радиальные полосы k, l,..., также сходящиеся к центру О. В свою очередь, левое изображение разделяется на радиальные полосы, которые располагаются в промежутках между полосами k, 1,.... При этом правое изображение можно видеть из всех точек линий OD , OD1 , OD2 ,..., а левое – из точек линий OG , OG1 , OG2 ,.... Эти линии, называются линиями избирательного видения, образуют т. н. плоскость избирательного видения. Около каждой прямой ODi и OGi простираются зоны видения левого и правого изображений, в которых по мере удаления от оси зоны избирательного видения освещённость линейно убывает от максимума до нуля.
Лит. см. при ст. Стереоскопическое кино .
Н. А. Валюс.
Схема размещения стереоскопической кинопроекционной аппаратуры при стереопроекции по методу С. П. Иванова: 1 – отражательный экран; 2 – перспективный растр с радиальными щелями a, b, …, сходящимися к точке О; D и G – центры объективов, дающих правое и левое изображения; ODi и OGi – оси зон избирательного видения сопряженных изображений стереокадра (i = 1, 2,...).
Стереоскопическая киносъемка
Стереоскопи'ческая киносъе'мка,киносъёмка , при которой объект снимают одновременно с двух или нескольких точек зрения так, чтобы на киноплёнке (киноплёнках) получались изображения, образующие стереопары (см. Стереоскопическое кино ). Принципиальная схема С. к. однообъективным киносъёмочным аппаратом с применением двух зеркал, установленных под некоторым углом друг к другу, показана на рис. 1, а. Объект рассматривается как бы с двух точек зрения, расстояние между которыми образует съёмочный базис (стереобазис ). В киноаппарате на киноплёнке фиксируются два (левое и правое) изображения стереопары (снимается стерсограмма). С. к. с использованием двух объективов может осуществляться либо двумя работающими синхронно однообъективными киноаппаратами на две раздельные киноплёнки, либо двухобъективным стереоскопическим киносъёмочным аппаратом на одну общую киноплёнку. Для изменения величины стереобазиса двухобъективного киноаппарата применяют систему раздвижных зеркал (рис. 1, б). При увеличении стереобазиса получают стереоскопическое изображение с большей пластикой, т. е. с более тонким различением рельефа. Однако при проекции такое изображение воспринимается зрителем как макет, отличающийся от реального объекта уменьшенными размерами.
Многостереопарная киносъёмка обычно производится на общую киноплёнку киноаппаратом с большим числом (до 10) объективов (рис. 2). При панорамограммной съёмке регистрируется непрерывное изменение линейных параллаксов каждой точки изображения; при этом на киноплёнке образуется как бы множество переходящих одно в другое изображений объекта, различающихся точками съёмки (рис. 3). Такое изображение называется «ксографией». Дальнейшее увеличение пространственной информации об объекте возможное применением его голограммы (см. Голография ).
Лит. см. при ст. Стереоскопическое кино .
Н. А. Валюс.
Рис. 2. Схема многостереопарной киносъёмки: а – объективы О расположены по прямой, б – по дуге; К – киноплёнка; 1,2,…,6 – изображения, образующие ряд последовательных стереопар 1—2,2—3,...,5—6.
Рис. 3. Схема панорамной киносъемки: А и B – точки снимаемого объекта; О – объектив (большого диаметра); Д – входная диафрагма; К – линзоворастровая кинопленка; А' и B' – изображения точки А и B на линзовом растре кинопленки; 1', 0', 2' – изображения точки А на светочувствительном слое кинопленки, образованные лучами, прошедшими вблизи точек 1, 0, 2 объектива.
Рис. 1. Схема стереоскопической киносъемки однообъективным (а) и двухобъективным (б) киноаппаратами: Об – объект съемки; К – киноаппарат; Зл и Зп – левое и правое зеркала; Кл и Кп – левая и правая мнимые точки съемки; Л и П – левое и правое изображения стереопары; В – стереобазис.
Стереоскопический киносъёмочный аппарат
Стереоскопи'ческий киносъёмочный аппара'т, стереокинокамера, киносъёмочный аппарат с двумя объективами, предназначенный для стереоскопической киносъёмки . Обычно за основу такого киноаппарата берут какой-либо профессиональный киносъёмочный аппарат, в который вносят определённые конструктивные переделки и дополнения. На рис. 1 показан общий вид С. к. а. для съёмки на 35-мм киноплёнку. Оптическая система этого киноаппарата (рис. 2) включает два объектива с призменными насадками. В процессе съёмки на киноплёнке получают правое и левое изображения стереопары , расположенные одно над другим. Продвижение плёнки производится сразу на удвоенную высоту кадра. С помощью различных призменных насадок можно изменять стереобазис киносъёмки. Для изменения масштаба изображения используют сменные объективы. Каждая пара объективов снабжена приспособлениями, позволяющими одновременно изменять относительные отверстия объективов и осуществлять их фокусировку. В конструкции предусмотрена возможность изменения положения оптических осей объективов, что позволяет осуществлять конвергенцию (сведение) визирных лучей. С. к. а. снабжен стереовизиром, через который оператор во время съёмки видит объёмное изображение снимаемых объектов. При стереосъёмке на 70-мм плёнку правое и левое изображения стереопары располагаются рядом друг с другом по ширине плёнки.
Лит. см. при ст. Стереоскопическое кино .
Н. А. Валюс.
Рис. 2. Оптическая схема стереоскопического киносъемочного аппарата. Световые лучи, идущие от объекта съемки, проходят призму 1, отражаясь последовательно от двух зеркальных граней а и b, и затем попадают в объектив 2, который проецирует изображение объекта на пленку 3. Второе изображение стереопары проецируется на пленку несколько ниже вторым объективом, снабженным такой же призменной системой.
Рис. 1. Стереоскопический киносъемочный аппарат для съемки на 35-мм кинопленку (СССР).
Стереоскопический фотоаппарат
Стереоскопи'ческий фотоаппара'т,фотографический аппарат для одновременного получения двух снимков одного объекта, составляющих стереопару . Снабжен двумя идентичными объективами, расположенными на расстоянии 65 мм друг от друга (среднее расстояние между зрачками глаз человека, т. н. глазной стереобазис ).
Стереоскопическое изображение
Стереоскопи'ческое изображе'ние, изображение, создающее иллюзию объёмности, пространственности наблюдаемой картины. Два изображения стереопары , рассматриваемые раздельно правым и левым глазом, в сознании наблюдателя сливаются в единый зрительный образ. Чтобы такое слияние осуществилось, необходимо обеспечить проекцию на сетчатку каждого глаза предназначенного ему изображения. Примером устройства, используемого с этой целью, является стереоскоп .
Если каждое изображение стереопары окрасить в свой цвет (например, правое в красный, левое в зелёный) и совместить их, напечатав или спроектировав на экран одно на другое, то при рассмотрении через цветные очки левый глаз увидит через красный фильтр чёрный силуэт зелёного изображения, а правый глаз через зелёный фильтр – тёмный силуэт только красного изображения. Такой способ печати и проекции С. и. называется анаглифическим.
Для рассматривания совмещенных изображений стереопары используют линейно поляризованный свет, плоскости поляризации которого взаимно перпендикулярны для правого и левого изображений. В этом случае оба изображения печатают на соответственно ориентированных поляроидных плёнках и С. и. наблюдают, пользуясь очками с поляроидами . Применение растровой оптики (например, интегральной липмановской фотографии и родственных методов) позволяет получать объёмные изображения, которые наблюдатель, не пользуясь какими-либо очками, видит как С. и. из различных положений (см. Растровые оптические системы ). Получение полностью объёмных изображений (воспринимаемых как С. и. при произвольном положении и перемещении наблюдателя) стало возможным с развитием голографии . См. также Стереоскопическое кино , Стереоскопическое телевидение .
Стереоскопическое кино
Стереоскопи'ческое кино', вид кинематографа, технические средства которого позволяют создавать у зрителя иллюзию объёмности изображаемых на экране объектов. С. к. часто называют объёмным или трёхмерным.
В естественных условиях каждый глаз человека видит пространственный предмет под своим ракурсом и на сетчатке одного глаза возникает изображение предмета, несколько отличное от изображения, возникающего на сетчатке другого глаза. Эти изображения отличаются диспаратностью (при наложении друг на друга контуры таких изображений не совмещаются). Вследствие поперечной диспаратности (т. е. сдвигов контуров вдоль линии, соединяющей зрачки глаз) возникает естественный физиололгический стереоэффект , благодаря которому человек зрительно может определять взаимное расположение предметов в пространстве, их объёмность, рельеф и некоторые др. внешние признаки.
Средства С. к. обеспечивают зрителям возможность видеть на экране каждым глазом раздельные изображения одного и того же объекта, полученные съёмкой с двух разных точек (см. Стереопара ). Достигается это стереоскопической киносъёмкой фильма и его проекцией с использованием стереоскопической кинопроекционной аппаратуры . Стереоскопия. киносъёмка копирует, по существу, акт бинокулярного зрения . На киноплёнке последовательно фиксируются стереопары (рис. 1, а) с диспаратными изображениями, несущие информацию о пространственных характеристиках снимаемого объекта.
При воспроизведении стереоскопического фильма сопряжённые кадры одновременно проецируются двумя объективами на экран, налагаясь друг на друга (рис. 1, б). Для того чтобы увидеть пространственную картину, необходимо воспользоваться оптическим сепарирующим устройством (СУ), разделяющим изображения, предназначенные для правого и левого глаза. СУ подразделяются на индивидуальные и коллективные.
Принцип действия индивидуальных СУ состоит в селекции светового потока (спектральной, поляризационной или временной). При спектральной селекции разноокрашенные (в дополнительные цвета) изображения стереопары рассматриваются через очки с разноцветными (такими же, как цвета изображений) стеклами, в результате чего каждый глаз зрителя видит «своё» изображение (см. Анаглифов цветных метод ). На рис. 2 схематически представлена картина возникновения у зрителя пространственного образа при рассматривании через сепарирующие очки разноокрашенных изображений стереопары. Поляризационная селекция изображений подобна спектральной, с той лишь разницей, что световые потоки разделяют с помощью поляризационных светофильтров (см. Очки поляроидные ). Временная селекция заключается в том, что сопряжённые изображения стереопары проецируются на экран последовательно во времени; при этом перед глазами зрителей устанавливают очки с заслонками (или с обтюратором), которые открываются попеременно, синхронно с проецированием соответствующего изображения стереопары. Этот метод стереопроекции из-за ряда недостатков не нашёл широкого применения.
В качестве коллективных СУ для стереовидения служат растровые стереоэкраны. Такие экраны обеспечивают в горизонтальной плоскости, расположенной на уровне глаз зрителя, существование областей с исключительным видением только правого или только левого изображений стереопары. Эти зоны, называются зонами избирательного видения, или фокальными, веерообразно расходятся из общего центра (рис. 3, а). Ширина зон увеличивается по мере удаления от экрана. Это обстоятельство ограничивает полезную глубину зрительного зала, т.к. там, где ширина зоны больше расстояния между зрачками глаз зрителя, оба глаза оказываются в общей зоне видения одного и того же изображения, а там, где ширина двух смежных зон меньше межзрачкового расстояния, зритель может видеть только плоское изображение.
Более совершенной системой проекции на растровый экран является многостереопарная проекция, при которой на экран проецируется одновременно большая серия изображений одного и того же объекта, снятого со многих точек зрения, расположенных последовательно (см. Интегральное стереокино ). В этом случае в зрительном зале создаётся множество расположенных смежно зон избирательного видения, которые позволяют зрителю при перемещении глаз из одной пары зон в другие видеть постепенное изменение ракурсов наблюдаемого объекта (рис. 3, б). Разрабатываются также способы осуществления С. к. на основе голографии .
К достоинствам С. к. относятся правдоподобное воспроизведение пространственных форм объектов, блеска, фактуры, освещённости и цвета различных поверхностей, а также выявление форм и структуры объектов на фоне различного рода помех.
Попытки создания С. к. предпринимались многими изобретателями с конца 19 в. В 1928 Э. Ноайон (Бельгия) показал принципиальную возможность безочковой стереоскопической кинопроекции с использованием растровых экранов. Однако его система, как и системы др. авторов, из-за высокой сложности не получила практического применения. В 1937 в СССР впервые была осуществлена опытная демонстрация стереофильма по безочковой системе, предложенной в 1935 С. П. Ивановым. В 1941 в кинотеатре «Москва» демонстрировался созданный по системе Иванова фильм «Концерт» (режиссер А. Н. Андриевский). Позже в Москве и ряде др. городов имели успех стереофильмы «Робинзон Крузо» (1947, режиссер Андриевский), «Машина 22-12» («Счастливый рейс», 1949, режиссер В. В. Немоляев) и др. С 1939 также получило распространение (в ограниченных масштабах) С. к. с использованием поляроидных очков. Такой системой, например, оборудован кинотеатр «Октябрь» в Москве. В 1962 выпущен первый широкоэкранный стереофильм-концерт «Вечер в Москве» (режиссер Немоляев), снятый поляроидным методом. В середине 60-х гг. в СССР разработана система С. к., при которой для съёмки и показа фильмов (как на растровом экране, без очков, так и поляроидным методом, с очками) используется 70-мм киноплёнка. По этой системе сняты фильмы «Нет и да» (1967, режиссер А. Н. Кольцатый) и «Таинственный монах» (1968, режиссер Кольцатый).
Лит.: Иванов Б. Т., Стереокинотехника, М., 1956; Валюс Н. А., Стереоскопия, М., 1962.
Н. А. Валюс.
Рис. 3. Зоны зрительного видения в зрительном зале при безочковой однопарной (а) и многопарной (б) стереопроекции: Л, П, 1, …, 6 – зоны видения изображений, образующих стереопары Л – П, 1—2, 2—3, …, 5—6; Э – экран; черточками указано расстояние между зрачками правого и левого глаза (у зрителей, находящихся в разных местах зала).
Рис. 1. Оптическая схема стереоскопической киносъески (а) и стереоскопической кинопроекции (б); abc – объект киносъемки; Ол , Оп и О'л , О'п – левые и правые съемочные и проекционные объективы; Ф1 и Ф2 – селективные светофильтры; а'л b'л c'л и а'п b'п c'п – левое и правое изображения стереопары на кинопленке К; а''л b''л c'л и а''п b''п c''п – левое и правое изображения на экране Э.
Рис. 2. Наблюдение стереоизображения зрителем через сепарирующие очки. Левый глаз зрителя ЛГ видит через фильтр Ф1 на экране Э изображения a''л b''л c''л , а правый глаз ПГ – через Ф'2 изображение a''п b''п c''п . Точка а предмета представляется зрителю расположенной в пространстве перед экраном на пересечении визирных осей, идущих от левого глаза к точке a''л и от правого к точке a''п . Точка b воспринимается лежащей в плоскости экрана, а точка c – в заэкранном пространстве.
Стереоскопическое телевидение
Стереоскопи'ческое телеви'дение, системы телевидения , обеспечивающие создание у зрителя впечатления глубины и объёмности наблюдаемых изображений. Объёмное восприятие основано на бинокулярности зрения . Поэтому в С. т. изображения одних и тех же объектов передаются с двух позиций, находящихся на некотором расстоянии (базис передачи) одна от другой, так что формируются два изображения объекта, образующие стереопару , на приёмной стороне они воздействуют на зрителя раздельно: на левый глаз – левое изображение стереопары, а на правый – правое. Существует несколько систем черно-белого и цветного объёмного телевидения, предназначенных как для телевизионного вещания (находятся в стадии разработки), так и для использования в прикладных целях.
В системах черно-белого С. т. передача изображений стереопары осуществляется одновременно либо последовательно. При одновременном способе сигналы парных изображений передаются или двумя телевизионными передающими камерами по двум отдельным каналам связи, или одной камерой, имеющей две передающие телевизионные трубки , по одному каналу связи (например, с частотным разделением сигналов левого и правого изображений). При последовательном способе изображения стереопары проецируются посредством оптической приставки (состоящей из системы зеркал или двух призм) на соседние (по вертикали или горизонтали) участки фотокатода одной передающей трубки и затем последовательно передаются по одному каналу связи. Разделение изображений на приёмной стороне при одновременной передаче может быть очковое – с использованием двух кинескопов и зеркального стереоскопа , очков поляроидных или цветных очков (см. Анаглифов цветных метод ) либо экранное – с помощью растрового экрана (см. Растр ). Применение нашло только очковое разделение. При последовательной передаче приём изображений стереопары можно производить на один кинескоп, а разделение изображений – вращающимся диском с цветными фильтрами.
Системы цветного С. т. тоже могут быть одновременными и последовательными – как по передаче цветов, так и по передаче яркостных градаций изображений стереопары. Методы разделения изображений цветной стереопары те же, что и в черно-белом С. т. (за исключением метода цветных анаглифов).
Каждая из систем требует весьма широкой полосы частот, поэтому одной из основных задач в области создания С. т. является изыскание методов сужения полосы частот. Эта задача отчасти решена в черно-белых и цветных стереоскопических системах со стандартной полосой, совместимых с системами обычного (двумерного) черно-белого телевидения. Перспективы развития С. т. связывают с разработкой многоракурсных и голографических систем (см. Голография ).
Лит.: Шмаков П. В., Колин К. Т., Джакония В. Е., Стереотелевидение (черно-белое и цветное), М., 1968; Телевидение, под ред. П. В. Шмакова, М., 1970; Костыков Ю. В., Крыжановский В. Д., Телевидение, М., 1972.
Б. В. Репин.
