Эффект Пульфриха

редактировать

Эффект Пульфриха - это психофизическое восприятие, где боковое движение объекта в поле зрения интерпретируется зрительной корой как имеющее компонент глубины из-за относительной разницы во времени прохождения сигнала между двумя глазами.

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 Демонстрация
  • 3 Пояснение
  • 4 Использование в стереоскопии
    • 4.1 Примеры
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Обзор

Эффект обычно вызывается путем наложения темного фильтра на один глаз, но также может возникать спонтанно при некоторых заболеваниях глаз, таких как катаракта, неврит зрительного нерва или рассеянный склероз. В таких случаях не сообщалось о таких симптомах, как трудности с определением пути встречных автомобилей. Явление названо в честь немецкого физика Карла Пульфриха, который впервые описал его в 1922 году. Эффект был использован в качестве основы для некоторых телевизионных, кино- и игровых 3D-презентаций.

Демонстрация

Представьте себе камеру, которая начинается в позиции X и перемещается вправо в позицию Y. Если зритель затем смотрит на этот сегмент с темной линзой над левым глазом, тогда, когда правый глаз видит записанное изображение когда камера находится в Y, левый глаз будет отставать на несколько миллисекунд и по-прежнему будет видеть изображение, записанное в X, тем самым создавая необходимый параллакс для создания изображений для правого и левого глаза и трехмерного восприятия, почти так же, как при неподвижных изображениях генерируются смещением одной камеры.

В классическом эксперименте с эффектом Пульфриха испытуемый видит маятник, качающийся в плоскости, перпендикулярной лучу зрения наблюдателя. Когда фильтр нейтральной плотности (затемненная линза - обычно серая) помещается, скажем, перед правым глазом, маятник, кажется, принимает эллиптическую орбиту, появляясь ближе, когда он поворачивается вправо, и все дальше, когда он поворачивается к слева, так что если бы теоретически смотреть сверху, казалось бы, что он вращается против часовой стрелки. И наоборот, если левый глаз закрыт, маятник будет казаться вращающимся по часовой стрелке сверху, приближаясь, когда он поворачивается влево, и дальше, когда он поворачивается вправо.

Подобного эффекта можно достичь, используя стационарную камеру и постоянно вращая неподвижный объект. Если движение прекращается, глаз, смотрящий через темную линзу (который может быть любым глазом в зависимости от направления движения камеры), «догонит», и эффект исчезнет. Одним из преимуществ этой системы является то, что люди без очков будут видеть совершенно нормальную картинку.

Объяснение

Широко распространенное объяснение кажущейся глубины заключается в том, что уменьшение освещенности сетчатки (по сравнению с другим глазом) приводит к соответствующей задержке передачи сигнала, обеспечивая мгновенное пространственное неравенство движущихся объектов.. Похоже, это происходит потому, что задержки зрительной системы обычно короче (т.е. зрительная система реагирует быстрее) для ярких целей по сравнению с тусклыми целями. Это движение с глубиной является решением зрительной системы для движущейся цели, когда между двумя глазами существует разница в освещенности сетчатки и, следовательно, разница в задержках сигнала.

Эффект Пульфриха обычно измеряется в условиях полного поля с темными целями на ярком фоне и дает задержку около 15 мс для десятикратной разницы в средней освещенности сетчатки. Эти задержки монотонно увеличиваются с уменьшением яркости в широком (>6 логарифмических единиц) диапазоне яркости. Эффект также наблюдается с яркими целями на черном фоне и демонстрирует такое же соотношение яркости и задержки.

Использование в стереоскопии

Эффект Пульфриха был использован для включения типа стереоскопии или трехмерного визуального эффекта в визуальных средах, таких как кино и телевидение. Как и в других видах стереоскопии, очки используются для создания иллюзии трехмерного изображения. Поместив нейтральный фильтр (например, затемненные линзы от пары солнцезащитных очков) на один глаз, изображение при движении справа налево (или слева направо, но не вверх и вниз) будет перемещаться в глубину, либо к зрителю или от него.

Поскольку эффект Пульфрича зависит от движения в определенном направлении, вызывая иллюзию глубины, он не подходит в качестве общей стереоскопической техники. Например, его нельзя использовать, чтобы показать неподвижный объект, явно выходящий на экран или за его пределы; аналогично, объекты, движущиеся по вертикали, не будут рассматриваться как движущиеся по глубине. Случайное движение объектов создаст ложные артефакты, и эти случайные эффекты будут рассматриваться как искусственная глубина, не связанная с реальной глубиной сцены. Многие из применений Пульфриха включают намеренное создание именно такого рода эффектов, что дало этой технике плохую репутацию. Когда единственным движением является боковое движение камеры, тогда эффект такой же реальный, как и любой другой вид стереоскопии, но это случается редко, за исключением очень надуманных ситуаций. Однако он может быть эффективным в качестве эффекта новизны в надуманных визуальных сценариях. Одним из преимуществ материала, созданного с использованием эффекта Пульфрича, является то, что он полностью обратно совместим с «обычным» просмотром; в отличие от стереоскопического видео (с двумя изображениями), 3D-эффект Пульфриха имеет только одно изображение и в результате не вызывает эффекта ореола для тех, кто не носит очки, или искажения цвета при использовании таких технологий, как анаглиф. Эффект Пульфриха также может быть достигнут, если надеть линзу солнцезащитных очков на один глаз, а поскольку солнцезащитные очки очень распространены, необходимость в распределении «специальных» 3D-очков уменьшается.

Эффект получил небольшую популярность на телевидении в конце 1980-х и 1990-х годах. В воскресенье, 22 января 1989 года, с использованием этого эффекта транслировались перерыв в шоу Super Bowl XXIII и специально созданный рекламный ролик для Diet Coke. В рекламном ролике объекты, движущиеся в одном направлении, казались ближе к зрителю (фактически, перед экраном телевизора), а при движении в другом направлении - дальше от зрителя (за экраном телевизора). Сорок миллионов пар «очков» для просмотра 3D в бумажной оправе были розданы Coca-Cola USA для этого мероприятия (хотя они были первоначально произведены и предназначались для 3D-эпизода фильма Moonlighting в мае 1988 года, производство которого так и не было завершено из-за писательская забастовка). Фильтр правого глаза был серо-пурпурным (напоминающим цвет красного вина), тогда как фильтр левого глаза был очень светло-янтарным (напоминающим цвет белого вина). Эти цвета дополняли друг друга, создавая эффект Пульфрича, избегая искажения естественных цветов трансляции. В данном случае реклама была ограничена объектами (такими как холодильники и скейтбордистами ), движущимися вниз по крутому холму слева направо по экрану, зависимость от направления определялась тем, какой глаз был прикрыт. более темным фильтром. Говорят, что рекламный ролик был создан с использованием технологии Nuoptix 3D для создания эффекта Пульфриха.

Примеры

Эффект также хорошо использовался на протяжении всего 1993 года Доктор Кто специальный благотворительный фонд Измерения во времени и в эпизодах снов 1997 года 3-й камень от солнца финал 2 сезона из двух частей «Кошмар на Дик-стрит». Во многих странах Европы по телевидению демонстрировались серии короткометражных 3D-фильмов, снятых в Нидерландах. Очки продавались в сети АЗС. Эти короткометражные фильмы были в основном рассказами о путешествиях по голландским местам. Фильм Power Rangers Lightspeed Rescue под названием Power Rangers in 3D: Triple Force (позже транслировавшийся как две части Trakeena's Revenge), продаваемый на VHS через McDonald's, предположительно использовал технологию "Circlescan 4D", которая основан на эффекте Пульфриха, но в нем было очень мало 3D. В США и Канаде шесть миллионов 3D-очков Pulfrich были розданы зрителям для эпизода Shark Week канала Discovery Channel в 2000 году. Анимационные программы, в которых конкретно использовался эффект Пульфриха. сегменты его программ включают Йо Йоги!, Мастер ботов и Космические нападающие ; они обычно добивались эффекта за счет использования постоянно движущихся слоев фона и переднего плана.

Во Франции популярное медицинское телешоу «Le Magazine de la Santé» широко представило этот эффект в октябре 2016 года, пригласив зрителей «впервые посмотреть программу в 3D. «.

В некоторых эпизодах итальянско-немецкого телешоу« Тутти Фрутти »использовался эффект. Одна из девушек разделась топлес, в то время как другие танцевали вокруг нее против часовой стрелки, а два дополнительных задних слоя были созданы с помощью графики, движущейся с разной скоростью. Неизвестно, как раздавались смотровые очки. Эпизоды широко доступны в Интернете, но лишь в некоторых из них используется эффект Пульфриха. В этом трейлере показаны очки, но не эффект.

Видеоигра Orb-3D для Nintendo Entertainment System использовала этот эффект (когда корабль игрока постоянно двигался) и поставлялась с парой очков. Так же поступил и Jim Power: The Lost Dimension in 3-D для Super NES, с использованием постоянно прокручиваемого фона для создания эффекта. Также в первый день выхода Super Mario 64 компания Toys R US предложила очки для просмотра Super Mario 64. Было только 2 2D-совместимые технологии, использующие прозрачные линзы: ChromaDepth и Pulfrich. Поскольку ChromaDepth заставляла Марио (персонажа красно-синего цвета) выглядеть странно, и большинство сцен с ходьбой было снято с Марио на переднем плане, немного левее центра, левый перпендикуляр к длинному горизонту, а правая линия обзора Считалось, что очки Pulfrich, уходящие в горизонт, принадлежат к тому типу, который входит в комплект Toys R Us.

Ссылки

Внешние ссылки

  • EP0325019 - патент, использующий эффект Пульфриха
Последняя правка сделана 2021-06-02 10:34:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте