Autostéréogramme - Autostereogram
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Un autostéréogramme est un stéréogramme à image unique (SIS), conçu pour créer l' illusion visuelle d'une scène en trois dimensions ( 3D ) à partir d'une image en deux dimensions . Afin de percevoir des formes 3D dans ces autostéréogrammes, il faut surmonter la coordination normalement automatique entre l' accommodation (focus) et la vergence horizontale (angle des yeux). L'illusion est celle de la perception de la profondeur et implique la stéréopsie : la perception de la profondeur résultant de la perspective différente que chaque œil a d'une scène tridimensionnelle, appelée parallaxe binoculaire .
Le type d'autostéréogramme le plus simple consiste en des motifs répétés horizontalement (souvent des images séparées) et est connu sous le nom d' autostéréogramme en papier peint . Lorsqu'ils sont vus avec une convergence appropriée, les motifs répétés semblent flotter au-dessus ou au-dessous de l'arrière-plan. Les livres bien connus de Magic Eye présentent un autre type d'autostéréogramme appelé autostéréogramme à points aléatoires . Un de ces autostéréogrammes est illustré ci-dessus à droite. Dans ce type d'autostéréogramme, chaque pixel de l'image est calculé à partir d'une bande de motif et d'une carte de profondeur . Une scène 3D cachée apparaît lorsque l'image est visualisée avec la convergence correcte.
Les autostéréogrammes sont similaires aux stéréogrammes normaux, sauf qu'ils sont visualisés sans stéréoscope . Un stéréoscope présente des images 2D du même objet sous des angles légèrement différents à l'œil gauche et à l'œil droit, nous permettant de reconstruire l'objet d'origine via la disparité binoculaire . Lorsqu'il est visualisé avec la vergence appropriée, un autostéréogramme fait de même, la disparité binoculaire existant dans les parties adjacentes des motifs 2D répétés.
Il existe deux manières d'afficher un autostéréogramme : les yeux fermés et les yeux croisés . La plupart des autostéréogrammes (y compris ceux de cet article) sont conçus pour être visualisés d'une seule manière, qui est généralement la visionneuse. La vision avec les yeux muraux nécessite que les deux yeux adoptent un angle relativement parallèle , tandis que la vision avec les yeux croisés nécessite un angle relativement convergent . Une image conçue pour une vision à travers les yeux, si elle est vue correctement, semblera sortir de l'arrière-plan, tandis que si elle est vue avec les yeux croisés, elle apparaîtra plutôt comme une découpe derrière l'arrière-plan et peut être difficile à mettre entièrement au point.
Histoire
En 1838, le scientifique britannique Charles Wheatstone a publié une explication de la stéréopsie (perception binoculaire de la profondeur) résultant des différences dans les positions horizontales des images dans les deux yeux. Il étaya son explication en montrant des images avec par exemple des différences horizontales, des stéréogrammes , séparément pour les yeux gauche et droit grâce à un stéréoscope qu'il invente à base de miroirs . Lorsque les gens regardaient ces images plates en deux dimensions, ils éprouvaient l'illusion d'une profondeur en trois dimensions.
Entre 1849 et 1850, David Brewster , un scientifique écossais, a amélioré le stéréoscope Wheatstone en utilisant des lentilles au lieu de miroirs, réduisant ainsi la taille de l'appareil.
Brewster a également découvert "l'effet papier peint". Il a remarqué que regarder des motifs répétés dans des papiers peints pouvait tromper le cerveau en faisant correspondre des paires d'entre eux comme provenant du même objet virtuel sur un plan virtuel derrière les murs. C'est la base des "autostéréogrammes" de style papier peint (également appelés stéréogrammes à image unique).
En 1851, HW Dove décrivit « l'observation des yeux croisés comme un stéréoscope » avec une paire standard d'images stéréoscopiques.
En 1939, Boris Kompaneysky a publié le premier stéréogramme de points aléatoires contenant une image du visage de Vénus, destiné à être visualisé avec un appareil.
En 1959, Bela Julesz , spécialiste de la vision, psychologue et boursier MacArthur , a inventé le stéréogramme à points aléatoires alors qu'il travaillait aux Laboratoires Bell sur la reconnaissance d'objets camouflés à partir de photos aériennes prises par des avions espions. À l'époque, de nombreux scientifiques de la vision pensaient encore que la perception de la profondeur se produisait dans l'œil lui-même, alors qu'aujourd'hui, il s'agit d'un processus neurologique complexe. Julesz a utilisé un ordinateur pour créer une paire stéréo d'images à points aléatoires qui, lorsqu'elles sont vues sous un stéréoscope, ont amené le cerveau à voir des formes 3D. Cela a prouvé que la perception de la profondeur est un processus neurologique.
Le designer japonais Masayuki Ito, à la suite de Julesz, a créé un stéréogramme d'image unique en 1970 et le peintre suisse Alfons Schilling a créé un stéréogramme d'image unique fait à la main en 1974, après avoir créé plus d'un spectateur et rencontré Julesz. Ayant de l'expérience avec l'imagerie stéréo en holographie , en photographie lenticulaire et en vectographie , il a développé une méthode de points aléatoires basée sur des lignes verticales rapprochées en parallaxe.
En 1979, Christopher Tyler du Smith-Kettlewell Institute , un étudiant de Julesz et un psychophysicien visuel , a combiné les théories derrière les stéréogrammes de papier peint à image unique et les stéréogrammes à points aléatoires (le travail de Julesz et Schilling) pour créer le premier "autostéréogramme à points aléatoires" blanc (également connu sous le nom de stéréogramme à points aléatoires à image unique) avec l'aide de la programmeuse informatique Maureen Clarke utilisant Apple II et BASIC . Stork et Rocca ont publié le premier article scientifique et fourni un logiciel pour générer des stéréogrammes à points aléatoires automatiques. Ce type d'autostéréogramme permet à une personne de voir des formes 3D à partir d'une seule image 2D sans l'aide d'un équipement optique. En 1991, le programmeur informatique Tom Baccei et l'artiste Cheri Smith ont créé les premiers autostéréogrammes en couleurs à points aléatoires, commercialisés plus tard sous le nom de Magic Eye .
Une procédure informatique qui extrait la géométrie cachée d'une image d'autostéréogramme a été décrite par Ron Kimmel . En plus de la stéréo classique, il ajoute la douceur en tant qu'hypothèse importante dans la reconstruction de surface.
À la fin des années 90, de nombreux magazines pour enfants présentaient des autostéréogrammes. Même les magazines de jeux comme Nintendo Power avaient une section spécialement conçue pour ces illusions.
Comment ils travaillent
Fond d'écran simple
La stéréopsie , ou vision stéréo, est le mélange visuel de deux images similaires mais non identiques en une seule, avec pour résultat une perception visuelle de solidité et de profondeur . Dans le cerveau humain, la stéréopsie résulte de mécanismes complexes qui forment une impression tridimensionnelle en faisant correspondre chaque point (ou ensemble de points) dans la vue d'un œil avec le point (ou ensemble de points) équivalent dans la vue de l'autre œil. En utilisant la disparité binoculaire , le cerveau dérive les positions des points dans l' axe z autrement impénétrable (profondeur).
Lorsque le cerveau est présenté avec un motif répétitif comme du papier peint , il a du mal à faire correspondre les vues des deux yeux avec précision. En regardant un motif se répétant horizontalement , mais en faisant converger les deux yeux à un point derrière le motif, il est possible de tromper le cerveau en faisant correspondre un élément du motif, tel que vu par l'œil gauche, avec un autre élément (semblable), à côté du premier, vu par l'œil droit. Avec la vision typique des yeux de mur , cela donne l'illusion d'un avion portant le même motif mais situé derrière le vrai mur. La distance à laquelle ce plan se situe derrière le mur ne dépend que de l'espacement entre des éléments identiques.
Les autostéréogrammes utilisent cette dépendance de la profondeur à l'espacement pour créer des images tridimensionnelles. Si, sur une certaine zone de l'image, le motif est répété à de plus petites distances, cette zone apparaîtra plus proche que le plan d'arrière-plan. Si la distance des répétitions est plus longue sur une certaine zone, alors cette zone apparaîtra plus éloignée (comme un trou dans l'avion).
Les personnes qui n'ont jamais été capables de percevoir des formes 3D cachées dans un autostéréogramme ont du mal à comprendre des remarques telles que « l'image 3D sortira simplement de l'arrière-plan, après avoir regardé l'image assez longtemps », ou « les objets 3D sortira juste de l'arrière-plan". Cela permet d'illustrer comment les images 3D « émergent » de l'arrière-plan du point de vue d'un deuxième spectateur. Si les objets 3D virtuels reconstruits par le cerveau du spectateur de l'autostéréogramme étaient des objets réels, un deuxième spectateur observant la scène de côté verrait ces objets flotter dans les airs au-dessus de l'image de fond.
Les effets 3D de l'exemple d'autostéréogramme sont créés en répétant les icônes de cavalier de tigre tous les 140 pixels sur le plan d'arrière-plan, les icônes de cavalier de requin tous les 130 pixels sur le deuxième plan et les icônes de tigre tous les 120 pixels sur le plan le plus élevé. Plus un ensemble d'icônes est compacté horizontalement, plus ils sont élevés par rapport au plan d'arrière-plan. Cette distance de répétition est appelée profondeur ou valeur de l'axe z d'un motif particulier dans l'autostéréogramme. La valeur de profondeur est également connue sous le nom de valeur de tampon Z.
Le cerveau est capable de faire correspondre presque instantanément des centaines de motifs répétés à différents intervalles afin de recréer des informations de profondeur correctes pour chaque motif. Un autostéréogramme peut contenir une cinquantaine de tigres de différentes tailles, répétés à différents intervalles sur un fond complexe et répété. Pourtant, malgré l'arrangement apparemment chaotique des motifs, le cerveau est capable de placer chaque icône de tigre à sa profondeur appropriée.
Cartes de profondeur
Les autostéréogrammes où les motifs d'une rangée particulière sont répétés horizontalement avec le même espacement peuvent être lus en lisant ou en lisant les yeux. Dans de tels autostéréogrammes, les deux types de lecture produiront une interprétation de la profondeur similaire, à l'exception du fait que la lecture en lisant inverse la profondeur (les images qui sortaient autrefois sont maintenant enfoncées).
Cependant, les icônes d'une rangée n'ont pas besoin d'être disposées à des intervalles identiques. Un autostéréogramme avec des intervalles variables entre les icônes sur une rangée présente ces icônes à différents plans de profondeur pour le spectateur. La profondeur de chaque icône est calculée à partir de la distance qui la sépare de sa voisine de gauche. Ces types d'autostéréogrammes sont conçus pour être lus dans un seul sens, en louche ou en louche. Tous les autostéréogrammes de cet article sont encodés pour une visualisation panoramique, sauf indication contraire. Un autostéréogramme encodé pour une visualisation avec les yeux fermés produira des motifs inverses lorsqu'il est regardé avec les yeux croisés, et vice versa. La plupart des images Magic Eye sont également conçues pour une visualisation à l'œil nu.
L'autostéréogramme d'exemple de carte de profondeur aux yeux de mur à droite code 3 plans à travers l' axe x . Le plan d'arrière-plan est sur le côté gauche de l'image. Le plan le plus haut est montré sur le côté droit de l'image. Il y a un plan médian étroit au milieu de l' axe x . En partant d'un plan de fond où les icônes sont espacées de 140 pixels, on peut surélever une icône particulière en la décalant d'un certain nombre de pixels vers la gauche. Par exemple, le plan médian est créé en déplaçant une icône de 10 pixels vers la gauche, créant ainsi un espacement composé de 130 pixels. Le cerveau ne s'appuie pas sur des icônes intelligibles qui représentent des objets ou des concepts. Dans cet autostéréogramme, les motifs deviennent de plus en plus petits le long de l' axe des y , jusqu'à ce qu'ils ressemblent à des points aléatoires. Le cerveau est toujours capable de faire correspondre ces motifs de points aléatoires.
La relation de distance entre n'importe quel pixel et son homologue dans le motif équivalent à gauche peut être exprimée dans une carte de profondeur . Une carte de profondeur est simplement une image en niveaux de gris qui représente la distance entre un pixel et son homologue gauche en utilisant une valeur en niveaux de gris entre le noir et le blanc. Par convention, plus la distance est proche, plus la couleur devient brillante.
En utilisant cette convention, une carte de profondeur en niveaux de gris pour l'autostéréogramme d'exemple peut être créée avec du noir, du gris et du blanc représentant des décalages de 0 pixels, 10 pixels et 20 pixels, respectivement, comme indiqué dans l'autostéréogramme d'exemple en niveaux de gris. Une carte de profondeur est la clé de la création d'autostéréogrammes à points aléatoires.
Point aléatoire
Un programme informatique peut prendre une carte de profondeur et une image de motif d'accompagnement pour produire un autostéréogramme. Le programme tuile l'image du motif horizontalement pour couvrir une zone dont la taille est identique à la carte de profondeur. Conceptuellement, à chaque pixel de l'image de sortie, le programme recherche la valeur en niveaux de gris du pixel équivalent dans l'image de la carte de profondeur et utilise cette valeur pour déterminer la quantité de décalage horizontal requis pour le pixel.
Une façon d'y parvenir est de faire en sorte que le programme scanne chaque ligne de l'image de sortie pixel par pixel de gauche à droite. Il amorce la première série de pixels d'affilée à partir de l'image du motif. Ensuite, il consulte la carte de profondeur pour récupérer les valeurs de décalage appropriées pour les pixels suivants. Pour chaque pixel, il soustrait le décalage de la largeur de l'image du motif pour arriver à un intervalle de répétition. Il utilise cet intervalle de répétition pour rechercher la couleur du pixel homologue à gauche et utilise sa couleur comme la propre couleur du nouveau pixel.
Contrairement aux plans de profondeur simples créés par de simples autostéréogrammes de papier peint, des changements subtils d'espacement spécifiés par la carte de profondeur peuvent créer l'illusion de dégradés lisses en distance. Ceci est possible car la carte de profondeur en niveaux de gris permet de placer des pixels individuels sur l'un des 2 n plans de profondeur, où n est le nombre de bits utilisés par chaque pixel dans la carte de profondeur. En pratique, le nombre total de plans de profondeur est déterminé par le nombre de pixels utilisés pour la largeur de l'image du motif. Chaque valeur d'échelle de gris doit être traduite dans l'espace des pixels afin de décaler les pixels dans l'autostéréogramme final. Par conséquent, le nombre de plans de profondeur doit être inférieur à la largeur du motif.
Le dégradé affiné nécessite une image de motif plus complexe que le papier peint à motif répétitif standard, de sorte qu'un motif composé de points aléatoires répétés est généralement utilisé. Lorsque l'autostéréogramme est visualisé avec une technique de visualisation appropriée, une scène 3D cachée apparaît. Les autostéréogrammes de cette forme sont appelés autostéréogrammes à points aléatoires.
Des dégradés lisses peuvent également être obtenus avec un motif intelligible, en supposant que le motif est suffisamment complexe et ne comporte pas de grandes taches horizontales et monotones. Une grande zone peinte avec une couleur monotone sans changement de teinte et de luminosité ne se prête pas au décalage des pixels, car le résultat du décalage horizontal est identique au patch d'origine. La carte de profondeur suivante d'un requin avec un dégradé lisse produit un autostéréogramme parfaitement lisible, même si l'image 2D contient de petites zones monotones ; le cerveau est capable de reconnaître ces petites lacunes et de combler les blancs ( contours illusoires ). Bien que des motifs intelligibles et répétés soient utilisés à la place de points aléatoires, ce type d'autostéréogramme est encore connu par beaucoup sous le nom d'autostéréogramme à points aléatoires, car il est créé à l'aide du même processus.
Animé
Lorsqu'une série d'autostéréogrammes sont affichées l'une après l'autre, de la même manière que des images animées , le cerveau perçoit un autostéréogramme animé . Si tous les autostéréogrammes de l'animation sont produits en utilisant le même motif d'arrière-plan, il est souvent possible de voir de faibles contours de parties de l'objet 3D en mouvement dans l'image de l'autostéréogramme 2D sans regarder à travers les yeux ; les pixels en constante évolution de l'objet en mouvement peuvent être clairement distingués du plan d'arrière-plan statique. Pour éliminer cet effet secondaire, les autostéréogrammes animés utilisent souvent un arrière-plan changeant afin de masquer les pièces en mouvement.
Lorsqu'un motif répétitif régulier est visualisé sur un moniteur CRT comme s'il s'agissait d'un autostéréogramme de papier peint, il est généralement possible de voir des ondulations de profondeur. Cela peut également être vu en arrière-plan d'un autostéréogramme statique à points aléatoires. Celles-ci sont causées par les décalages latéraux de l'image dus à de petits changements dans la sensibilité à la déviation (linéarité) du balayage linéaire, qui sont alors interprétés comme une profondeur. Cet effet est particulièrement visible sur le bord gauche de l'écran où la vitesse de balayage se stabilise encore après la phase de retour en arrière. Sur un écran LCD TFT , qui fonctionne différemment, cela ne se produit pas et l'effet n'est pas présent. Les écrans CRT de meilleure qualité ont également une meilleure linéarité et présentent moins ou aucun de cet effet.
Mécanismes de visualisation
Il existe de nombreux conseils pour voir l'image tridimensionnelle voulue dans un autostéréogramme. Alors que certaines personnes peuvent voir rapidement l'image 3D dans un autostéréogramme avec peu d'effort, d'autres doivent apprendre à entraîner leurs yeux à découpler la convergence oculaire de la mise au point de l'objectif.
Tout le monde ne peut pas voir l' illusion 3D dans les autostéréogrammes. Étant donné que les autostéréogrammes sont construits sur la base de la vision stéréo , les personnes souffrant de diverses déficiences visuelles, même celles qui n'affectent qu'un seul œil, sont incapables de voir les images tridimensionnelles.
Les personnes atteintes d' amblyopie (également appelée œil paresseux) sont incapables de voir les images en trois dimensions. Les enfants dont la vue est mauvaise ou dysfonctionnelle au cours d'une période critique de l'enfance peuvent devenir stéréoaveugles , car leur cerveau n'est pas stimulé par les images stéréo pendant la période critique. Si un tel problème de vision n'est pas corrigé dans la petite enfance, les dommages deviennent permanents et l'adulte ne pourra jamais voir les autostéréogrammes. On estime qu'environ 1 à 5 pour cent de la population est touchée par l'amblyopie.
Perception 3D
La perception de la profondeur résulte de nombreux indices visuels monoculaires et binoculaires. Pour les objets relativement proches des yeux, la vision binoculaire joue un rôle important dans la perception de la profondeur. La vision binoculaire permet au cerveau de créer une seule image cyclopéenne et d'attacher un niveau de profondeur à chaque point de celle-ci.
Le cerveau utilise le décalage des coordonnées (également connu sous le nom de parallaxe) d'objets appariés pour identifier la profondeur de ces objets. Le niveau de profondeur de chaque point de l'image combinée peut être représenté par un pixel en niveaux de gris sur une image 2D, pour le bénéfice du lecteur. Plus un point apparaît proche du cerveau, plus il est peint en brillant. Ainsi, la façon dont le cerveau perçoit la profondeur à l' aide de la vision binoculaire peut être capturée par une carte de profondeur (image cyclopéenne) peinte en fonction du décalage des coordonnées.
L'œil fonctionne comme un appareil photographique. Il a un iris réglable qui peut s'ouvrir (ou se fermer) pour permettre à plus (ou moins) de lumière d'entrer dans l'œil. Comme pour tout appareil photo, à l'exception des appareils photo à sténopé , il doit focaliser les rayons lumineux entrant par l'iris (ouverture d'un appareil photo) afin qu'ils se concentrent sur un seul point de la rétine afin de produire une image nette. L'œil atteint cet objectif en ajustant une lentille derrière la cornée pour réfracter la lumière de manière appropriée.
La stéréo-vision basée sur la parallaxe permet au cerveau de calculer la profondeur des objets par rapport au point de convergence. C'est l'angle de convergence qui donne au cerveau la valeur de profondeur de référence absolue pour le point de convergence à partir de laquelle les profondeurs absolues de tous les autres objets peuvent être déduites.
Perception 3D simulée
Les yeux se focalisent et convergent normalement à la même distance dans un processus connu sous le nom de convergence accommodative . C'est-à-dire que lorsqu'il regarde un objet lointain, le cerveau aplatit automatiquement les lentilles et fait tourner les deux globes oculaires pour une vision panoramique. Il est possible d'entraîner le cerveau à découpler ces deux opérations. Ce découplage n'a aucune utilité dans la vie de tous les jours, car il empêche le cerveau d'interpréter les objets de manière cohérente. Pour voir une image artificielle telle qu'un autostéréogramme où les motifs sont répétés horizontalement, cependant, le découplage de la mise au point de la convergence est crucial.
En focalisant les lentilles sur un autostéréogramme proche où les motifs sont répétés et en faisant converger les globes oculaires à un point éloigné derrière l'image de l'autostéréogramme, on peut amener le cerveau à voir des images 3D. Si les motifs reçus par les deux yeux sont suffisamment similaires, le cerveau considérera ces deux motifs comme correspondants et les traitera comme provenant du même objet imaginaire. Ce type de visualisation est connu sous le nom de vision aux yeux du mur , car les globes oculaires adoptent une convergence des yeux au mur sur un plan distant, même si l'image de l'autostéréogramme est en fait plus proche des yeux. Parce que les deux globes oculaires convergent sur un plan plus éloigné, l'emplacement perçu de l'objet imaginaire est derrière l'autostéréogramme. L'objet imaginaire apparaît également plus grand que les motifs sur l'autostéréogramme en raison du raccourcissement .
L'autostéréogramme suivant montre trois rangées de motifs répétés. Chaque motif est répété à un intervalle différent pour le placer sur un plan de profondeur différent. Les deux lignes non répétitives peuvent être utilisées pour vérifier l'observation correcte des yeux de mur. Lorsque l'autostéréogramme est correctement interprété par le cerveau à l'aide d'une vision panoramique et que l'on regarde le dauphin au milieu du champ visuel, le cerveau devrait voir deux séries de lignes vacillantes, en raison d' une rivalité binoculaire .
Bien qu'il y ait six motifs de dauphins dans l'autostéréogramme, le cerveau devrait voir sept dauphins « apparents » sur le plan de l'autostéréogramme. C'est un effet secondaire de l'appariement de modèles similaires par le cerveau. Il y a cinq paires de motifs de dauphins dans cette image. Cela permet au cerveau de créer cinq dauphins apparents. Le motif le plus à gauche et le motif le plus à droite en eux-mêmes n'ont pas de partenaire, mais le cerveau essaie d'assimiler ces deux motifs sur le plan de profondeur établi des dauphins adjacents malgré la rivalité binoculaire. En conséquence, il y a sept dauphins apparents, les plus à gauche et les plus à droite apparaissant avec un léger scintillement, semblable aux deux séries de lignes scintillantes observées lorsque l'on regarde le 4e dauphin apparent.
En raison du raccourcissement, la différence de convergence nécessaire pour voir des motifs répétés sur différents plans amène le cerveau à attribuer des tailles différentes à des motifs ayant des tailles 2D identiques. Dans l'autostéréogramme de trois rangées de cubes, alors que tous les cubes ont les mêmes dimensions physiques 2D, ceux de la rangée supérieure apparaissent plus gros, car ils sont perçus comme plus éloignés que les cubes des deuxième et troisième rangées.
Techniques de visualisation
Si l'on a deux yeux, une vue assez saine et pas de troubles neurologiques qui empêchent la perception de la profondeur, alors on est capable d'apprendre à voir les images dans les autostéréogrammes. "Comme apprendre à faire du vélo ou à nager, certains l'apprennent immédiatement, tandis que d'autres ont plus de mal."
Comme avec un appareil photographique , il est plus facile de faire la mise au point de l'œil sur un objet lorsqu'il y a une lumière ambiante intense. Avec un éclairage intense, l'œil peut resserrer la pupille , tout en laissant suffisamment de lumière atteindre la rétine. Plus l'œil ressemble à un sténopé , moins il dépend de la mise au point à travers l' objectif . En d'autres termes, le degré de découplage entre mise au point et convergence nécessaire pour visualiser un autostéréogramme est réduit. Cela met moins de pression sur le cerveau. Par conséquent, il peut être plus facile pour les utilisateurs novices de l'autostéréogramme de « voir » leurs premières images 3D s'ils tentent cet exploit avec un éclairage lumineux.
Le contrôle de la vergence est important pour pouvoir voir des images 3D. Ainsi, il peut être utile de se concentrer sur la convergence/divergence des deux yeux pour décaler les images qui atteignent les deux yeux, au lieu d'essayer de voir une image claire et focalisée. Bien que l' objectif s'ajuste par réflexe afin de produire des images claires et focalisées, un contrôle volontaire de ce processus est possible. Le spectateur alterne plutôt entre la convergence et la divergence des deux yeux, voyant ainsi des « images doubles » généralement vues lorsque l'on est ivre ou en état d'ébriété. Finalement, le cerveau correspondra avec succès à une paire de modèles signalés par les deux yeux et se verrouillera sur ce degré particulier de convergence. Le cerveau ajustera également les lentilles oculaires pour obtenir une image claire de la paire appariée. Une fois cela fait, les images autour des motifs appariés deviennent rapidement claires car le cerveau associe des motifs supplémentaires en utilisant à peu près le même degré de convergence.
Lorsque l'on déplace son attention d'un plan de profondeur à un autre (par exemple, de la rangée supérieure de l'échiquier à la rangée inférieure), les deux yeux doivent ajuster leur convergence pour correspondre au nouvel intervalle de répétition des motifs. Si le niveau de changement de convergence est trop élevé pendant ce changement, le cerveau peut parfois perdre le découplage durement gagné entre la focalisation et la convergence. Par conséquent, pour un spectateur novice, il peut être plus facile de voir l'autostéréogramme si les deux yeux répètent l'exercice de convergence sur un autostéréogramme où la profondeur des motifs sur une rangée particulière reste constante.
Dans un autostéréogramme à points aléatoires, l'image 3D est généralement affichée au milieu de l'autostéréogramme par rapport à un plan de profondeur d'arrière-plan (voir l'autostéréogramme de requin). Il peut être utile d'établir d'abord une convergence appropriée en fixant le haut ou le bas de l'autostéréogramme, où les motifs sont généralement répétés à un intervalle constant. Une fois que le cerveau se verrouille sur le plan de profondeur d'arrière-plan, il dispose d'un degré de convergence de référence à partir duquel il peut ensuite faire correspondre des motifs à différents niveaux de profondeur au milieu de l'image.
La majorité des autostéréogrammes, y compris ceux de cet article, sont conçus pour une visualisation divergente (wall-eye). Une façon d'aider le cerveau à se concentrer sur la divergence au lieu de se concentrer est de tenir l'image devant le visage, le nez touchant l'image. Avec l'image si proche de leurs yeux, la plupart des gens ne peuvent pas se concentrer sur l'image. Le cerveau peut renoncer à essayer de bouger les muscles des yeux afin d'obtenir une image claire. Si l'on retire lentement l'image du visage, tout en s'abstenant de se concentrer ou de tourner les yeux, à un moment donné, le cerveau se verrouillera sur une paire de motifs lorsque la distance entre eux correspond au degré de convergence actuel des deux globes oculaires.
Une autre façon consiste à regarder un objet derrière l'image pour tenter d'établir une divergence appropriée, tout en gardant une partie de la vue fixée sur l'image pour convaincre le cerveau de se concentrer sur l'image. Une méthode modifiée permet au spectateur de se concentrer sur sa réflexion sur une surface réfléchissante de l'image, que le cerveau perçoit comme étant située deux fois plus loin que l'image elle-même. Cela peut aider à persuader le cerveau d'adopter la divergence requise tout en se concentrant sur l'image à proximité.
Pour les autostéréogrammes croisés, une approche différente doit être adoptée. Le spectateur peut tenir un doigt entre ses yeux et le déplacer lentement vers l'image, en maintenant la mise au point sur le doigt à tout moment, jusqu'à ce qu'il soit correctement concentré sur l'endroit qui lui permettra de voir l'illusion.
Cependant , la stéréocécité n'est pas connue pour permettre l'utilisation de l'une de ces techniques, en particulier pour les personnes chez qui elle peut être ou est permanente.
Terminologie
- Stéréogramme et autostéréogramme
- Le stéréogramme était à l'origine utilisé pour décrire une paire d'images 2D utilisées dans un stéréoscope pour présenter une image 3D aux téléspectateurs. Le "auto" dans l' autostéréogramme décrit une image qui ne nécessite pas de stéréoscope. Le terme stéréogramme est maintenant souvent utilisé de manière interchangeable avec autostéréogramme . Le Dr Christopher Tyler, inventeur de l'autostéréogramme, se réfère systématiquement aux stéréogrammes à image unique en tant qu'autostéréogrammes pour les distinguer des autres formes de stéréogrammes.
- Stéréogramme à points aléatoires, décrit une paire d'images 2D contenant des points aléatoires qui, lorsqu'ils sont visualisés avec un stéréoscope, produisent une image 3D. Le terme est maintenant souvent utilisé de manière interchangeable avec autostéréogramme à points aléatoires.
- Stéréogramme d'image unique (SIS)
- Stéréogramme d'image unique (SIS). SIS diffère des stéréogrammes antérieurs par son utilisation d'une seule image 2D au lieu d'une paire stéréo et est visualisé sans appareil. Ainsi, le terme est souvent utilisé comme synonyme d' autostéréogramme . Lorsque l'image 2D unique est visualisée avec une convergence oculaire appropriée, le cerveau fusionne différents modèles perçus par les deux yeux en une image 3D virtuelle sans, caché dans l'image 2D, l'aide d'un équipement optique. Les images SIS sont créées à l'aide d'un motif répétitif. Les programmes pour leur création incluent Mathematica .
- Autostéréogramme à points aléatoires/stéréogramme à images cachées
- Est également connu sous le nom de stéréogramme de points aléatoires à image unique ( SIRDS ). Ce terme fait également référence aux autostéréogrammes où l'image 3D cachée est créée à l'aide d'un motif aléatoire de points dans une image, façonné par une carte de profondeur dans un programme de rendu de stéréogramme dédié.
- Autostéréogramme de papier peint/stéréogramme de tableau d'objets/stéréogramme de décalage de texture
- L'autostéréogramme de papier peint est une image 2D unique où des motifs reconnaissables sont répétés à divers intervalles pour augmenter ou abaisser l'emplacement 3D perçu de chaque motif par rapport à la surface d'affichage. Malgré la répétition, il s'agit d'un type d'autostéréogramme à image unique.
- Stéréogramme de texte aléatoire à image unique (SIRTS)
- Un stéréogramme ASCII à texte aléatoire à image unique est une alternative au SIRDS utilisant du texte ASCII aléatoire au lieu de points pour produire une forme 3D d' art ASCII .
- Carte stéréogramme texturé
- Dans un stéréogramme à texture de carte, « une texture ajustée est mappée sur l'image de profondeur et répétée un certain nombre de fois », ce qui donne un motif où l'image 3D résultante est souvent partiellement ou entièrement visible avant la visualisation.
Voir également
Remarques
Les références
Bibliographie
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- Ron Kimmel. (2002) Reconstruction de forme 3D à partir d'autostéréogrammes et de stéréo . Journal of Visual Communication and Image Representation, 13:324-333.
Liens externes
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Médias liés aux autostéréogrammes sur Wikimedia Commons - Article de Scholarpedia sur les autostéréogrammes Article évalué par des pairs sur les autostéréogrammes par Christopher Tyler
- Stereograma - Un générateur de stéréogrammes multiplateforme open source gratuit
- Autostéréogrammes - 3D Magic eye, SIRDS - Galerie Images
- Générateur de stéréogrammes ASCII en ligne
- Autostéréogramme animé de deux tores à la Wayback Machine (archivé le 26 mars 2009)
