Di dalam kegiatan sehari-hari, secara tidak sadar kita mengukur kedalaman atau menilai jarak sejumlah besar objek di sekitar kita melalui proses pengamatan normal. Metode pendugaan kedalaman dapat dibedakan atas metode stereoskopik atau monoskopik. Orang dengan pandangan normal (yang mampu melihat dengan dua mata secara serentak) dikatakan memiliki penglihatan binokuler.
1. Linear perspective pengurangan bertahap ukuran gambar karena jarak objek meningkat/semakin jauh.
http://www.angelfire.com/ok/szalonalaska/psyc101.html
2. Interposition Penempatan - pemblokiran sebagian dari objek yang lebih jauh oleh benda dekat
Above painting - Madonna of the Magnificant is by Sandro Botticelli. Notice the foreground figures, which are all that are important for our present purposes. Here relative size and even relative height play little role in giving the depth order of the various figures (all the figures are roughly the same level and same size). Shadowing plays an important role in giving each of the figures their sense of three-dimensionality, but to tell who is in what position relative to another, the principle cue is interposition.
3. Relative size ukuran objek yang lebih kecil pada retina ketika berada jauh mata
Objects are drawn smaller as they move further away from the viewer.
Objects are drawn smaller as they move further away from the viewer
4. Height in the field - also called relative height Objek menjauhi cakrawala kesan makin jauh
the horizon
5. Shading and shadow kesan cembug atau cekung karena pencahayaan dari atas
It's about shadows.
Eduard Imhof (1895 – 1986), Prof. of Cartography at ETH Zurich.
6. Motion parallax Obyek yang jauh akan muncul lambat dibandingkan dengan objek dekat bahkan ketika keduanya bergerak pada kecepatan yang sama. Gerak paralaks juga dapat disebabkan oleh gerakan kepala pengamat. Benda yang paling dekat dengan pengamat akan muncul untuk bergerak lebih cepat daripada yang lebih jauh.
http://www.moillusions.com/stereo-3d-animated-images/
7. Binocular disparity Tingkat perbedaan gambar tergantung pada sadut paralaks.
8. Accomodation and Convergence Akomodasi (accomodation) adalah kemampuan mata untuk memfokus pada objek yang berbeda jaraknya. Konvergensi = mata saling mendekat.
P.S. First picture is that of accomodation and the third one shows convergence.
9. Aerial perspective the haziness of distant objects
10. Texture gradient
PENGLIHATAN STEREOSKOPIK Metode mengukur atau memperkirakan suatu cara monoskopik dan stereoskopik. Cara penglihatan dengan satu mata disebut sebagai penglihatan monokular atau monocular vision, sedang dengan dua mata disebut sebagai penglihatan binokular atau binocular vision. Seseorang yang memiliki penglihatan binokuler dapat melakukan penglihatan monokuler dengan menutup satu mata.
21
kedalaman ke objek A, dapat diubah dengan mengubah jarak gambar
Mirror Stereoscope (Topcon, Inc.)
Pocket Stereoscope
Mirror Stereoscope
Parallax Angle
Psuedoscopic Vision
Vertical Exaggeration
• VE = ( B / H ) / ( b / h) • where: B is the air base; H is the height of the aircraft above the ground; b is the eye base (approximately 6 cm) and h is the distance from the eye at which the stereo model is perceived (approximately 45 cm)
Persepsi kedalaman adalah hasil melihat dua titik secara simultan. Kedua kesan itu kemudian dibaurkan dan diterjemahkan oleh otak sedemikian sehingga kita mendapat kesan tiga dimensi dari ruang.
Pada saat memfokuskan pandangan ke suatu titik tidak jauh di depan mata, teIjadi refleks (I) konvergensi (mata saling mendekat); (2) akomodasi lensa, serta (3) pengecilan pupil.
Untuk dapat memandang foto stereoskopik, maka mata harus melakukan akomodasi dan konvergensi. Akomodasi adalah pengaturan fokus lensa mata. Kita dapat memfokuskan mata ke jarak 150 mm sampai tak terbatas. Akomodasi yang normal untuk menulis dan membaca adalah 250 mm. Konvergensi berarti mengarahkan garis pandang dari kedua mata kesatu titik. Biasanya akomodasi dan konvergensi berjalan bersamaaan. Bila kita mengakomodasikan ke jarak tertentu, otomatis kita juga mengkonvergensikan mata ke jarak tersebut.
Akomodasi (mata), penyesuaian mata untuk melihat atau memfokuskan yang dilihat. Konvergensi = mata saling mendekat.
Syarat-syarat foto stereoskopik : a. foto-foto tersebut harus ada meliput daerah yang sama
b. sumbu kamera harus terletak kurang lebih pada satu bidang datar c. ratio B/Z (rasio tinggi basis) harus sepadan (0,002 - + 2) dimana : B = jarak antara stasiun-stasiun pemotretan (basis udara) Z = tinggi terbang Nilai ideal dari B/Z tidak diketahui, tetapi mungkin tidak jauh dari 0,25 tergantung pada objeknya.
d. Skala kedua foto kurang lebih sama. Perbedaaan maksimal 15%. Untuk pengukuran perbedaan skala maksimal 5% e. Diperolehnya beda paralaks
A B
A’
C
B’
C’
Kode No. Huruf 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26
Jarak Pemisah (mm)
Stereo-pair example
Southern Image PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
Northern Image
Kemampuan mata untuk memfokus pada objek yang berbeda jaraknya disebut akmodasi (accomodation). untuk memenuhi formula bagi jarak objek jarak yang berbeda, panjang fokus lensa berubahubah. Untuk mengamati objek berjarak jauh maka otot lensa kendor dan menyebabkan permukaan bola lensa menjadi lebih datar. Ini menyebabkan bertambah besarnya panjang fokus untuk memenuhi formula lensa dan menyesuaikan jarak objek yang jauh. Untuk pengamatan objek berjarak dekat, cara kerja sebaliknyalah yang terjadi.
Persepsi kedalaman merupakan fungsi dari sudut paralaktik = sudut perpotongan sumbu optik mata kiri dan kanan manakala kedua mata terfokus pada suatu titik/ obyek.
b kiri
kanan
dBA = dB - dA dimana :
dA = f (a) dan dB = f (b) Jarak terdekat persepsi kedalaman stereoskopik untuk rata-rata orang dewasa kira-kira 25 cm, dengan basis mata (eye base) sekitar 66 mm (65-69mm), maka sudut paralaktik maksimum adalah
a parallactic angle
Persepsi kedalaman stereoskopik merupakan fungsi sudut paralaktik ( )
DB
A b
= 2 tan-1 (3.3/25) = 15 Persepsi kedalaman stereoskopik maksimum kira-kira = 50 meter.
DA
parallactic angle
( DB DA)
B
50
Dengan penglihatan binokuler, bila mata difokuskan ke titik tertentu maka sumbu optik dua mata memusat pada titik yang memotong sebuah sudut yang disebut sudut paralaktik (parallactic angle). Semakin dekat objek, semakin besar sudut paralaktiknya dan sebaliknya.
Otak menilai tinggi gedung itu dengan mengasosiasikan kedalaman ke titik A dan B dengan sudut paralaktik masing-masing Фa dan Фb.
Foto dari dua stasiun pemotretan dengan gedung di daerah tampalan
Jika mata memandang ke seluruh daerah tampalan, otak menerima kesan tiga-dimensional atas medan secara berkesinambungan atas sudut paralaktik yang berubahubah bagi titik gambar yang jumlahnya tak terhingga yang membentuk medan itu. Dengan demikian maka model tiga-dimensional disebut model stereoskopik (stereoscopic model) atas secara singkat model stereo (stereomodel), sedang pasangan foto yang bertampalan disebut pasangan stereo (stereopair).
Mengamati gedung secara stereoskopik
Artificial stereoscopic vision • To observe a stereoscopic pair, the aerial photos must be – separated – viewed with parallel eye axes
• Our eyes must therefore be – accommodated at 250mm (separated prints) – converged to infinity (parallel eye axes)
• This cannot be done naturally !! PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
One of the advantage of all aerial photographs is that when taken as overlapping pairs (called stereopairs) they can provide a 3D view of the terrain (also called perspective view). The 3D view is made possible by the effect of parallax. Parallax refers to the apparent change in relative positions of stationery objects caused by a change in viewing position. Our left and right eyes are recording information from two slightly differing viewpoints; the brain uses the effect of parallax to give us t he perception of depth.
Scanning Stereoscope
‘Interpreterscope’ ( Carl Zeiss)
Pocket stereoscope
PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
Mirror stereoscope
PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
Stereovision - natural P Q
Left eye PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
Right eye
stereo vision can be achieved by: 1. optical systems 2. anaglyph technique 3. polarisation
Left eye PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
Right eye
PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle
