Hình ảnh lập thể (Stereoscopy) hay còn gọi là Kỹ thuật lập thể (Stereoscopics) là phương pháp làm cho các hình ảnh xuất hiện dưới dạng ba chiều. Đây là kỹ thuật tạo ra hiện tượng nhìn nổi lập thể, tạo ra một hiệu quả ba chiều thông qua việc sử dụng ảo giác về chiều sâu để tạo ra một hình ảnh 3 chiều duy nhất từ hai hình ảnh phẳng khi nhìn vào. Loại hình lập thể phổ biến nhất là lập thể hai khung hình, tạo ra cảm giác chiều sâu cho hình ảnh từ một bộ gồm hai hình ảnh hai chiều bằng cách sử dụng hiệu ứng shênh lệch thị sai hai mắt. Từ Stereoscopy bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp là στερεός, nghĩa là vững chắc, rắn và σκοπέω nghĩa là nhìn, quan sát. Bất kỳ hình ảnh lập thể nào cũng được gọi là Ảnh lập thể (stereogram). Ban đầu, thuật ngữ này dùng để chỉ một cặp ảnh hai chiều có thể quan sát được thông qua kính lập thể. Hầu hết các phương pháp lập thể đều trình bày một cặp ảnh hai chiều cho người xem: ảnh trái dành cho mắt trái và ảnh phải dành cho mắt phải. Khi quan sát, não bộ con người sẽ hợp nhất chúng thành một khung nhìn 3D duy nhất, tạo ra nhận thức về chiều sâu. Tuy nhiên, hiệu ứng này thiếu độ sâu tiêu cự thực sự, dẫn đến xung đột quy tụ-điều tiết. Lập thể khác biệt với các loại Màn hình 3D hiển thị hình ảnh trong ba chiều đầy đủ, cho phép người quan sát thay đổi góc nhìn về vật thể bằng cách di chuyển đầu và mắt.
Bối cảnh
Lập thể tạo ra cảm giác về chiều sâu ba chiều. Con người nhận thức chiều sâu thông qua các tín hiệu thị giác phức tạp mà não bộ xử lý, bao gồm:
- Chênh lệch thị sai hai mắt (Binocular disparity)
- Quy tụ (Vergence)
- Điều tiết mắt (Accommodation)
- Sự che khuất (Occlusion)
- Góc nhìn của vật thể có kích thước đã biết
- Phối cảnh tuyến tính (các cạnh song song hội tụ)
- Vị trí thẳng đứng (vật ở gần đường chân trời thường được cảm nhận là ở xa hơn)
- Sương mù hoặc độ tương phản, độ bão hòa và màu sắc (càng xa càng mờ, ít bão hòa và dịch sang tông xanh)
- Thay đổi kích thước chi tiết kết cấu
Lập thể hai khung hình tái tạo hiệu ứng chiều sâu bằng cách cung cấp một hình ảnh hơi khác biệt cho mỗi mắt, tạo ra tín hiệu stereopsis (cảm nhận chiều sâu nhờ thị giác hai mắt). Do các điểm trong ảnh lập thể hội tụ tại cùng một mặt phẳng dù có chiều sâu khác nhau, tín hiệu về tiêu cự bị thiếu hụt, khiến ảo giác chiều sâu không hoàn hảo. Hai yếu tố gây mất tự nhiên cho thị giác là: (1) sự không khớp giữa quy tụ và điều tiết, và (2) khả năng nhiễu xuyên âm (crosstalk) giữa hai mắt do sự phân tách hình ảnh không hoàn hảo. Mặc dù thuật ngữ "3D" được sử dụng phổ biến, việc trình bày hai hình ảnh 2D khác biệt hoàn toàn với việc hiển thị hình ảnh trong không gian 3D đầy đủ bằng màn hình thể tích (Volumetric display) hoặc tái tạo Trường ánh sáng (light field). Sự khác biệt lớn nhất là trong màn hình lập thể hai khung hình, việc di chuyển đầu và mắt của người quan sát không thay đổi thông tin nhận được về vật thể 3D. Hầu hết các Màn hình 3D sử dụng phương pháp lập thể hai khung hình. Phương pháp này được phát minh do công của Charles Wheatstone vào năm 1838 và được cải tiến bởi Sir David Brewster, người tạo ra thiết bị quan sát 3D cầm tay đầu tiên. Lập thể được ứng dụng trong đo đạc ảnh (photogrammetry) và giải trí. Trong công nghiệp, máy Máy quét 3D hiện đại có thể được sử dụng để phát hiện và ghi lại thông tin 3D, từ đó tái tạo lại thông tin chiều sâu bằng máy tính thông qua việc tương quan các điểm ảnh trong cặp hình ảnh trái và phải.
Tham khảo
- Simmons, Gordon (March–April 1996). "Clarence G. Henning: The Man Behind the Macro". Stereo World. 23 (1): 37–43.
- Willke, Mark A.; Zakowski, Ron (March–April 1996). "A Close Look into the Realist Macro Stereo System". Stereo World. 23 (1): 14–35.
- Morgan, Willard D.; Lester, Henry M. (tháng 10 năm 1954). Stereo Realist Manual. and 14 contributors. New York: Morgan & Lester. Bibcode:1954srm..book.....M. OCLC 789470.
- Scott B. Steinman, Barbara A. Steinman and Ralph Philip Garzia. (2000). Foundations of Binocular Vision: A Clinical perspective. McGraw-Hill Medical. ISBN 0-8385-2670-5
- Salvesen, Britt, et al. 3D: Double Vision. Los Angeles; Munich: Los Angeles County Museum of Art; DelMonico Books/Prestel, 2018. ISBN 9783791356686
