3. Способы стереоскопического наблюдения снимков. Стереоскоп (ход лучей при наблюдении снимков с помощью стереоскопа). Простейшие измерительные стереоприборы.

Стереоскопически рассматривают: снимки (негативы и пози­тивы), непосредственно полученные при съемке с помощью кад­ровых фотографических систем; визуализированные и отпечатанные на твердой основе снимки, полученные с помощью кадровых нефотографических съемочных систем; любые перекрывающиеся снимки, записанные в цифровой форме и выведенные на экран монитора.

В любом варианте разномасштабность наблюдаемой пары изображений не должна превышать 16%. Используемые при на­блюдении устройства должны обеспечить возможность раздельно­го наблюдения каждого из пары снимков левым и правым глазом.

Простейший и наиболее распространенный прибор для стерео­скопического наблюдения снимков — стереоскоп. Рассмотрим принцип его устройства на примере отечественного линзозеркального стереоскопа (ЛЗ).

На планке основы прибора укреплены две пары зеркал — вне­шние 3₁ и 3₂ и внутренние 3₃ и З₄, а также линзы Л1 и Л2 (рис. 4.2). Эту конструкцию на ножках устанавливают на стол. Точками S₁ и S₂ на рисунке обозначены передние узловые точки глаз наблюда­теля. Снимки Р₁ и Р₂ устанавливают под зеркалами З₁ и 3₂ так, чтобы в центре поля зрения каждого глаза оказались соответствен­ные участки этих снимков. Линейными перемещениями и враще­нием снимков в их плоскостях добиваются слияния изображений. Наблюдатель увидит стереоскопическую модель — в частности, точки а₁ и а₂, а также d₁ и d₂ будут восприниматься пространствен­но точками А и D. Ход лучей на рисунке показан так, как если бы линз не было. Установка линз позволяет укрупнить масштаб сте­реомодели.

Расстояние от глаз наблюдателя по ходу центрального луча до снимка называют фокусным расстоянием стереоскопа (f_c). Если в стереоскопе установлены линзы, то f_c измеряют от центра линзы по ходу центрального луча до снимка. Увеличение стереоскопа v вычисляют по формуле,( мм),

v = 250/ƒ_c. (4.4)

Если фокусные расстояния стереоскопа и съемочной камеры равны между собой, то вертикальный и горизонтальный масшта­бы стереомодели будут одинаковыми. В противном случае модель будет казаться деформированной. Знаменатель вертикального масштаба модели т_в связан со знаменателем горизонтального мас­штаба т_г зависимостью

т_в = т_г ƒ /250. (4.5)

Очевидно, что сокращение фокусного расстояния съемочной камеры приведет к укрупнению вертикального масштаба модели и соответственно к улучшению условий визуального анализа релье­фа вообще и элементов микрорельефа в частности, а также к по­вышению точности измерения и отображения рельефа.

Стереоскопы применяют при наблюдении снимков на твердой основе, а также раздельно визуализированных на экране монитора изображений.

При компьютерной стереофотограмметрической обработке снимков широко используют способы анаглифический и полярои­дов.

В первом из указанных способов левое и правое изображения окрашиваются в дополнительные цвета, например в красный и сине-зеленый. Эти изображения могут накладываться одно на другое. Для их наблюдения используют анаглифические очки, фильтры которых обеспечивают дифференцированное восприятие изображений левым и правым глазом. При хорошо сбалансиро­ванных цветах изображений и фильтров очков, а также световых потоков для обоих каналов стереомодель будет восприниматься ахроматической. Этот способ можно использовать для наблюде­ний анаглифических изображений на твердой основе.

Во втором способе левое и правое изображения поляризуются во взаимно перпендикулярных плоскостях при проецировании их на экран монитора с наложением одного на другое. Для наблюде­ния пользуются очками с фильтрами-поляризаторами.

В обоих способах можно получить обратный стереоэффект, по­меняв местами фильтры в очках.

Применяют также способ поочередной смены наблюдения ле­вым и правым глазом соответственных изображений. Прежде при­меняли оптико-механический вариант — способ вращающихся бленд. Суть его заключается в том, что на экран поочередно про­ецируют левый и правый снимки. Очередность обеспечивается вращающимися перед объективами проекторов блендами (не­прозрачными дисками с отверстиями). Синхронно перед глазами наблюдателя вращается другая пара бленд, чем и обеспечивается раздельное восприятие изображений левым и правым глазом. Час­тота смены изображения должна создать эффект непрерывности восприятия подобно тому, как это делают в кинематографе.

В современных компьютерных системах та же идея реализуется иначе. Левое изображение формируется на четных строках экрана монитора, правое — на нечетных. Оператор наблюдает экран че­рез затворные очки на жидких кристаллах. Смена восприятия ле­вым и правым глазом синхронизирована со сменой на экране со­ответственных изображений. Смена каналов восприятия выпол­няется входящим в комплект системы драйвером. Синхронизиру­ющий сигнал на очки может передаваться по проводу или по световому инфракрасному каналу. Частота смены каналов здесь также должна обеспечивать непрерывность восприятия стереомодели. Увеличение частоты (до 120...150 Гц) создает более благо­приятные условия для работы. Обратный стереоэффект получают, изменяя фазу работы очков.