Стереофотография

|

Основная статья: Стереоскопия

1958 г.,Astra-s — первый стереофотоаппарат, выпущенный в России.

‎Стереофотография — способ получения стереопары изображения при помощи фотографирования.

Стереопара — это изображения одного объекта отснятых с разных точек зрения, обеспечивающие при просмотре получение бинокулярного эффекта — объёмного восприятия (например, промотр при помощи стереоскопа).

Стереофотография в настоящее время становится весьма востребованным методом применения стереоизображений в науке и в медицине. Она в последние годы широко применяется на практике. Например, в разработанных и применяемых методах сканирующей микроскопи, эндоскопии, томографии, наноскопе и др. Как правило обычные методы микроскопи, сканирующей микроскопии дают возможность рассматривать объекты сканирования в двумерном пространстве — плоскости. Разработанные и применяемые дополнительные стереоустройства, электронное оборудование, системы АЦП видеостереосигналов с выходом на экран монитора, хранения информации и др. позволяют исследовать, диагностировать и применять на практике более совершенные методы работы. Стереофотоизображения исследуемых микро и макрообъектов просматриваются, фиксируются, передаются в виде трёхмерного изображения — 3D.^[1]

Сущность стереофотографии[править | править код]

Схема получения стереопары при стереофотографировании

Стереофотография отличается от обычной фотографии фотографированием предмета с двух сторон двумя объективами (и одним с перемещением) с базовым расстоянием 65 мм между ними. Это обеспечивает бинокулярное пространственное рассмотрение изображения — объекта. (Нормальная съёмка ведется базовым числом расположения точек съёмки = 65 мм. Это среднее базовое расстояние между зрачками глаз двух объективов). Полученные стереопары при рассмотрении в стереоскопе создают настоящуюю иллюзиию объёма снимаемого объекта.

В нормальных и специфичных условиях фотографирования стереофотосъёмка зависит от выбора расстояний до снимаемого объекта и определения баз между осями объективов. Это легко выражается и определяется по формуле баз и расстояний:

Общая формула:

${B \over L} = {Bo \over Lo}\,,$

где:

B - базис глаз;
L - кажущееся расстояние до снимаемого объекта;
Bo - базис стереофотосъёмки (базис объективов);
Lo - расстояние до снимаемого объекта

Например, при B = 65 мм (базис глаз) : $B=\frac {LBo}{Lo}\,$

При расчётах все величины должны приниматься в одинаковых единицах измерения.

В лабораторных условия работы все параметры B,L,Lo известны, определяется базис стереофотосъёмки. При нормальной съёмке следует, что кажущееся расстояние до объекта и истинное расстояние должны восприниматься как при рассмотрении объекта неворужённым глазом. Откуда расстояния L=Lo и B=Bo.

В условиях специфических (Lo меньше 400мм), когда делают сильно увеличенные снимки с расстояний намного меньших 400 мм, увеличенное изображение будет выглядеть как увеличенный размер объекта. Можно принять, что кажущееся расстояние до объекта равно нормальному расстоянию до него при визуальном рассмотрении. Поэтому при съёмках крупным планом и макро при расположении объектива до объекта на расстоянии меньше нормального принимается значение L ≈ 400мм.

Способы стереофотографирования[править | править код]

При нормальной стереофотографии базиз глаз и фотографирования принимается примерно ≈65 мм (базиз расположения зрачков глаз человека). При этом съёмка ближнего объекта начинается с 400 мм. Откуда, при съёмке весьма удалённых объектов (более 11 метров) базиз съёмки растёт и наоборот, при макросъёмках — уменьшается.

На основании общей формулы ${B \over L} = {Bo \over Lo}\,$ рассматриваются варианты стереофотосъёмок:

Стереосъёмки фотоаппаратом с одним объективом;
Случайные стереосъёмки;
Нормальные;
Стереосъёмки крупным планом (телесъёмки)
Стереосъёмки в режиме макро;
Съёмки с преувеличенным фотоэффектом;

Согласно таблице значений базисов съёмок выбираются неизвестные параметры настройки фототехники.

Таблица зачений базисов стереофотосъёмки[править | править код]

Величина базиса стереофотосъемки, см	Зона оптимально воспринимаемого пространства, м	Граница еще хорошо воспринимаемого пространства, м
6,5	3,0 — 11	22
10	5,0 — 17	34
15	7,5 — 24	51
20	10 — 33	68
30	15 — 51	102

Стереосъёмки фотоаппаратом с одним объективом[править | править код]

Это самый простой способ. Призводится съёмка со смещаемой фотокамерой. В данном случае экспозиция призвдится раздельно после смещеия камеры на рассчётный базис по формуле. Обычно, при нормальных съёмках смещение равно 65мм. При работе со стереокамерой нужно выполнять требования инструкции.

Случайные стереосъёмки[править | править код]

Хороший стереофотоэффект можно получить при рассматривании не идентичных изображений стереопары одного объекта, полученной при относительно свободной съёмке неподвижного или малоподвижного объекта с двух сторон.Здесь важно:

Съёмку производить с равным фокусным расстоянием объётива;
Съёмку производить с двух сторон с выбранным положением оси съёмок справа-налево,
Соблюдть хотя бы ориентировочно симметрию съёмок.

В данном случае отпадает расчёт всех связанных базовых велин и расстояний согласно формуле.

Нормальные съёмки[править | править код]

Получение стереоснимков лабораторных объектов выполняется следующим образом. Изготавливаются две фотографии с правильным расположением осей и базисом фотосъёмки, равным базису глаз (Bo=65мм). Расстояние между объективом и объектом выбирается от 400мм до значения, которое позволяют условия съёмок.

Стереосъёмки крупным планом (телесъёмки)[править | править код]

При стереосъёмке крупным планом в случае, когда объект удалён от объектива менее, чем на 400 мм и увеличение изображения не больше однократного можно воспользоваться данными таблицы значений базиса.

Таблица значений базиса (расстояние между осями объективов) при стереосъёмках крупным планом

Увеличение изображения	Расстояние иежду объектом и объективом ’ , мм	Базис фотосёмки ” , мм
$\,0,20^X$	330	54
$\,0,25^X$	275	45
$\,0,33^X$	220	36
$\,0,5^X$	165	27
$\,0,75^X$	128	21
$\,1^X$	110	18

’ — Для объектива с F=55мм, базис=65мм, кажущееся расстояние до снимаемого объекта 400мм;
’’ — При двух или трёхкратном увеличениях выбранные базисные расстояния остаются независимо от нужного размера макроскопии и применяемого фокусного расстояния телеобъектива.

Стереосъёмки в макрофотографии[править | править код]

В макрофотографии при съёмках на [[фотоматериалы|фотоматериалах (фотоплёка 35мм или фотосенсоры в фотоаппаратах этого класса смотри материал выше) больших размеров или для получения негативов больших размеров при фотографировании на микроскопе, удобнее перемещать сам объект съёки нежели фотоаппарат.

Основные требования:

Размеры фотоплёнки должны быть больше формата изображений. (Имеется в виду, что негатив будет отпечатан контактным способом за исключением съёмок на материал Polaroid Land). Получение фотоснимков на материале Polaroid Land даёт возможность сразу определить полученный эффект стереосъёмки.
Настройку первого снимка производят соблюдая нужную 65-мм ширину объекта каждой стереопары. Экпонирование производят поочерёдно левой и правой фотоплёнки, после передвижки на базовое расстояние 65 мм. Т.е. оси кадров располагаются симметрично относительно оси объектива с базой 65мм, равной базе глаз. Перемещение контролируется на экране видоискателя.
При монтаже необходимо снимки размещать в обратном порядке их съёмки.(Т.к. объектив, если видит левый снимок, то глаз — правый).

Значения возможных базисов стереофотосъёмок даны в таблице.

Точность наводки на резкость при макросъёках трудоёмка, но она практически не влияет на стереоэффект (Глаз быстро адаптируется).

Таблица значений базиса при стереомакрофотографии

Увеличение изображения	Фокусное расстояние объектива’	Расстояние иежду объектом и объективом’’, мм	Базис фотосёмки’’’, мм
$\,8^X$	40	48	5
$\,8-15*20-50^X$	26 16	28 16,5	4,5 3

’ - фокусные расстояния для макрообъективов;
’’ - при увеличениях больше $\,1^X$ с дальнейшим ростом увеличения расстояния между объектом и объективом меняются незначительно. Хоть они рассчитаны для "тонкой" линзы, но в данном случае применимы для макрообъективов;
’’’ - все эти величины приблизительны, но пригодные для применения.

Съёмки с увеличенным фотоэффектом[править | править код]

Фотографируемые объекты с низким рельефом, со сходными фигурами и близко расположенными, перекрывающимися затрудняют получение эффекта пространства. Для получения преувеличенного нужного фотоэффекта используется более увеличенный базис (более 65мм)фотосъёмки нежели расчётный.

Способы бинокулного рассматривания стереоизображений[править | править код]

Карманный стереоскоп с тестовой картинкой (используется в военной фотографии для исследования стереопар.

Стереопары как правило рассматриваются с базами фотоотпчаткам отснятыми согласно нормам указанных в таблицах и рассчитанных согласно формуле ${B \over L} = {Bo \over Lo}\,$ . И главным требованием являтся, чтобы все просмотровые приборы, устроймва имели межцентровые расстояния и базовую максимальную ширину отпечатка, равную 65 мм.