Human stereopsis lets observers per

Human stereopsis lets observers perceive either of the two virtual images. In figure 5 an observer's eyes are positioned at O1 and O2, and they observe the ellipse virtual image described in figure 4. However, the observer is able to see only a tiny segment of this ellipse by looking through the curved scatterer, as if the scatterer behaves as a slit-aperture. This slit masks the vertical extent of the ellipse virtual image locus, so the observer's eyes at O1 and O2 perceive only a single bright point P positioned somewhere behind the curved scatterer. A second point lying on the ellipse-image in the positive half of the Z plane is not seen. This second point can be observed only if the eyes are moved to the opposite side of the XY plane. Or in other words, the line-scatterer produces both a reflection-mode image sent to one side of the XY plane, and a transmission-mode image sent to the other. This resembles conventional hologram optics.
The source of illumination in fig. 5 is required to have very limited extension, otherwise the observed image point becomes a horizontal line segment and the image suffers an astigmatic blur effect. This blur is similar to that observed in Rainbow holograms [4]. The blur is reduced when radius r is made shorter (less blur when the virtual image P is very close to the film plane.) Thus we see another similarity to conventional holography.
Note that the curved scratch scatters light in the vertical Y dimension as well, so if human eyes are positioned at points O3 and O4 in figure 5, stereopsis would force them to perceive the light as coming not from point P, but instead from the vertices of the cones of rays located within the curved scatterer itself. For this reason the image produced by the curved scatterer can have horizontal parallax only. If viewed with eyes turned 90 degrees, the image lacks depth: it appears at the location of the scratches on the surface of the plate. Obviously this is a major similarity to Rainbow holography.
What is the depth (focal length f) of point P in figure 5? Knowing that P lies on the ellipse-shaped locus in figure 4, the value for f must vary with the position of the observer and with the angle of the rays from the distant point source. In figure 5 we have an observer positioned broadside to the curved scatterer, with eyes at O1 and O2. Inspecting the diagram from a position above it, we find that certain rays from each cone described in fig 4 can be extended through the cone vertex to converge on the virtual image point P in figure 5. Angle b is equal to angle a since the lines forming them are both part of the same cone of rays. Since the side of the triangle opposite to angle b is also shared by the side of a second triangle opposite to angle a, we have identical triangles, therefore focal length f simply equals radius of curvature r of the scatterer. This is only true for vertically-illuminated "broadside" views of the scatterer under vertical illumination and for small angles a (i.e. for observer distance >>interocular spacing.) . For example, if the light from the scratch was viewed from above (i.e. looking down from the location of point source PS), the curved scatterer would act instead like a spherical mirror, and the focal length measured from the scatterer to the virtual image point would then lie between the scatterer and point C. Focal length f would then have the usual value of 0.5r. On the other hand, if the observer's eyes O1, O2 are moved downward in the negative Y direction, the image point P migrates upwards along the ellipse, and the image depth increases (it eventually becomes nearly the same as the distance to point source PS.) But for viewing angles close to those shown in figure 5, the virtual depth remains close to the value for r.
Virtual depth of a point approximates the scratch radius r. This is a useful result. Suppose we were to employ a double-pointed compass (a dividers) to scribe a curved scratch onto a plastic plate. Make the scratch resemble a circular arc as shown in figure 5. We could hang this plate on a wall, illuminate it with a distant point source placed vertically above the plate, then observe the plate with two eyes oriented horizontally. Wed see a glowing spark of light shining from within the curved scratch. The virtual depth of the glowing spot would be the same as the radius of the scratch. Now suppose we lay down several hundred similar scratches, each with a different XY position, plus a Z position as set by the spacing of the dividers. Could we not draw arbitrary objects or scenes in 3D as sets of glowing points? This actually works very well.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Stereopsis มนุษย์ให้สังเกตภาพสองภาพเสมือนหนึ่งผู้สังเกตการณ์ ในรูปที่ 5 ตำแหน่งตาของดิออบเซิร์ฟเวอร์ O1 และ O2 และพวกเขาสังเกตภาพเสมือนรูปวงรีที่อธิบายไว้ในรูปที่ 4 อย่างไรก็ตาม ดิออบเซิร์ฟเวอร์จะเห็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของวงนี้ โดยมองผ่าน scatterer โค้ง ถ้า scatterer ที่ทำงานเป็นแบบร่องรู ร่องนี้มาสก์แนวขอบเขตของการวงเสมือนภาพโลกัสโพล เพื่อดวงตาของดิออบเซิร์ฟเวอร์ O1 และ O2 สังเกตเพียงเดียวสว่างจุด P อยู่ในตำแหน่งหลัง scatterer โค้ง สองจุดอยู่บนรูปวงรีในการบวกครึ่งระนาบ Z ดูไม่ จุดที่สองสามารถสังเกตเท่านั้นถ้า ตาจะย้ายไปฝั่งตรงข้ามของระนาบ XY ได้ หรือในคำอื่น ๆ scatterer บรรทัดทั้งรูปโหมดสะท้อนไปด้านใดด้านหนึ่งของระนาบ XY และรูปโหมดส่งที่ส่งไปยังอื่น ๆ นี้คล้ายกับแสงโฮโลแกรมแบบดั้งเดิม
มาของแสงสว่างใน fig. 5 จะต้องมีมากจำกัดนามสกุล มิฉะนั้นส่วนเส้นแนวนอนกลายเป็นจุดสังเกตรูป และภาพ suffers ผลเบลอ astigmatic เบลอนี้จะคล้ายกับที่พบในไมโครซอฟท์เรนโบว์ [4] เบลอจะลดลงเมื่อรัศมี r จะสั้น (น้อยกว่าเบลอเมื่อภาพเสมือน P สนิทระนาบฟิล์ม) ดังนั้น เราสามารถเห็นอีกคล้ายกับฮอโลกราฟีแบบเดิม
สังเกตว่า ขีดโค้ง scatters แสงในมิติ Y แนวตั้งเช่น ถ้าตาอยู่ในตำแหน่งที่จุด O3 และ O4 ในรูป 5, stereopsis ต้องบังคับให้สังเกตไฟเป็นมาไม่ใช่จากจุด P แต่แทน จากจุดยอดของกรวยของรังสีอยู่ภายใน scatterer โค้งเอง ด้วยเหตุนี้ ภาพที่ผลิต โดย scatterer โค้งได้พารัลแลกซ์แนวนอนเท่านั้น ถ้าดู ด้วยตาที่เปิด 90 องศา ภาพขาดความลึก: ปรากฏที่ตำแหน่งของรอยขีดข่วนบนพื้นผิวของแผ่น เห็นได้ชัดนี้จะคล้ายหลักการฮอโลกราฟีเรนโบว์
(ความยาวโฟกัส f) ความลึกของจุด P ในรูปที่ 5 คืออะไร รู้ว่า P อยู่บนโลกัสโพลรูปวงรีในรูปที่ 4 ค่าสำหรับ f ต้อง มีตำแหน่งของดิออบเซิร์ฟเวอร์ และ มีมุมรังสีจากจุดต้นทางไกลแตกต่างกันไป ในรูปที่ 5 เรามีแหล่งที่ตำแหน่ง broadside จะ scatterer โค้ง มีตาที่ O1 และ O2 ตรวจสอบแผนภาพจากตำแหน่งที่อยู่เหนือขึ้นไป เราพบว่า สามารถขยายรังสีบางอย่างจากแต่ละกรวยในฟิก 4 ผ่านจุดยอดของกรวยจะมาบรรจบกันในรูปเสมือนจุด P ในรูปที่ 5 มุม b เท่ากับมุมได้ตั้งแต่บรรทัดที่ขึ้นรูปนั้นมีทั้งส่วนของกรวยเดียวของรังสี เนื่องจากยังมีการร่วมกันด้านของรูปสามเหลี่ยมตรงข้ามกับมุม b ตามด้านของรูปสามเหลี่ยมสองตรงข้ามกับมุม a เรามีสามเหลี่ยมเหมือนกัน ดังนั้น ความยาวโฟกัส f ก็เท่ากับรัศมีของโค้ง r ของ scatterer ที่ นี้เท่านั้นเป็นความจริงอันอร่ามแนวตั้ง "broadside" scatterer ภายใต้แนวรัศมี และมุมเล็ก (เช่นสำหรับพักนักการ >> interocular ระยะห่าง) ตัวอย่างเช่น ถ้าไฟตั้งแต่ได้ดูจากข้างต้น (เช่น มองลงจากตำแหน่งของจุดต้นทาง PS), scatterer โค้งจะทำหน้าที่แทนเช่นกระจกทรงกลม และความยาวโฟกัสโดยวัดจากการ scatterer ไปภาพเสมือนจะแล้วอยู่ระหว่าง scatterer และ C. จุดความยาวโฟกัส f แล้วจะมีค่าปกติของ 0.5r ในทางกลับกัน ถ้าของดิออบเซิร์ฟเวอร์ดวงตา O1, O2 ถูกย้ายลงในทิศทาง Y ลบ รูปจุด P ย้ายขึ้นวง และเพิ่มความลึกของภาพที่ (มันในที่สุดกลายเป็นเกือบเหมือนที่ห่างจากแหล่งจุด PS.) แต่สำหรับดูมุมใกล้กับที่แสดงในรูปที่ 5 ความลึกเสมือนยังคงใกล้กับค่าสำหรับอาร์
ลึกเสมือนจุด approximates r รัศมีรอยขีดข่วน นี่คือผลประโยชน์ สมมติว่า เราได้จ้างชี้สองทิศ (การแบ่ง) กับ scribe รอยโค้งบนแผ่นพลาสติก ทำการลบที่มีลักษณะโค้งเป็นวงกลมดังแสดงในรูปที่ 5 เราสามารถวางจานนี้บนผนัง แสงสว่างกับแหล่งจุดไกลที่วางในแนวตั้งด้านบนจาน นั้นสังเกตแผ่นที่ มีตาสองเน้นแนว พ.ดูประกายเร่าร้อนของแสงที่ส่องจากภายในตั้งแต่โค้ง เสมือนความลึกของการเรืองแสงจุดจะเหมือนกับรัศมีของการลบ ตอนนี้ สมมติว่าเราวางหลายร้อยเหมือนกันรอยขีดข่วน XY ที่แตกต่างกันแต่ละตำแหน่ง บวกตำแหน่ง Z ชุดโดยระยะห่างของการแบ่ง ไม่เราไม่วาดวัตถุที่กำหนดหรือฉาก 3D เป็นชุดของจุดที่เร่าร้อน นี้จริงใช้งานดี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

stereopsis มนุษย์ให้ผู้สังเกตการณ์รับรู้ของทั้งสองเสมือนภาพ ในรูปที่ 5 ของผู้สังเกตการณ์ตาตั้งอยู่ที่ 01 และ O2 และพวกเขาสังเกตวงรีเสมือนภาพที่อธิบายไว้ในรูปที่ 4 อย่างไรก็ตาม ผู้สังเกตการณ์จะเห็นเพียงส่วนเล็ก ๆของรูปวงรี โดยมองผ่านโค้ง scatterer เช่นถ้า scatterer ทำตัวเป็นร่อง รูมาสก์ขนาดแนวตั้งของรูปวงรี เสมือนภาพสถานที่เชือด ดังนั้นสายตาของผู้สังเกตการณ์ที่ 01 และ 02 รับรู้เพียงหนึ่งจุดสว่างจุดวางที่หลังโค้ง scatterer . สองจุดไว้บนรูปวงรีในครึ่งบวกของ Z เครื่องบินไม่เจอ จุดที่สองนี้สามารถสังเกตได้เท่านั้น ถ้าสายตาจะย้ายไปฝั่งตรงข้ามของระนาบ xy .หรือในคำอื่น ๆบรรทัด scatterer ผลิตทั้งสะท้อนโหมดภาพส่งไปที่ด้านหนึ่งของระนาบ XY และโหมดการส่งข้อมูลภาพที่ส่งไปอีก นี้มีลักษณะคล้ายกับแบบโฮโลแกรม เครื่องแก้ไขภาพกล้อง
แหล่งที่มาของการส่องสว่างในรูปที่ 5 จะต้องมี จำกัด มากการส่งเสริมมิฉะนั้น สังเกตภาพจุดกลายเป็นส่วนของเส้นแนวนอนและภาพประสบผลเบลอแอซทิกแมท . เบลอนี้จะคล้ายกับที่พบในโฮโลแกรมสีรุ้ง [ 4 ] เบลอจะลดลงเมื่อรัศมี r าสั้น ( น้อยกว่าเบลอเมื่อภาพเสมือน P อยู่ใกล้กับฟิล์มเครื่องบิน ) เราจึงเห็นอีกเหมือนสามมิติทั่วไป
โปรดสังเกตว่าโค้งรอยขีดข่วนสหภาพแรงงานแสงในแนวตั้ง y มิติเช่นกัน ดังนั้น ถ้ามนุษย์จะวางจุด และ o4 O3 ในรูปที่ 5 , stereopsis จะบังคับให้พวกเขารับรู้แสงที่ได้มาจากจุด P , แต่จากจุดยอดของกรวยของรังสีอยู่ภายใน scatterer โค้งนั่นเองด้วยเหตุนี้ภาพที่ผลิตโดยโค้ง scatterer สามารถมี parallax แนวนอนเท่านั้น ถ้ามองด้วยตาหัน 90 องศา ภาพขาดความลึก : มันจะปรากฏขึ้นที่สถานที่ของรอยขีดข่วนบนพื้นผิวของจาน เห็นได้ชัดว่านี่คือความเหมือนหลักรุ้งสามมิติ .
อะไรคือความลึก ( ความยาวโฟกัส f ) ของจุด P ในรูปที่ 5รู้ว่า P ตั้งอยู่บนวงรีรูปสถานที่ในรูปที่ 4 ค่า f จะเปลี่ยนตามตำแหน่ง ผู้สังเกตการณ์ และมุมของแสงจากแหล่งจุดที่ห่างไกล ในรูปที่ 5 เราได้สังเกตการณ์วางใบปลิวโฆษณาให้โค้ง scatterer ด้วยสายตาที่ 01 และ 02 . ตรวจสอบไดอะแกรมจากตำแหน่งเหนือเราพบบาง rays จากแต่ละกรวยที่อธิบายไว้ในรูปที่ 4 สามารถขยายผ่านกรวยยอดไปบรรจบกับจุดภาพเสมือน P ในรูปที่ 5 มุม B เท่ากับมุมตั้งแต่สายการขึ้นรูปนั้นมีทั้งส่วนของโคนเดียวกันของรังสี ตั้งแต่ด้านของสามเหลี่ยมที่ตรงข้ามกับมุม B คือยังใช้งานร่วมกันโดยด้านข้างของสามเหลี่ยมสองตรงข้ามมุม Aเรามีสามเหลี่ยมเหมือนกัน ดังนั้นความยาวโฟกัส F ก็เท่ากับรัศมีความโค้ง R ของ scatterer . นี้เป็นเพียงความจริงสำหรับแนวตั้งสว่าง " คาดไม่ถึง " มุมมองของ scatterer ภายใต้แสงแนวตั้งและมุมเล็กๆ ( เช่นสำหรับผู้สังเกตการณ์ระยะไกล > > interocular ระยะห่าง ) ตัวอย่างเช่น หากแสงจากรอยขีดข่วน ดูจากด้านบน ( เช่นมองลงไปจากตำแหน่งของ PS แหล่งจุด ) , โค้ง scatterer จะแสดงแทนเหมือนกระจกทรงกลมและโฟกัสความยาววัดจาก scatterer ไปยังจุดรูปเสมือนจริงจะอยู่ระหว่างจุด C และ scatterer ความยาวโฟกัส F ก็จะมีค่าปกติของ 0.5r บนมืออื่น ๆถ้าของ สังเกตตา 01 O2 จะถูกย้ายลงในทางลบและทางภาพที่จุด P อพยพขึ้นไปตามวงรี และความลึกของภาพเพิ่ม ( มันในที่สุดจะกลายเป็นเกือบเหมือนระยะทางไปยังจุดที่มา PS ) แต่สำหรับมุมมองใกล้ที่แสดงในรูปที่ 5 , ความลึกเสมือนยังคงใกล้เคียงกับค่า R .
เสมือนความลึกของจุดมีรัศมี R . นี้เกา เป็นผลประโยชน์สมมติว่าเราจ้างคู่ชี้เข็มทิศ ( วงเวียน ) เสมียนรอยโค้งบนแผ่นพลาสติก ให้ขีดคล้ายวงกลม ส่วนโค้ง ดังแสดงในรูปที่ 5 จานนี้เราสามารถแขวนบนผนัง ส่องสว่างด้วยไกลแหล่งจุดวางแนวตั้งบนจาน แล้วสังเกตด้วยตาทั้งสองแผ่นวางในแนวนอนพุธเห็นประกายเปล่งแสงส่องสว่างจากภายในโค้งกันรอยขีดข่วน ความลึกเสมือนจุดเกมส์จะเป็นเหมือนรัศมีของเกา ตอนนี้สมมติว่าเราวางหลายร้อย กันรอยขีดข่วน แต่ละตำแหน่ง xy ที่แตกต่างกันบวก Z ตำแหน่งตามที่ตั้งไว้ โดยห่างจากวงเวียน . เราไม่ได้วาดวัตถุโดยพลการ หรือฉากในมุมมอง 3 มิติชุดเป็นจุดเรืองแสงนี้ทำงานได้ดีมาก