Эффект Ван Харе — это метод стереоскопического просмотра в 3D для создания или усиления иллюзии глубины изображения с помощью стереопсиса для бинокулярного зрения с использованием психофизических восприятий . Эффект Ван Харе создает иллюзию размерности, а не фактическую размерность рассматриваемого объекта. Эффект Ван Харе достигается путем использования метода стереоскопического перекрестного просмотра на паре идентичных изображений, расположенных рядом. При этом он искусственно обманывает человеческий мозг и оптический центр, заставляя их видеть глубину в том, что на самом деле является двумерным, нестереоскопическим изображением. Иллюзия глубины интересна тем, что даже если пара изображений изначально не является стереоскопической, мозг воспринимает ее так, как будто она таковая.
Никакого специального устройства для просмотра не требуется, поскольку мозг обманывается, создавая ложное восприятие трехмерного неподвижного изображения или видео, просто просматривая его с помощью техники перекрестных глаз. В видео или фильмах, просматриваемых таким образом, искусственное восприятие глубины может быть уменьшено для некоторых зрителей, возможно, из-за быстро меняющейся визуальной картинки, которая, по-видимому, занимает большую часть мозга.
Большинство людей могут использовать эффект Ван Харе, но не все. Причины, по которым некоторые люди не могут заставить эффект Ван Харе работать на них, неизвестны и заслуживают дальнейшего научного изучения.
Эффект Ван Харе был открыт в 2003 году теоретиком 3D Томасом Ван Харе, который также изобрел три дополнительных направления в стереоскопии — гипермерность, переменную размерность и вычислительную размерность, также известную как C3D, — все они были разработаны для военных целей с целью создания стереоскопического выходного сигнала с беспилотных летательных аппаратов с одной камерой для улучшенной интерпретации разведывательных изображений и захвата.
Почему эффект Ван Харе работает, остается вопросом догадок, хотя очевидно, что сам мозг создает впечатление восприятия глубины, даже если в паре просматриваемых изображений ничего нет. Мозг, по-видимому, «обучен» просматривать изображения в 3D, как правило, даже когда доступны очень ограниченные или отсутствующие стереоскопические данные. Таким образом, эффект Ван Харе создает искусственное впечатление просмотра в 3D на основе собственного прошлого опыта мозга в интерпретации объектов, форм и людей, опираясь на прошлый визуальный опыт и знания о восприятии похожих форм. Техника просмотра с перекошенными глазами может быть сигналом, который позволяет мозгу пересмотреть свое предположение о том, что просматриваемая фотография или видео/фильм являются двумерными, и вместо этого обмануть его, заставив думать, что результаты должны быть трехмерными. Поэтому, как только мозг обманут таким образом, он может работать более эффективно в различении глубины и данных о размерах из существующих двумерных изображений, тем самым создавая у зрителя впечатление размерности даже там, где ее нет.
Эффект Пульфриха [ 1] [2] также может быть частично объяснен таким образом, хотя фактические временные изменения от кадра к кадру в фильмах, подготовленных для просмотра с эффектом Пульфриха, на самом деле предоставляют мозгу некоторую пространственную информацию. Однако, даже когда не наблюдается никаких временных изменений в объектах фильмов, просматриваемых с эффектом Пульфриха, мозг, по-видимому, в любом случае применяет некоторое восприятие глубины к тем областям фильма, как будто искусственно компенсируя таким образом, что вставляет пространственные данные там, где на самом деле нет никаких стереоскопических изменений. Это может быть связано с теми же процессами в мозге, которые вызывают эффект Ван Хара.
Эффект Ван Харе может также быть результатом частичной способности мозга различать пространственную информацию из изменений в размере объектов или в различной четкости текстур на изображении из-за изменений в разрешении на расстоянии. Он также может быть результатом количества дымки, заметной на изображении, которая увеличивается с расстоянием и, в цветных изображениях, может восприниматься как вопрос насыщенности цвета или как тонкий сдвиг к синему концу спектра. Кроме того, некоторое искусственное восприятие глубины может быть результатом восприятия количества перекрытия, видимого в объектах, или появления объектов, которые известны как объекты одинакового размера, которые повторяются на изображении в разных размерах из-за задействованных расстояний. Все эти последние причины, однако, должны позволять восприятию глубины быть столь же очевидным в одном двухмерном изображении, однако, как правило, они, по-видимому, ускользают от внимания, когда зритель изучает одно изображение. Может быть, что после применения эффекта Ван Харе эти подсказки на изображениях легче распознаются и различаются мозгом и оптическим центром.
Эффект Ван Харе может быть также более очевидным или усиленным для тех, кто использовал технику перекрестного просмотра в прошлом. Если зритель привык смотреть на стереоскопические пары изображений без зрителя и используя технику перекрестного просмотра, зритель мог дополнительно натренировать свой мозг таким образом, что это усиливает эффект Ван Харе. Знание визуальной интерпретации из техники перекрестного просмотра затем легче применять при просмотре идентичных пар изображений вместо стереоскопических пар изображений.
Все, что нужно, это обычное двухмерное изображение. Зритель готовит два отпечатка одинакового изображения, которые размещаются рядом, горизонтально и близко друг к другу. Затем пара одинаковых изображений просматривается с помощью метода перекрестного просмотра, того же самого, который используется при интерпретации стереоскопических пар изображений. Метод перекрестного просмотра берет свое начало в аэрофотосъемке и интерпретации изображений воздушной разведки.
Для использования эффекта Ван Хара не требуются специальные очки, фильтры, цветные линзы или другие приспособления. Просто используя технику перекрестного просмотра, полученная пара идентичных изображений видна в трех измерениях, даже если нет стереоскопических различий, основанных на междоузлии, включенном в просматриваемое изображение.
Метод перекрестного просмотра в традиционной стереоскопии меняет местами левое и правое изображение глаза, так что они будут правильно видны косоглазым, левый глаз видит изображение справа и наоборот. Таким образом, глаз видит слитое трехмерное изображение, хотя оно также кажется меньше и ближе, чем реальные изображения, так что большие объекты и сцены кажутся миниатюрными. [3] [4] [5]
Для видео с искусственной глубиной, создаваемой эффектом Ван Хара, зритель воспроизводит одно и то же видео бок о бок, как указано выше, и просматривает его с помощью техники перекрестного просмотра.
В качестве помощи тем, кто хочет научиться использовать метод перекрестного просмотра и тем самым создавать слияние пар изображений, можно поместить кончик пальца чуть ниже границы между двумя изображениями, а затем медленно поднести его прямо к глазам наблюдателя, удерживая взгляд направленным на кончик пальца; на определенном расстоянии слитое трехмерное изображение должно казаться парящим прямо над пальцем.
В качестве второго средства можно использовать лист бумаги с небольшим отверстием, вырезанным в нем. Это можно использовать аналогичным образом, так что когда бумага правильно расположена между парой изображений и глазами наблюдателя, это может быть достигнуто путем перемещения бумаги вперед и назад, пока два изображения не станут полностью видны, после чего отверстие в бумаге будет казаться обрамляющим небольшое трехмерное изображение.
Третьей помощью является то, что зритель становится косоглазым, и когда это происходит, два изображения появляются как три изображения из-за линий зрения при косоглазии. Если зритель фокусируется на середине трех изображений, оно сфокусируется как стереоскопическое, без какого-либо зрительного аппарата или использования пальца, чтобы правильно сфокусировать глаза.
Помимо создания искусственного 3D-эффекта из обычных фотографий, существуют и другие варианты использования эффекта Ван Хара, в том числе:
Преобразование 2D-изображений в 3D — это изначальное намерение эффекта Ван Хара. Изображения, которые являются 2D, можно просматривать в искусственном 3D, что часто приводит к тому, что особенности, которые ускользнули от внимания, становятся очевидными для зрителя, поскольку мозг обеспечивает пространственную интерпретацию того, что до этого было двумерным изображением.
Поиск скрытых объектов — Эффект Ван Харе предоставляет зрителям быстрый и простой способ нахождения скрытых объектов, например, в «играх со скрытыми объектами», где два изображения представлены рядом, и зрителю предлагается найти недостающие элементы или изменения от одного изображения к другому. Используя перекрестный просмотр и Эффект Ван Харе, изменения мгновенно становятся очевидными, либо проявляясь как пульсирующие различия, либо выделяясь, как будто паря над верхней частью изображения при просмотре таким образом.
Легкое распознавание правок изображения — Когда исходное изображение и отредактированное изображение находятся в руках, эффект Ван Хара позволяет обнаружить внесенные правки, просто сравнивая исходное и отредактированное изображения бок о бок с помощью перекрестного просмотра. Правки изображения сразу видны, обычно в виде пульсирующих или подсвеченных областей на объединенном «среднем» изображении.
Просмотр произведений искусства в 3D — большинство видов живописи и плоских изображений можно увидеть как будто в искусственном 3D, даже если художник не нарисовал никаких существенных подсказок относительно размеров объектов. Используя эффект Ван Хара, человеческий мозг просто заполняет искусственную пространственную глубину в картине, даже если ее там нет, тем самым позволяя пользователю оценить произведение искусства по-новому.
Раскрытие изображения видеоманипуляции — Часто, когда изображение или видео подвергалось манипуляциям, ретушированию или редактированию, изменения не сразу видны зрителю. Однако, когда изображение или видео просматривается с использованием эффекта Ван Хара — даже без исходного неотредактированного изображения — некоторые манипуляции могут стать очевидными для зрителя и распознаваемыми как изменения исходного изображения, поскольку человек, который манипулировал, ретушировал или редактировал изображение или видео, делал это только с двухмерным изображением или видео и, как следствие, допустил ошибки, которые очевидны из-за искусственного эффекта глубины, созданного при применении эффекта Ван Хара.