Bandzsítós 3D... Mi is az?

Hogy az orromba fog folyni a sör?
Ne aggódj, vigyázok.

A bandzsítós sztereó képpárok használatához (angolul cross-eye vagy convergent stereo) nincs szükség semmiféle segédeszközre (speciális szemüvegre), mindössze egy kis gyakorlatra a bandzsítás terén, amit könnyebben elsajátítasz (szerintem), ha érted is a dolgot, nemcsak csinálod. Állatorvosi lóként a tülkös szarvasbogarat (Sinodendron cylindricum) használhatod a gyakorláshoz. Pontosabban: a szemléltetés alapja egy olyan sztereófelvétel lesz, melyet Rahmé Nikola természetfotográfus készített erről a bogárról. A jelen bejegyzést ugyanis eredetileg technikai bevezetőnek szántam a következőhöz, melyet a figyelmedbe ajánlok, hogy lásd, milyen remek alkalmazásai vannak ennek az egyszerű technikának:

• Ezt látnod kell: Válogatás Rahmé Nikola sztereómakróiból 

Hogy bandzsítsunk, mért bandzsítsunk?

A bandzsítós 3D-ben az a cseles, hogy a bal és a jobb szemünknek szánt két képet, amelyből az agyunknak elő kellene állítani egy objektum – adott esetben egy tülkös szarvasbogár torának és fejének – térbeli képét, fordított sorrendben teszik eléd, azaz a jobb kép van baloldalt, és a bal kép jobboldalt.

Hogy a két képet mért cserélik fel, azt egy másik bejegyzésemben fogom elmagyarázni Neked a bambulós 3D kapcsán (angolul divergent vagy parallel stereo), ahol is a természetes sorrendben van előtted a sztereó képpár. (Persze lehet, hogy magadtól is kitalálod az okát, elvégre nem vagy kaméleon :)

A fordított sorrendből következik, hogy csak akkor fogod azt látni, amit kell, ha a jobb szemeddel a bal képet nézed, a ballal pedig a jobbat, magyarán bandzsítanod kell. (Ez így van, még ha a fejed tetejére állsz is, tudniillik a bandzsítást úgy sem tudod megúszni. próbáld csak ki, ha nem hiszel nekem! :)

Tehát bandzsítani kell. Mégis, mennyire?

Kattints ide, hogy a tülkös szarvasbogár bandzsítós sztereója megnyíljon egy új ablakban.
Kész vagy? OK, én is megnyitottam.
Most, hogy az új ablak megnyílt előttem, úgy ülök, hogy a laptopbillentyűzet vezérlőnyilai (← ↑ ↓ →) kényelmes karnyújtásnyira legyenek tőlem. A méretarányokat figyelembe véve, nagyjából úgy bandzsíthatok, miközben a képet nézem, ahogy az alábbi ábra kereszteződő vonalai mutatják a sárga alapon.

Színes grafika. Azt a geometriát mutatom, ahogy Rahmé Nikola bandzsítós képeit nézni szoktam a lightboxban, A 34 cm széles képernyő kb. 80 cm-re van a szememtől, melynek pupillatávolsága 70 mm. A bal szememnek szánt jobb oldali kép és a jobb szememnek szánt bal oldali kép középpontja 34/2 = 17 cm távolságra van egymástól.
Fekete-fehér figura. Az asszisztensem a Punch egyik régi számából való (Punch, Or The London Charivari, Vol. 1, July 17, 1841). Ő elvileg már találkozhatott sztereóképekkel, melyek nézegetése 1851 után kifejezetten divatossá vált. (Csak azért mondom, nehogy azt hidd, hogy a modern kor kezdetét a 13 és 3/4 éves születésnapod jelenti. Én például sokáig azt hittem :)

Ha Te is úgy ülsz, ahogy én, akkor a rajz szerint, a két vonal kb. a kisujjad hegyénél  fogja metszeni egymást, amikor a hüvelykujjadat az asszisztensem által mutatott módon az orrodhoz teszed. De még jobb, ha engem utánzol, és az ivás jelzésére szolgáló kézjelet használod az orrod előtt, hogy a középső három ujjad ne takarja a panorámát. Itt a két kép kicsiben is, emlékeztetőnek. Tehát gondolj a nagy képre, és követed az instrukciókat, mert a kicsire kissé eltérő utasítások vonatkoznak:

Megjegyzem, ez az emlékeztető maga is egy bandzsítós képpár, csak nem kell annyira bandzsítanod, mint a nagy esetében. Hogy miért nem? Azét, mert a két kép közepe egészen közel van egymáshoz a kis méret miatt. Ezért itt az ujjad hegyét nagyjából a szemed és a képernyő közti távolság felénél kell tartanod, ha az egyenesek kereszteződési pontját keresed.

1. Tartsd a kisujjad egy arasznyira az orrod előtt, hogy a hegye a képernyő közepén látszódjon.
2. Lazán nézd az ujjad hegyét, de óvatosan fókuszáld át a szemed a háttérre. Ha minden jól megy, három képet látsz: egy élesebbet középen, és két elmosódottat szélen, ahogy az alábbi ábra érzékelteti.

Készítettem egy sztereóábrát is. Ez jobban közelít ahhoz, amit látnod kellene, de csak ha felteszel egy olyan anaglif szemüveget, amilyent alatta mutatok.

Ha anaglif szemüveget veszel Rahmé Nikola képeihez,
  figyeld a választékot. Neked  csak a vörös/cián
kombináció lesz jó, amilyent a képen látsz.
A magenta/zöld párosítást jobb, ha elfelejted.
Ha jó a szemüveged, akkor azon át nézve ezt a
képet, a bal szemeddel a jobb „lencsét” látod
feketének, a jobbal pedig a balt. Azért van
ez így, mert a piros és a cián kiegészítő színei
 egymásnak, és az anaglif  jelszó a
szubtraktív színkeverés.

• Ha nem akar a kép összeállni, akkor lehet, hogy van egy kis aszimmetria a fejtartásodban, ahogy nekem is. Figyeld a tülök csúcsát. Ha nem akar összeállni a középső kép, elképzelhető, hogy azért nem, mert a két pupillád nincs azonos magasságban, és ezért az egyik tülök csúcsát feljebb látod, mint a másikat. Billentsd úgy a fejed oldalirányba, hogy a kettő egy magasságban legyen, hogy a képek könnyebben összekattanhassanak.

Ha ilyesmit látsz, billentsd a fejed jobbra vagy balra,
hogy  a két képet azonos magasságban lásd. Ne feledd,
nem vagy kaméleon: a szemed mozgása korlátozott, s az
agyadban lévő szoftver az ilyen elcsúszást nem tudja kezelni.

• Ha ráérzel a dologra, és szerzel egy kis gyakorlatot, akkor többé nem kell már az ujjadat használnod: magától megy majd, mint a karikacsapás. (Hm. Valójában azt is gyakorolni kell :)
• Igazából mehetsz közelebb is a képernyőhöz, hogy jobban lásd a részleteket, de minél közelebb mész, annál jobban kell bandzsítanod, és persze annál hamarabb elfárad a szemed.
• Másfelől, minél kisebb a kép, annál közelebb mehetsz, ugyanakkora fáradsággal. Próbáld csak ki az emlékeztetőnek szánt képpel.

Bandzsítós autosztereogramok

Az autosztereogramok olyan cseles grafikák, amelyek periodikus vagy majdnem periodikus elemeket tartalmaznak. Amikor a kép síkjára koncentrálsz, észreveszed ugyan az ismétlődéseket, de semmit sem tudsz kivenni az egészből. Ha azonban valahogy (többnyire bambulva, ritkábban bandzsítva) úgy sikerül, hogy az egyik szemed a periodikusság egyik periódusát ragadja meg, a másik pedig egy másikat, akkor az agyad ugyanazt a képet a két különböző pontján megragadva egyazon dolog két nézetének igyekszik interpretálni, és néha ez sikerül neki. Ilyenkor jön elő az a rejtett 3D tartalom illúziója, amellyel az autosztereogram alkotója el akart kápráztatni Téged.

Az autosztereogramok periódusa jellemzően 4-5 cm-nél nem nagyobb, hogy kényelmes legyen bambulva nézni őket, és a bandzsítósaké is kicsi, ezért nem kell olyan erősen bandzsítanod, hogy elkapd a szomszédos hullámot.

Egy példa a kevés közül

Mutatok egy szépet a kevés bandzsítós sztereogram közül, amellyel találkoztam. (Kicsinyítettem, ezért inkább kattints ide, hogy lásd az eredetit.) Ezen ellenőrizheted, hogy bambultál-e vagy bandzsítottál. Bandzsítva ugyanis eprek ugranak elő, bambulva pedig eper alakú gödröcskéket látsz.

Strawberry (Cross-eyed) by 3Dimka

Nem tervezett autosztereogram-hatás

Megjegyzés: A következő illusztrációt az EMANIM program segítségével készítettem el a Lássuk a fényt! – A foton című blogbejegyzésemhez, ezért a magyarázatok egy része a fény iránt érdeklődő látogatóimhoz szól. Őket azért irányítottam át ide, hogy felhívjam a figyelmüket az ilyen ábrák rejtett 3D-s jellegére.

Miközben az alábbi gif animációt készítettem, észrevettem, hogy enyhén bandzsítva nézve a periodikus rész konvergens autosztereogramként működik, azaz a spirál 3D-ben ugrik elő kicsivel a képernyő síkja előtt. (A vektorok és a négyzetek maradnak ahol voltak, a tengellyel együtt.) Azt javaslom, hogy döntsd a fejed kissé oldalra úgy, hogy a szemeidet összekötő képzeletbeli egyenes párhuzamos legyen a hullámterjedés tengelyével. (Ez most kb. 12°-ot jelent balra.) Javaslom továbbá, hogy kattints a képre, és az eredeti méretűre nagyított animációt nézd inkább, mert az látványosabb.

Lássuk a fényt! Cirkulárisan balra polarizált fény szemléltetése a fényforrás felőli nézőpontból. Figyeld meg, hogy innen nézve (a részecskefizika és a kvantumfizika nézőpontja) a hullámot leíró vektor az óramutató járása irányában, jobbra forog, vagyis a forgás jobbkezes. A hullám alakja megfelel egy balmenetes csavarénak.

Meggyőződésem, hogy a hatás nem tervezett, de a működés fő alapjai ezek: 1. centrális projekció (perspektivikus ábrázolás), 2. egyszerű hasábszerű alakzat, 3. periodikusság a tengely mentén, 4. ferde nézőirány. Bandzsításkor két szomszédos hurkot ragad meg az ember szeme: a bal szem a jobb oldalit, a jobb a bal oldalit. Bambulva is megragadhatók a hurkok, de akkor a 3D-s rész a háttérbe kerül, és jobban zavarnak a vektorok és a négyzetek, amelyek a síkban maradva elébe kerülnek.

Mutatok egy bonyolultabbat is, mely a cirkulárisan polarizált fényt (a kék dugóhúzó) két, egymásra merőlegesen polarizált, egymáshoz képest fél hullámhosszal eltolt fázisú síkhullám (a zöld és a piros szinuszgörbe) szuperpozíciójaként szemlélteti. Ezt úgy célszerű nézni a 3D-s hatáshoz, hogy a fejedet kb. 12°-kal jobbra döntöd, miközben enyhén bandzsítasz.

Lássuk a fényt! Cirkulárisan balra polarizált fény szemléltetése a fényforrással szembeni nézőpontból. Figyeld meg, hogy innen nézve (az optika nézőpontja) a hullámot leíró vektor az óramutató járásával ellentétesen, balra forog, vagyis a forgás balkezes.A hullám alakja innen nézve is megfelel egy balmenetes csavarénak. Na igen: a balmenetes csavar, akárhonnan nézzük, balmenetes marad,. Nem pótolható egy jobbmenetessel, és ez persze fordítva is igaz.

Nem tudom, Te hogy vagy vele, de nekem ez még könnyebben beugrik 3D-be, mint az előző. Figyeld meg, hogy a 2D-s és a 3D-s nézetnek is megvan a maga előnye és hátránya a másikhoz képest. Az a legjobb tehát, ha mindkét nézetet kipróbálod, hogy a legjobbat hozd ki az animációból.

• 2D-ben nézve: 
• Az animáció gyönyörűen érzékelteti, ahogy a kék vektor kirajzolja a térben a cirkuláris hullámot. Igen, cirkulárisat, nem elliptikusat, hiszen ugyanaz a vektor egy négyzetbe írt kört is kirajzol a síkban, amiből tudjuk, hogy a spirál egy körhengerre tekeredik fel.
• Nem igazán érzékelhető a lineárisan polarizált összetevők viszonya egymáshoz (pl. a fáziseltolódás) és az eredőhöz. Kell egy kis agymunka annak megfejtéséhez, hogy tényleg balos-e a menet vagy sem. A vektorok forgása azt az utóbenyomást hagyhatja bennünk, mintha a spirál tekeregve haladna előre, pedig nem így van.
• 3D-ben nézve: 
• Azonnal látjuk, hogy a kék dolog egy balmenetes hengerspirál – egy pillanatig sem kell gondolkodni rajta. Szemünkkel végigpásztázva a térben kirajzolódó görbéket, kényelmesen megszemlélhetjük térbeli viszonyukat, beleértve a fáziseltolódást a szinuszhullámok között. Látszik az is (mivel a forgó vektorok a háttérbe szorulnak), hogy a hullám úgy mozog, mint amikor egy csavart egyenesen előre tol az ember.
• A térbeliségtől lecsatolódó elemek – a vektorok és a négyzetek – zavarják egy kicsit a látványt, de nem jobban, mintha egy légy mászkálna a képernyőn. 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mielőtt rám zárod ezt az ablakot, tegyünk egy próbát.

Rájöttél közben, mért a bandzsítós 3D-t kell használni az ilyen nagy képekhez a kézenfekvőbbnek tűnő bambulós 3D helyett? 

Ha nem, meg kell várnod a folytatást. Esetleg elugorhatnál addig az Állatkertbe is. Üdvözlöm a kaméleont!

( A sok bandzsítás után jót tesz egy kis lazító szemgimnasztika :)