Tvorba 3D fotografií v domácím prostředí

Bankovní institut vysoká škola Praha Katedra informačních technologií a elektronického obchodování

Tvorba 3D fotografií v domácím prostředí Bakalářská práce

Autor:

Petr Starosta Informační technologie, Správce Informačních Systémů

Vedoucí práce:doc. Ing. Stanislav Horný, CSc.

Praha

Leden, 2009

Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a s použitím uvedené literatury.

V Praze dne 10.1.2009

Petr Starosta

2

Poděkování Na tomto místě bych rád poděkoval mému vedoucímu bakalářské práce, doc. Ing. Stanislavu Hornému, CSc., za poskytnuté konzultace a podněty při tvorbě této práce.

3

Anotace V dnešní digitální době se setkáváme s fotografiemi na každém kroku a fotoaparát už není jen záležitostí profesionálů a nadšenců. Fotoaparáty se s klesající cenou staly masovou záležitostí a fotografování se stalo běžnou záležitostí, stejně jako telefonování z mobilního telefonu. Nicméně i ve fotografii jsou oblasti, které se zatím masově nerozšířily a běžní lidé si myslí, že je nedokážou bez profesionálních nástrojů vytvořit. Jednou z těchto oblastí je 3D fotografie. V této bakalářské práci dokazuji pomocí praktických pokusů, že tvorba 3D fotografií není ničím náročným nebo nákladným. Pro vytvoření pěkné 3D fotografie nám stačí jakýkoliv fotoaparát a počítač. V bakalářské práci jsou 3D fotografie vytvořeny jako anaglyfy pro prohlížení pomocí anaglyfických brýlí a stereogramy pro prohlížení pomocí prohlížečky. Zároveň zde hodnotím jednotlivé způsoby tvorby 3D fotografií, a to z pohledu kvality a ceny za fotografií.

Annotation In today's digital age we meet with pictures at every step and the camera is not simply a matter for professionals and enthusiasts. Cheap cameras have became a mass product and photography has become commonplace, as well as phone calls from a mobile phone. However there are still some areas and techniques of photography which has not been widely spread and ordinary people think that it is not possible to create them without professional tools. One of these areas is a 3D photography. In this bachelors work I will demonstrate, through practical experiments, that the creation of 3D images is not difficult or costly. To create nice 3D pictures we just need a basic camera and computer. In addition in the bachelors work are 3D photographs created as anaglyphs for viewing through anaglyphical glasses and stereograms for viewing through stereogram viewers. Simultaneously I rate in the work the different ways of making 3D images in terms of quality and price per photo.

4

Obsah Úvod ...................................................................................................................................... 6 1. Stereofotografie a její historie ........................................................................................... 8 1.1 Co je to stereoskopie? .................................................................................................. 8 1.2 Stereofotografie ........................................................................................................... 9 1.3 Anaglyf ........................................................................................................................ 9 1.4 Projekce 3D obrazu ..................................................................................................... 9 1.5 Historie ...................................................................................................................... 13 2. Teorie tvorby stereofotografie ......................................................................................... 18 2.1 Tvorba stereofotografie běžným fotoaparátem.......................................................... 19 2.2 Tvorba stereofotografie dvěma identickými fotoaparáty .......................................... 21 2.3 Tvorba stereofotografie pomocí softwaru ze standardní fotografie .......................... 22 3. Praktické pokusy ............................................................................................................. 23 3.1 Vybavení použité při pokusech ................................................................................. 23 3.2 Tvorba stereofotografie ............................................................................................. 24 3.3 Tvorba stereofotografie s jednobarevným pozadím .................................................. 28 3.4 Černobílé stereofotografie ......................................................................................... 31 3.5 Makro stereofotografie .............................................................................................. 32 3.6 Výroba levného stereo-fotoaparátu ........................................................................... 34 3.7 Stereofotografie vytvořené pomocí stereo-fotoaparátu ............................................. 35 3.8 Stereofotografie vytvořené pomocí základního kompaktu........................................ 36 3.9 Stereofotografie vytvořené pomocí mobilního telefonu............................................ 37 4. Software ........................................................................................................................... 39 4.1 Software pro tvorbu anaglyfů .................................................................................... 39 4.1.1 3Djournal ............................................................................................................ 39 4.1.2 Z-anaglyph .......................................................................................................... 40 4.1.3 Anaglyph Maker 3D ........................................................................................... 40 4.1.4 Images 3D ........................................................................................................... 40 4.1.5 StereoPhoto Maker ............................................................................................. 41 4.1.6 Zoner 3D photo maker........................................................................................ 41 4.2 Software pro tvorbu anaglyfů z jedné fotografie ....................................................... 42 4.2.1 Bas-relief ............................................................................................................ 42 4.2.2 Auto 3D .............................................................................................................. 43 5. Zhodnocení dosažených výsledků ................................................................................... 45 5.1 Dokážeme vytvořit stereofotografii v domácím prostředí? ....................................... 45 5.2 Pokud ano, jaké vybavení budeme potřebovat? ........................................................ 45 5.3 Jaké jsou minimální náklady na vytvoření stereofotografií? ..................................... 46 5.4 Srovnání jednotlivých metod tvorby stereofotografie ............................................... 46 6. Využití stereoskopie ........................................................................................................ 48 6.2.1 Hologram ............................................................................................................ 48 6.2.2 Autostereogram .................................................................................................. 49 6.2.3 Photosynth .......................................................................................................... 49 Seznam použité literatury .................................................................................................... 50

5

Úvod Na začátku loňského roku jsem dlouho přemýšlel jaké téma si mám zvolit pro svoji bakalářskou práci. Věděl jsem, že bych chtěl psát o fotografiích, a tak jsem vyrazil do knihovny. Zde jsem při prvním pohledu na polici s názvem „Fotografie“ objevil stovky knih a v duchu jsem si říkal, že už zde není o čem psát. Prošel jsem tam několik knih, ale nic zajímavého mě nenapadlo. Cestou z knihovny domů jsem u vchodu do metra objevil leták upozorňující na výstavu stereofotografií, které pořádal Klub stereoskopické fotografie. Téma mě zaujalo, a tak jsem se vrátil do knihovny hledat informace o stereofotografiích. Velmi mě překvapilo, když jsem tam žádnou knihu o tomto tématu nenašel a pouze několik knih se o stereofotografiích letmo zmiňovalo. To mě přimělo k tomu, abych si téma stereofotografie vybral pro svoji bakalářskou práci.

Fotografie a stále častěji i stereofotografie se posledních několik let stále více využívají ve firmách při prezentacích, ve firemních dokumentech a v marketingových materiálech. Fotografie je jedna z nejjednodušších forem předání informace jakou můžeme lidem nabídnout. Při příjmu této informace se nemusí namáhat dlouhým čtením a zaujme je mnohem více než klasický černobílý dokument. Například při prezentaci nám vhodně zvolená fotografie může pomoci lépe vysvětlit prezentované údaje nebo naopak fotografie může diváky zaujmou natolik, že přejdou i špatné výsledky, které jim prezentujeme. Dalším příkladem využití fotografií jsou firemní dokumenty, manuály nebo směrnice. Z vlastní zkušenosti vím, jak náročné je čtení manuálu o dvě stě a více stránkách, kde nejsou žádné obrázky a text je tištěn pouze černou barvou. Robert E. Green1 ve své studii uvádí, že dokument využívající obrázky a barevný tisk si přečte o 80% více čtenářů než dokument, který je černobílý a bez obrázků. Zároveň hledání informací v těchto dokumentech je až o 70% rychlejší a čtenáři tyto dokumenty vnímají o 77% efektivněji. Podobnou studii dělal i Jan V. White 2a dospěl k několika zajímavým závěrům: 1) Až 55% lidí si jako první otevře barevnou poštovní zásilku. 1

Robert E. Green, The Persuasive Properties of Color, Marketing Communications, 2004

2

Jan V. White, Color for Impact, Strathmoor Press, 1997

6

2) Lidé rychleji (až o 30%) reagují na barevné faktury nebo faktury s obrázkem. 3) Prezentace s obrázky považuje 60% lidí za lepší a jasnější. Spousta převážně zahraničních firem na našem trhu využívá tyto poznatky, a proto se často setkáváme s fakturou, kde je barevný text, barevně vyvedené logo firmy a obrázek. Největší využití pro fotografie ve firmách najdeme samozřejmě v marketingu. V naprosté většině marketingových materiálů najdeme barevné fotografie a zároveň skoro nenajdeme firemní internetovou stránku bez obrázků. Na tyto aktivity občas doplácí naše poštovní a emailové schránky, které jsou doslova zavaleny spoustou reklamních materiálů a na většině z nich najdeme jenom pár řádků textu a spoustu obrázků.

K práci jsem přistupoval jako fotografický amatér, který ještě nedávno považoval stativ za nepotřebnou věc. Moje práce je také zaměřena hlavně na amatérské fotografy, kteří mají chuť vyzkoušet další rozměr fotografie. Ve své práci bych chtěl dokázat, že stereofotografie není pouze záležitostí profesionálně vybavených fotografů a že k vytvoření pěkného anaglyfu nepotřebujeme vybavení za desítky tisíc korun. Zároveň by tato práce měla sloužit jako jednoduchá příručka pro tvorbu amatérských stereofotografií. Cílem mé práce je ověřit možnosti tvorby 3D fotografií v domácím prostředí bez použití profesionálních nástrojů. Hlavními body své práce jsem si zvolil tyto tři otázky: 1) Dokážeme vytvořit stereofotografii v domácím prostředí? 2) Pokud ano, jaké vybavení budeme potřebovat? 3) Jaké jsou minimální náklady na vytvoření stereofotografií?

Odpověď na tyto otázky budu hledat hlavně pomocí praktických pokusů.

7

1. Stereofotografie a její historie Ve své bakalářské práci se budu zabývat pojmy jako stereofotografie, stereoskopie nebo anaglyf. Tyto pojmy nemusí každý čtenář znát a z tohoto důvodu bych je chtěl v úvodní kapitole své práce vysvětlit. Následně se budu věnovat aktuálním způsobům stereoskopické projekce a stručně uvedu historii stereoskopie.

1.1 Co je to stereoskopie? Pod pojmem stereoskopie najdeme v Encyklopedickém slovníku Akademie1 vět tuto definici: „Stereoskopie je prostorové vidění rovinných obrazců, způsobené zvětšováním odlišnosti obrazů vnímaných každým okem zvlášť se zmenšující se vzdáleností obrazců od pozorovatele.“ Internetová encyklopedie Wikipedie2 nám nabízí tuto definici: „Stereoskopie je technologie, která nám umožňuje prostorové vnímání dvourozměrné předlohy.“

Zjednodušeně můžeme říct, že stereoskopie je schopnost vnímat každým okem jiný obraz a v mozku ho sloučit do jednoho prostorového obrazu. Toto tvrzení si můžeme dle Ferwerdy3 dokázat jednoduchým testem: Vezmeme si do každé ruky jednu tužku a dáme je za sebe v úrovni očí tak, aby tužka v první ruce překrývala tužku v druhé ruce. Vzdálenost mezi tužkami by měla být přibližně 20cm. Poté zavřeme levé oko a zjistíme, že zadní tužka nám vyčnívá doprava. Při zavření pravého oka naopak vidíme, že přední tužka nám vyčnívá doleva.

Stereoskopické vidění je buď přirozené nebo umělé. Při přirozeném stereoskopickém vidění

pozorujeme

oběma

očima

stejný

trojrozměrný

předmět.

Při

umělém

stereoskopickém vidění pozorujeme dva dvourozměrné stereoskopické obrazy, které nám mozek spojí do jednoho trojrozměrného.

1

Československá akademie věd, Encyklopedický slovník, Academia, 1981, s. 414 Wikipedie, Stereoskopie, http://cs.wikipedia.org/wiki/stereoskopie, 27.12.2008 3 Ferwerda, Jacobus Gijsbertus. The world of 3–D. 3-D Book productions, January 2003, s. 18 2

8

Na principu stereoskopie jsou založeny stereofotografie a anaglyf.

1.2 Stereofotografie Stereofotografie je druh fotografie, který se snaží zachytit prostorový vjem. Pro vytvoření prostorového vjemu používá dvojici trochu odlišných snímků. Každý z těchto dvou snímků zobrazuje stejný objekt, ale z pohledu jiného oka. Při samostatném pozorování levého snímku levým okem a pravého snímku pravým vzniká v mozku prostorový vjem. Snímky můžeme pozorovat několika způsoby (stereoskopem, anaglyfickými brýlemi atd.).

Někdy se můžeme setkat s označením 3D fotografie. Slovo 3D fotografie je synonymem slova stereofotografie a setkáváme se s ním hlavně v publikacích vydaných ve Spojených státech amerických. Ve své práci budu primárně používat označení stereofotografie.

1.3 Anaglyf Anaglyf je jedním ze způsobů jak vytvořit stereoskopický obraz. Obraz se skládá ze dvou dílčích obrazů v komplementárních barvách (doplňkové barvy, jejichž složením dostaneme černou barvu - nejčastěji se používá červená a modrá nebo zelená), jeden je pro pravé oko a jeden je pro levé oko, které jsou zobrazeny přes sebe. Prostorové vnímání nám pak zajistí brýle s barevnými filtry (červeno-modrým nebo červeno-zeleným), kde každé oko vidí obraz přes jiný filtr. Přes červený filtr tak nevidíme dílčí obraz v červené barvě a přes modrý (případně zelený) nevidíme dílčí obraz v modré barvě (případně zelené). Nevýhodou anaglyfů je deformace barevné informace a výsledný obraz není tak kvalitní, jako u jiných druhů 3D projekce. V poslední době se můžeme setkat s anaglyfy, které požívají jinou barvu než červenou (většinou žlutou nebo hnědočervenou v kombinaci s modrou). Hlavním důvodem je rušivý element červené barvy, který může některým lidem kazit celkový dojem z anaglyfu. Někteří lidé nedokáží přes anaglyfické brýle vidět prostorový obraz kvůli očním vadám (barvoslepost, šilhavost).

1.4 Projekce 3D obrazu Trojrozměrné video nebo fotografie můžeme zobrazovat několika způsoby, jejichž základem je „oklamání“ lidského oka. Oklamáním lidského oka myslíme to, že každému

9

oku předložíme jiný obraz a zajistíme, aby levé oko nevidělo stejný obraz jako oko pravé a naopak. Mozek si pak obraz z levého a z pravého oka složí a vytvoří trojrozměrný obraz. Toto „oklamání“ (projekci) můžeme provést několika způsoby:

1) Anaglyfické brýle – s kterými každé oko vidí přes jiný barevný filtr. Používají se kombinace červené a modré nebo červené a zelené. Levé oko, kde použijeme červený filtr, vidí pouze objekty, které nejsou červené. Pravé oko, kde použijeme modrý filtr, vidí naopak všechny objekty mimo modrých. Snímek, který si takto prohlížíme je složeninou dvou snímků, které byly softwarově upraveny. Tato technologie poskytuje méně dokonalý obraz než ostatní technologie. Nicméně je finančně nejméně náročná a v této práci se jí budu nejvíce věnovat. Jeden anaglyf může sledovat několik lidí najednou.

Obrázek číslo 1: anaglyfické brýle

Zdroj obrázku: http://www.underground3dmovies.com, 27.12.2008

2) Stereoskop – je zařízení podobné kukátku, kde každé oko kouká do jiné čočky a na jinou fotografii. V mozku se pak pohledy obou očí sloučí a vytvoří prostorový dojem. Tímto způsobem a za požití speciálního stereoskopu můžeme prohlížet i negativy. Pro projekci potřebujeme stereoskop (někdy také nazývaný prohlížečkou) a dvě fotografie (případně negativy). S použitím této technologie dostáváme velmi kvalitní obraz, ale jeho projekce je náročnější než při použití anyglyfických brýlí. Projekci pomocí stereoskopu může sledovat pouze jeden pozorovatel.

10

Obrázek číslo 2: stereoskop

Zdroj obrázku: http://www.pastconsultants.com/pix/, 27.12.2008

3) Kombinace filtru na projektoru a polarizovaných skel u brýlí – při použití této technologie je každému oku dodáván jiný obraz, který není nijak barevně omezený a v mozku vyvolává prostorový dojem. Tato technologie je velmi nákladná a pro většinu lidí nedostupná. V České republice se s ní můžeme setkat v kině IMAX. Tuto projekci může sledovat velký počet lidí najednou.

Obrázek číslo 3: upoutávka na kino IMAX

Zdroj obrázku: http://www.bnr.bg/NR/rdonlyres/, 27.12.2008

4) Závěrkové brýle – speciální brýle, které jsou propojeny s grafickou kartou v počítači a střídavě zakrývají obraz pro každé oko. Rychlé zakrývaní obrazu probíhá střídavě pro každé oko a vyvolává prostorový dojem. Pro projekci touto technologií potřebujeme speciální grafickou kartu (Nvidia GeForce 8800 GT nebo vyšší), speciální displeje splňují kritérium 3D Ready Display, závěrkové brýle a sotware, který tuto technologii podporuje. Náklady na pořízení tohoto vybavení jsou v řádu statisíců korun. Tuto projekci může sledovat na každém monitoru pouze jeden pozorovatel.

11

Obrázek číslo 4: závěrkové brýle

Zdroj obrázku: http://www.dansdata.com/images/v8200d/, 27.12.2008

5) Autostereoskopický monitor – jedná se o novou technologii, kde speciální monitor vysílá různé obrazy do různých směrů (většinou pomocí folie, která láme pixely). U pasivního typu monitoru musí uživatel sedět na přesně určeném místě tak, aby vznikl prostorový dojem. Aktivní monitor využívá speciální 3D skener, který sleduje náklon a polohu hlavy pozorovatele a podle toho upravuje vysílaný obraz. Při projekci touto technologií nepotřebuje divák žádné speciální brýle. Cena pasivních monitorů je v řádu statisíců koruna a cena aktivních monitorů zatím nebyla vyčíslena. Projekci na autostereoskopickém monitoru může sledovat pouze jeden pozorovatel.

Obrázek číslo 5: autostereoskopický monitor

Zdroj obrázku: http://www.krunker.com/wp-content/uploads/2008/06/philips-lcd.jpg, 27.12.2008

12

1.5 Historie Historicky první zmínka o možnosti trojrozměrně pozorovat dvourozměrnou předlohu pochází od italského vynálezce Giovanniho Battisty della Porty (1538 – 1615) a od italského malíře Jacoba Chimenti da Empoli (1554 - 1640). Portovy a Empoliho nákresy se skládají ze dvou na první pohled identických obrázků. Při podrobném zkoumání zjistíme že jeden nákres je vždy o kousek posunut a při „zašilhání“ na oba nákresy dostaneme základní prostorový dojem.

Obrázek číslo 6: Empoliho nákres stereoobrazu

Zdroj obrázku: http://www.3d-historisch.de/Geschichte_Stereoskopie.htm, 27.12.2008

Slovo stereoskopie se poprvé objevuje v knize o umění od francouzského jezuity Francoise dÁquillion (1567 –1617). DÁquillion takto kategorizuje Empoliho a Portovy obrazy.

Významným obdobím pro stereoskopii se stává 19. století. Práce anglického vědce a fyzika Charlese Wheatstona (6.2.1802 – 19.10.1875) znovu oživuje zájem o toto téma.

Obrázek číslo 7: Charles Wheatstone

Zdroj obrázku: http://www.3d-historisch.de/Geschichte_Stereoskopie.htm, 27.12.2008

Charles Wheatstone se několik let zabýval studiem binokulárního vidění a v roce 1838 sestavil přístroj na prohlížení svých trojrozměrných nákresů. Přístroj pracoval na principu

13

zrcadel, kde každé oko koukalo do jiného zrcadla, ve kterém sledovalo odrážený obraz. Wheatstonův vynález se stal prvním stereoskopem na světě.

Obrázek číslo 8: princip Wheatstonova stereoskopu

Zdroj obrázku: vlastní tvorba autora.

Na Wheatstonovy výzkumy navazuje v letech 1849 až 1850 skotský astronom a matematik David Brewster (11.12. 1781 – 10.2.1868), který ve své teoretické práci popisuje stereoskop vybavený čočkami místo zrcadel. Brewsterův přístroj je menší než Wheatstonův a dva obrázky se v něm pozorují pomocí zvětšovacích skel. První přístroj postavený na základě Brewsterova návrhu se objevuje roku 1851 na Světové výstavě v Londýně kde zaujal i britský královský pár.

Obrázek číslo 9: princip Brewsterova stereoskopu


Velmi brzo se přístroje vyrobené dle Brewsterova návrhu stávají žádanou „hračkou“ a slaví obrovský úspěch. Obzvláště populární jsou stereoskopy vyrobené Oliverem Wendellem Holmesem (29.8.1809 – 7.10.1894). Holmes v roce 1860 vytváří jednoduchý ruční

14

stereoskop tím, že vkládá čočky do papírového nebo dřevěného rámečku a ten připevňuje k podložce s předlohou. Jako předloha sloužily fotografie, kresby a diapozitivy.

Obrázek číslo 10: Wendellův stereoskop

Zdroj obrázku: http://courses.ncssm.edu/gallery/collections/toys/html/exhibit01.htm, 27.12.2008

Stereofotografie se v té době pořizovaly fotoaparátem se dvěma objektivy. První fotoaparát vybavený dvěma objektivy pro tvorbu stereofotografií sestavil v roce1852 John Benjamin Dancer (8.10.1812 – 24.11.1887).

Obrázek číslo 11: stereofotoaparát z roku 1860

Zdroj obrázku: http://www.3dfoto.wz.cz/, 27.12.2008

Významným milníkem je rok 1853, kdy německý vědec Wilhelm Rollmann poprvé popsal a vytvořil anaglyf. Jeho anaglyfy byly nakresleny červeně a modře a pro prohlížení použil brýle s modrým a červeným sklem. Stejným výzkumem se zabýval i Charles dÁlmeida, který vylepšil Rollmannovu techniku tvorby anaglyfů.

15

Obrázek číslo 12: Louis Ducas du Hauron

Zdroj obrázku: http://www.marillier.nom.fr/collodions/PGH/pics/, 27.12.2008

Anaglyf jako jeden ze způsobů tvorby stereofotografie si nechal v roce 1891 patentovat francouzský vědec Louis Ducas du Hauron (1837 – 1920). Du Hauron začal své anaglyfy tisknout tak, že na stejný papír natiskl dva negativy, jeden v modré barvě a druhý v červené barvě. Zájem o stereoskopii dosáhnul svého vrcholu na konci devatenáctého století. V roce 1893 byla založeno Britská stereoskopické sdružení, které funguje až dodnes. S nástupem kina jako nového druhu masové zábavy zcela upadá zájem o stereoskopii a ta se stává zábavou pouze pro několik nadšenců.

Obrázek číslo 13: logo britského stereoskopického sdružení

http://www.crystalcanyons.net/Pages/3DGuidebook/GuidebookImages/StereoSocMirrors.gif, 27.12.2008

Oživení zájmu o stereofotografii přichází s holandským astronomem a matematikem Jacobsem Gijsbertusem Ferwerdou (1910 – 1990). Ferwerda zasvětil celý život studiu stereoskopie a je nazývám otcem moderní stereofotografie. Je spoluzakladatelem Holandského stereo klubu a v roce 1977 vydává první knihu o stereofotografii (Stereofotografie stap voor stap), ve které detailně popisuje tvorbu stereofotografií.

16

Kniha vyvolala velkou vlnu nadšení a členská základna Holandského stereo se zněkolikanásobila. Úspěch této knihy a velká poptávka po anglické verzi přiměla Ferwerdu k napsání další knihy o tvorbě stereofotografií v anglickém jazyce (The World of 3-D), která poprvé vyšla v roce 1982. Kniha The World of 3-D se stala doslova „biblí“ pro všechny 3D fotografy a dočkala se mnoha reedic.

17

2. Teorie tvorby stereofotografie V této kapitole budu popisovat několik základních způsobů tvorby stereofotografie. Třem nejběžnějším způsobům tvorby stereofotografie se budu věnovat podrobněji. Zároveň se budu snažit uvést doporučení, která bychom měli dodržovat při tvorbě těmito způsoby.

Stereofotografii můžeme vytvořit několika základními způsoby:

1) Běžným fotoaparátem – fotíme z normálního stativu nebo „z ruky“. Tato metoda je nejméně nákladná a dají se s ní s trochou zkušeností dělat velmi kvalitní snímky. Při fotografování postupujeme tak, že si vybereme objekt, který chceme fotografovat, a nejdříve ho vyfotíme z pozice jednoho oka (je dobré si zapamatovat z kterého nebo používat vždy stejný systém), poté snímek posuneme na pozici druhé oka a uděláme druhou fotografii.

2) Běžným fotoaparátem s použitím speciálního stativu – speciální stativy mají dvě pozice na fotoaparát (pro každé oko jednu). Z první pozice vyfotím fotografii pro jedno oko, a pak bez hýbání se stativem mechanicky přesuneme fotoaparát na druhou pozici a vyfotografujeme fotografii pro druhé oko.

3) Dva identické fotoaparáty (levný stereo-fotoaparát) – k tomu způsobu potřebujeme dva stejné fotoaparáty a vodorovnou podložku, ke které fotoaparáty připevníme. Připevníme je cca 6 až 8 cm od sebe (vzdálenost očí) a vyfotografujeme obě fotografie současně. Tato metoda se stejně jako dvě metody předchozí hodí pouze na fotografování statických fotografií.

4) Stereo-předsádka – jedná se o zvláštní typ předsádky, která svádí světlo z dvou otvorů do jednoho objektivu. Na trhu jsou dostupné dva druhy stereo-předsádek: zrcadlová pro fotografování snímků od 2 metrů do nekonečna a hranolová pro fotografování makrosnímků. Na stejném principu jako zrcadlová předsádka pracují i stereo-objektivy od firmy Loreo. Nevýhodou stereo-předsádek a stereo-objektivů je, že fotografovanou stereoskopickou dvojici ukládají do jedné fotografie. Po rozdělení této fotografie tak získáváme dvě fotografie s poměrem stran 4:3 namísto klasického poměru 2:3.

18

5) Stereo-fotoaparátem – tento způsob tvorby stereofotografie je nejpohodlnější, ale také nejnákladnější. Základní analogové stereo fotoaparáty stojí okolo pěti tisíc korun a nemůžeme je reálně použít pro nic jiného než tvorbu stereofotografií. Stereo-fotoaparát má dvě čočky zabudované v přibližně stejné vzdálenosti jako jsou lidské oči a synchronizovanou závěrku. Tímto fotoaparátem můžeme fotografovat i dynamické snímky. V dnešní době je nejznámějším výrobcem stereo-fotoaparátů firma Loreo.

6) Vytvořením pomocí softwaru ze standardní fotografie – s pomocí speciálního softwaru můžeme vytvořit stereofotografii z běžné fotografie. Na fotografii si označíme místa, která budou v popředí a v pozadí, program následně fotografii překonvertuje do anaglyfu. Výsledný anaglyf je méně kvalitní, než když ho pořizujeme klasickou cestou ze dvou fotografií.

Ve své práci se budu podrobněji zabývat metodou tvorby stereofotografie pomocí běžného fotoaparátu, pomocí dvou identických fotoaparátů a pomocí softwaru ze standardní fotografie. Tyto metody jsem si zvolil, protože jsou nejméně nákladné a dostupné pro většinu lidí.

2.1 Tvorba stereofotografie běžným fotoaparátem Pro tvorbu základní stereofotografie můžeme použít jakýkoliv běžný fotoaparát, který máme doma. Při tvorbě stereofotografií pomocí jednočočkového fotoaparátu musíme dodržovat určitá pravidla. Při fotografování je vhodné použít stativ nebo nějakou pevnou podložku. Fotografovat se dá samozřejmě i bez stativu, ale musíme si dát pozor, abychom vertikálně nepohnuli fotoaparátem a zároveň s ním pohnuli správně horizontálně.

Ze stativu, pevné podložky nebo ruky uděláme první fotografii a následně fotoaparát posuneme o cca 6,5 cm horizontálním pohybem doprava nebo doleva. Fotoaparát se nám nesmí pohnout v jiném směru a pro usnadnění si můžeme na podložku nakreslit pomocnou čáru, po které budeme fotoaparátem pohybovat. Z této nové pozice uděláme druhou fotografii a máme tak základ pro tvorbu stereofotografie.

19

Ferwerda1 uvádí sedm základních doporučení, které bychom měli při fotografování stereofotografií dodržet:

1) Nesmíme zapomenout, kterou fotografii jsme vyfotografovali jako levou a kterou jako pravou. Obě fotografie si jsou hodně podobné a později se těžko rozliší, která byla fotografována jako levá a která jako pravá. Pokud bychom vytvořili stereofotografii z „obrácených“ fotografií, tak by na výsledné stereofotografii původní pozadí vystupovalo před naším původním popředím.

2) Při fotografování stereofotografií nesmíme zapomenout, že čočky obou fotoaparátů musí mířit paralelně na cíl. Často máme tendenci fotoaparát v obou polohách mírně naklonit a zaměřit ho na střed cíle. Takové fotografie by pak nevytvářely přirozený nebo vůbec žádný prostorový dojem.

Obrázek číslo 14: Dobrá a špatná poloha fotoaparátu při fotografování


3) Fotografovaný objekt musí zůstat na stejném místě při fotografování levé i pravé fotografie. Stejně to platí pro pozadí, kde se nám nesmí nic pohnout, a proto je velmi obtížné vytvořit stereofotografii s rušnou silnící v pozadí. Nesmíme zapomínat i na mraky, které se nám v pozadí můžou pohnout.

1

Ferwerda, Jacobus Gijsbertus. The world of 3–D. 3-D Book productions, January 2003, s. 21-23

20

4) Zaostření – při fotografování klasické fotografie se snažíme zaostřit hlavně na námi vybraný cíl. Při fotografování stereofotografií se musíme snažit o co nejlepší zaostření celé scény. Hloubka ostrosti by měla sahat od nejbližšího bodu v popředí až do nekonečna. V tomto případě ostříme na hyperfokální vzdálenost. Ostření na hyperfokální vzdálenost si vysvětlíme na následujícím příkladu: Chceme fotografovat objekt, který zasahuje z popředí až do pozadí (více než 5 metrů). V tomto případě odhadneme naši vzdálenost k popředí objektu a zaostříme na dvojnásobnou vzdálenost. Pokud je nejbližší popředí vzdáleno 2 m tak zaostříme na 4 m. Pokud je celý objekt blízko (od 2 metrů do 5 metrů), tak je nejlepší zvolit prostřední vzdálenost (v tomto případě 3,5 metru) a zaostřit na dvojnásobek (7 metrů).

5) Použití blesku – při fotografování stereofotografií nesmíme používat blesk, který je přidělaný k fotoaparátu, protože bychom levou stranu fotografovaného předmětu měli při fotografování zleva osvětlenou a při fotografování zprava by tato strana byla ve stínu. Při fotografování je lepší použít samostatný blesk, který během fotografování levé a pravé fotografie nezmění svoje místo.

6) Správný odhad vzdálenosti – pokud bychom fotoaparát posunuli o méně než 6,5cm, tak nám výsledný obraz vyjde plochý. V případě, že fotoaparát při fotografování druhé fotografie posuneme o více než 6,5cm, tak výsledná stereofotografii bude mít příliš velkou hloubku. Při praktických pokusech zjistíme, že tento bod nemusí vždy platit a někdy si můžeme pomoci zmenšením nebo zvětšením vzdálenosti mezi levou a pravou fotografií.

7) Nasvícení objektu – při fotografování druhé fotografie si musíme dát pozor na světlo a případné odlesky, které nemusí být stejné na obou fotografiích.

2.2 Tvorba stereofotografie dvěma identickými fotoaparáty Při tvorbě stereofotografií pomocí dvou identických fotoaparátů (levného stereofotoaparátu, viz kapitoly 3.6 a 3.7) postupujeme podobně jako při tvorbě běžným fotoaparátem. Rozdílem je, že nemusíme hýbat fotoaparátem po vyfotografování první fotografie. Zde fotografujeme obě fotografie současně. Fotoaparáty máme připevněné na 21

pevné podložce a ve vzdálenosti 6,5 centimetru od sebe. Spoušť bychom měli zmáčknout ve stejnou dobu, nicméně pokud fotografujeme statickou scénu a nepohneme s fotoaparátem, tak nemusíme mačkat spoušť najednou. Fotografování pomocí levného stereo-fotoaparátu nám přináší i jednu výhodu – můžeme zkusit vyfotografovat i jednoduché dynamické snímky. Bohužel u tohoto způsobu fotografování nevidíme ihned vyfotografovaný snímek a musíme čekat až na vyvolání. Pak se nám může stát, že levý snímek vyjde a pravý ne.

2.3 Tvorba stereofotografie pomocí softwaru ze standardní fotografie Stereofotografii můžeme v dnešní době díky speciálním programům tvořit i ze standardní fotografie. Stačí nám k tomu jakákoliv fotografie a program, který odvede většinu práce za nás. Tento program přepočítá hloubku na fotografii a podle ní nám vytvoří stereofotografii. Některé základní programy jsou velmi jednoduché a jejich výstupy bohužel tomu odpovídají. Složitější programy umožňují kromě fotografie i vložení její masky s vyznačenou

hloubkou.

Tato

maska

pak

stereofotografii.

22

pomůže

programu

přesně

vytvořit

3. Praktické pokusy V této kapitole se budu zabývat praktickými pokusy a ověřím si platnost teoretických doporučení z kapitoly číslo dvě. Na úvod si zkusím vytvořit jednoduchou stereofotografii, dále pak budu pokračovat fotografií s jednobarevným pozadím, makrofotografií a černobílou fotografií.

Dále budu vytvářet a porovnávat stereofotografie vytvořené s pomocí různého fotografického vybavení. Porovnám zde stereofotografie vytvořené pomocí kompaktu střední třídy, levného kompaktu, jednorázového stereo-fotoaparátu a mobilního telefonu. Zároveň zde také bude návod na výrobu jednoduchého a levného stereo-fotoaparátu. Při praktických pokusech budou anaglyfy tvořeny pomocí softwaru Zoner 3D Photo Maker a pokud není uvedeno jinak, tak zobrazené stereofotografie budou vytvořeny pomocí fotoaparátu Canon Powershot G9.

Všechny vytvořené anaglyfy budou dělané v kombinaci pro brýle s modro-červenými filtry.

3.1 Vybavení použité při pokusech Na následujících řádcích je popsáno vybavení, které jsem použil při praktických pokusech a u každé položky je napsána orientační cena za uvedené vybavení.

Digitální fotoaparát Samsung Digimax 201 Rozlišení: 2,0 MPx Typ senzoru: CCD Zoom: 2x digitální Formát záznamu: JPEG Ohnisková vzdálenost: 43mm Závěrka: ¼ sec - 1/1000 sec Hledáček: optický a LCD obrazovka Jedná se starší kompakt a v pokusech reprezentuje kategorii nejlevnějších digitálních fotoaparátů. Nový fotoaparát s podobnými parametry můžeme dnes pořídit okolo 1 500 korun.

23

Digitální fotoaparát Canon PowerShot G9 Rozlišení: 12,1 MPx Typ senzoru: CCD s RGB maskou Zoom: 6x optický Formát záznamu: JPEG, RAW Ohnisková vzdálenost: 35mm – 210mm Závěrka: 15-1/2 500 sec Hledáček: optický a LCD obrazovka Fotoaparát Canon Powershor G9 při pokusech reprezentoval kompakt vyšší třídy s možností ukládat do souborů typu RAW. Fotoaparát stejné kategorie můžete dnes pořídit okolo 9 000 korun.

2x Fotoaparát na jedno použití Fujicolor QuickSnap Pro výrobu levného a jednorázového stereo-fotoaparátu jsem si pořídil dva stejné jednorázové fotoaparáty Fuji QuickSnap. Každý fotoaparát je na 27 fotografií a pořizovací cena jednoho fotoaparátu je 120 korun.

Stativ Fomei W-311 Minimální výška: 43 cm Maximální výška: 125 cm Univerzální stativ Fomei W-311 nám dostatečně posloužil pro oba digitální fotoaparáty. Jedná se o základní stativ s tím, že profesionální uživatelé si asi pořídí dražší a kvalitnější stativ. Cena tohoto nebo podobného stativu se pohybuje okolo 500 korun.

3.2 Tvorba stereofotografie Pro fotografování své první stereofotografie jsem si vybral velmi jednoduchou scénu – květinu umístěnou na stole. Při fotografování jsem použil stativ a vzdálenost mezi fotoaparátem a scénou byla přibližně jeden metr. Scénu jsem fotografoval za denního světla a nepoužil jsem umělé osvětlení nebo blesk. Zároveň jsem dodržoval všechna doporučení z kapitoly 2.1 (vzdálenost 6,5 centimetru mezi levou a pravou fotografií, správné ostření apod.). Po vytvoření anaglyfu z levé a pravé fotografie jsem byl z výsledku nadšen (Obrázek číslo 15). Když jsem k tomuto snímku vrátil po vytvoření několika desítek dalších anaglyfů, tak

24

musím uznat, že na snímku je spousta míst, která by potřebovala vylepšit. Za největší problém považuji to, že při fotografování levé a pravé fotografie se mi nahnul fotoaparát a snímky se pak špatně překrývají.

Obrázek číslo 15: Můj první anaglyf.


Druhým pokusem jsem chtěl vyzkoušet jak bude vypadat anaglyf scény fotografované z větší vzdálenosti. Bude vzdálenost 6,5 centimetru mezi levou a pravou fotografií dostatečná?

Pro tento pokus jsem si vybral scénu vzdálenou přibližně 6 metrů a fotografoval jí ze stativu. První fotografie byly standardně fotografovány ze vzdálenosti 6,5 centimetru mezi levou a pravou. Následně jsem vzdálenost mezi levou a pravou fotografií zvětšoval na 10 centimetrů a poté na 15 centimetrů. Po vytvoření anaglyfů z těchto fotografií jsem došel k následujícím závěrům:

25

1) Vzdálenost 6,5 centimetru mezi levou a pravou fotografií – výsledný anaglyf nevytvářel žádný nebo minimální prostorový dojem. Vzdálenost 6,5 centimetru doporučuji používat pouze pro scény do vzdálenosti do 2 metrů. 2) Vzdálenost 10 centimetrů mezi levou a pravou fotografií – anaglyf vytváří prostorový dojem na stromě a keřích v popředí. Tuto vzdálenost doporučuji použít při fotografování scény vzdálené 2 až 5 metrů. 3) Vzdálenost 15 centimetrů mezi levou a pravou fotografií – anaglyf vytváří velmi pěkný prostorový dojem v popředí a dokonce i u stromů v pozadí (Obrázek číslo 16). Na základě svých pokusů jsem dospěl k závěru, že bod číslo 6 z kapitoly 2.1 nemusí vždy platit. Při fotografování objektů vzdálených více než 2 metry si můžeme k lepšímu prostorovém efektu pomoci zvětšením vzdálenosti mezi levou a pravou fotografií. Obrázek číslo 16: Scéna fotografovaná ze vzdálenosti 6 metrů


26

Teď si ukážeme jak bude vypadat stereofotografie vytvořená „z ruky“ (bez použití stativu nebo pevné podložky). Při fotografování levé a pravé fotografie postupujeme stejně jako při fotografování ze stativu. Po vyfotografování levé fotografie přesuneme fotoaparát o cca 6,5 centimetru a vyfotíme druhou fotografii. Při přesunu si musíme dát pozor, abychom s fotoaparátem nepohnuli na vertikální ose nebo abychom ho při fotografování nenaklonili. Samozřejmě, že se nám asi nepodaří vyfotografovat obě fotografie bez drobného pohybu a vždy najdeme nějaké drobné rozdíly na obou fotografiích. Tyto drobné nepřesnosti pak musíme odstranit v počítači pomocí grafického editoru (většinou stačí obě fotografie oříznout). Stereofotografii vytvořenou z ruky si můžete prohlédnout na obrázku číslo 17.

Obrázek číslo 17: Stereofotografie vytvořená bez stativu


27

3.3 Tvorba stereofotografie s jednobarevným pozadím V této podkapitole si zkusíme udělat stereofotografii figurky na bílém pozadí. Jako improvizované pozadí posloužilo několik listů křídového papíru. Scéna byla nasvícena žárovkou o výkonu 7W a byla umístěna čelně k fotografované scéně. Pozice žárovky se během fotografování levé a pravé fotografie nezměnila. Fotografovaná figurka byla umístěna ve vzdálenosti 9 cm od fotoaparátu. Použitý fotoaparát byl Canon powershot G9.

Během fotografování této scény vyvstala nová otázka: dokážeme udělat stereofotografii ze scény, kde není žádný horizont?

Po vytvoření a prohlédnutí výsledných anaglyfů můžu potvrdit, že absence horizontu nám při tvorbě stereofotografie nevadí a nijak nezhoršuje výslednou kvalitu obrazu.

První fotografie (levá) byla pořízena se zaměřením na levou stranu figurky. Pravá fotografie byla pořízena se standardním posunem o 6,5 centimetrů. Po vytvoření anaglyfu jsem zjistil, že výsledek není zcela ideální. Střed fotografie byl špatně vidět, nevytvářel prostorový dojem. Proto při druhém pokusu jsem při fotografování druhé fotografie zkrátil vzdálenost na 3,5 centimetru. Výsledný anaglyf vypadal mnohem lépe než předchozí a vytvářel prostorový dojem (viz Obrázek číslo 18).

28

Obrázek číslo 18: Anaglyf s jednobarevným pozadím


Tímto pokusem můžeme potvrdit, že jednobarevné pozadí nám při tvorbě a prohlížení anaglyfů nepřekáží. Naopak si myslím, že prostorový dojem u fotografovaného objektu lépe vynikne a barevné pozadí nás nerozptyluje při pozorování.

Tip: Během fotografování této scény jsem vyzkoušel i jeden jednoduchý trik. Při fotografování můžeme stativ s fotoaparátem nechat na stejném místě a místo něj můžeme pohnout s fotografovaným objektem. Výsledný anyglyf byl naprosto totožný s anaglyfem, který byl vytvořen z klasicky pořízených fotografií. Pokud chceme tento trik využít, tak si musíme dát pozor, abychom správně objekt posunuli a nepohnuli s ním nebo ho nepootočili. Doporučuji si na stole udělat rysku, po které pak budeme fotografovaný objekt posunovat.

V následujícím pokusu zkusím místo pevně umístěného osvětlení použít blesk zabudovaný ve fotoaparátu (Obrázek číslo 19). Při fotografování světlo na každou fotografii dopadalo 29

z jiného úhlu a na výsledném anaglyfu vidíme dva stíny a na některých místech nám vznikají nepřesnosti. Tyto nepřesnosti jsou způsobeny tím, že na jedné fotografii je místo nasvíceno a na druhé je totéž místo ve stínu. Proto doporučuji si dávat velký pozor na nasvícení fotografované scény. Při fotografování s bleskem nebo s umělým světlem nesmíme během fotografování levé a pravé fotografie měnit polohu blesku (umělého světla) a zároveň nesmíme měnit intenzitu záření.

Obrázek číslo 19: Špatné nasvícení scény


30

3.4 Černobílé stereofotografie Dalším pokusem si zkusíme vytvořit černobílou stereofotografii. S profesionálními černobílými anaglyfy jsem se už setkal a tímto pokusem bych chtěl zjistit, jestli se tvorba barevného a černobílého anyglyfu liší. Při fotografování jsem použil stejnou scénu jako v kapitole 3.2 a postupoval jsem stejným způsobem. Po složení obou fotografií do anaglyfu jsem zjistil, že výsledná stereofotografie (Obrázek číslo 20) nabízí stejný prostorový dojem jako stereofotografie z kapitoly 3.2. Černobílých anyglyfů se proto nemusíme bát a při jejich tvorbě postupujeme stejně jako při tvorbě barevných anaglyfů.

Obrázek číslo 20: černobílý anaglyf


31

3.5 Makro stereofotografie Pro tvorbu anaglyfu z makrofotografií jsem si vypůjčil orchidej (phalaenopsis) a zaměřil jsem se na jeden z jejích květů. Vzdálenost mezi fotoaparátem a objektem byla 2 centimetry a osvětlení bylo umístěno tak, aby svítilo čelně k fotografovanému objektu. Vzdálenost mezi levou a pravou fotografií jsem zkrátil na 1,5 centimetru. Pozadí bylo bílé barvy, vytvořené z několika listů křídového papíru. Při fotografování jsem se chtěl vyvarovat otřesů při mačkání spouště a proto jsem použil sekundovou samospoušť. Obě fotografie jsem složil do anaglyfu pomocí programu 3Djournal a zjistil jsem, že výsledný anaglyf (Obrázek číslo 20) patří mezi ty nejlepší, jaké se mi podařilo vytvořit. Anaglyf vyvolává pěkný prostorový dojem, je ostrý a bez jakýkoliv kazů nebo nepřesností. Dokazujeme nám, že tvorba makro stereofotografie s jednoduchým vybavením není žádný problém a dokáže jí vytvořit i nezkušený uživatel. Tuto fotografii si jako klasickou stereofotografii můžete prohlédnou pomocí stereoskopu (prohlížečky) na obrázku číslo 21. Obrázek číslo 20: makro anaglyf


32

Obrázek číslo 21: makro stereofotografie


33

3.6 Výroba levného stereo-fotoaparátu Výroba levného stereo-fotoaparátu není časově ani finančně náročná a zvládne ji opravdu každý. K výrobě potřebujeme pouze dva fotoaparáty na jedno použití (nejlépe stejné), pevnou podložku (dřevo, tvrdý plast) a lepidlo. Celkové pořizovací náklady se pohybují okolo 250 korun.

Obrázek číslo 22: materiál pro výrobu levného stereo-fotoaparátu


Pevná podložka by měla být dostatečně dlouhá, tak aby se na ní vešly oba fotoaparáty. Ty vybalíme z krabiček a nalepíme je vedle sebe na lištu. Ideální vzdálenost mezi čočkami obou fotoaparátů by měla být 6,5 centimetru. Bohužel některé jednorázové fotoaparáty jsou větších rozměrů a vzdálenost mezi čočkami tak bude o něco větší. V mém případě byla vzdálenost 8,6 centimetru. Takto vytvořený stereo-fotoaparát nám vystačí na 27 fotografií a výroba nám zabere přibližně 10 minut.

34

Obrázek číslo 23: Levný stereo-fotoaparát


3.7 Stereofotografie vytvořené pomocí stereo-fotoaparátu Vyrobit základní stereo-fotoaparát nebyl žádný problém, a tak si teď můžu vyzkoušet, jak kvalitní stereofotografie s ním dokážu vytvořit. Po nastudování doporučených zásad z kapitoly 2.2 vyrážím na „lov“. Velmi rychle zjišťuji, že fotografovat dvěma fotoaparáty najednou není jednoduchá věc. První problém je zaměření fotografované scény - nedokážu se koukat přes hledáčky obou fotoaparátů najednou. Při fotografování z pevné podložky to tolik nevadí, ale při fotografování z ruky to začíná být problém. Jeden fotoaparát si zaměřím a když přesunu hlavu k druhému, tak zároveň nepatrně pohnu i s celým stereo-fotoaparátem a zaměření prvního fotoaparátu je pryč. Druhým problémem je obyčejné zmáčknutí spouště. První levé fotografie mi nevyšly, protože jsem si při mačkání spouště nevědomky strčil prst před objektiv. Celkově jsem vyfotografoval 54 stereofotografií (108 normálních fotografií) a z výsledků jsem nebyl moc nadšený. Přibližně 16% fotografií nevyšlo a nepovedla se mi vyfotografovat ani jedna dynamická stereofotografie. Většina statických stereofotografií

35

neměla skoro žádnou hloubku a jenom několik z nich vyvolá alespoň nějaký prostorový dojem (Obrázek číslo 24). Po těchto zjištěních nemůžu tvorbu stereofotografií pomocí levného stereo-fotoaparátu doporučit.

Obrázek číslo 24: anaglyf vytvořený pomocí levného stereo-fotoaparátu


3.8 Stereofotografie vytvořené pomocí základního kompaktu Při dalším pokusu zkusíme vytvořit anaglyf pomocí několik let starého digitálního kompaktu Samsung Digimax 201. Jedná se o přístroj z té nejlevnější kategorie s 2 MPx rozlišením a bez optického zoomu. Většina dnešních mobilních telefonů je vybavena kvalitnějším integrovaným fotoaparátem, než je mnou použitý fotoaparát. Tento pokus nám ukáže, jestli dokážeme vytvořit kvalitní anaglyf i s takto základním vybavením. Při fotografování jsem použil jednobarevného pozadí a žárovku o výkonu 7W, která při fotografování levé a pravé fotografie nezměnila svoji polohu. Fotoaparát byl při fotografování umístěn na stativu. Vzdálenost k fotografovanému objektu byla 8 centimetrů, a tak jsem zkrátil vzdálenost mezi levou a pravou fotografií na 3,5 centimetru.

36

Výsledný anaglyf mě překvapil (Obrázek číslo 25). Nabízí pěkný prostorový dojem bez viditelných kazů a dokazuje nám, že můžeme vytvořit anaglyf i pomocí toho nejzákladnějšího fotoaparátu.

Obrázek číslo 25: anyglyf vytvořený základním kompaktem


3.9 Stereofotografie vytvořené pomocí mobilního telefonu Při posledním pokusu, kdy jsem vytvářel anaglyf z fotografií vytvořených pomocí základního kompaktu, mě napadla ještě jedna myšlenka – zkusím vytvořit anaglyf z fotografií vyfotografovaných mobilním telefonem.

37

Při pokusech jsem použil několik různých mobilů s integrovaným fotoaparátem značek Nokia, Siemens, Apple a Hewlett-Packard. Všemi fotoaparáty jsem fotografoval z ruky stejnou scénu. Nejlepších výsledků jsem dosáhl s integrovaným fotoaparátem mobilního telefonu Apple iPhone (rozlišení 2,0 MPx ). Tento pokus prokázal, že k vytvoření anaglyfu nám stačí i integrovaný fotoaparát v mobilním telefonu (Obrázek číslo 26).

Obrázek číslo 26: Anaglyf vytvořený pomocí mobilního telefonu


38

4. Software Ve čtvrté kapitole se budu zabývat softwarem, který využijeme pro práci se stereofotografiemi. V první části popíšu několik dostupných programů pro tvorbu anaglyfů a v druhé se budu věnovat programům, které umožňují vytvářet anaglyf z jedné základní fotografie. Každý testovaný program jsem ohodnotil podle jeho funkčnosti a způsobu ovládání. Nejlépe hodnocené programy získali pět bodů (☺☺☺☺☺) a nejhůře hodnocené programy získali jeden bod (☺).

4.1 Software pro tvorbu anaglyfů V této podkapitole si představíme několik softwarů pro tvorbu anaglyfů. Větší prostor bude věnován programům, které jsou zdarma přístupné na internetu (freeware). Všechny testované programy dokázaly bez problému vytvořit anaglyf. Nicméně některé z nich nám nabídli více funkcí pro finální úpravu anaglyfu nebo přehlednější uživatelské rozhraní.

4.1.1 3Djournal Program 3Djournal jsem požíval při tvorbě většiny anyglyfů v této práci. Získat ho můžeme ve dvou verzích, v placené a ve verzi, která je zdarma ke stažení. Verze, která je zdarma, nabízí stejné funkce jako placená verze. Rozdíl v těchto verzích je akorát ve vytvořených anaglyfech – ve verzi, která je dostupná zdarma, se zobrazují znaky, které ukazující logo 3Djournalu. Placená verze programu stojí 25 USD. 3Djournal je velmi přehledný nástroj a práce s ním je velmi snadná. Navíc je lokalizován do českého jazyka. Při tvorbě anaglyfu nám nabízí základní úpravy jako je horizontální a vertikální posun jednotlivých snímků nebo úprava velikosti jednotlivých snímků.Všechny úpravy vidíme hned na obrazovce a anaglyf tak můžeme s pomocí anaglyfických brýlí jednoduše upravovat. 3Djournal umí kromě klasických červeno-modrých (zelených) anaglyfů vytvářet i modro-žlutý anaglyf. Další zajímavou funkcí tohoto softwaru je možnost vytvářet 3D videa. Výrobce: 3Djournal Odkaz na software: http://www.3djournal.com/002/download.php

39

Hodnocení placené verze: ☺☺☺☺ Hodnocení volně stažitelné verze: ☺☺

4.1.2 Z-anaglyph Z-anaglyph je zdarma stažitelný program a nabízí základní funkce pro tvorbu anaglyfů. Snímky zde můžeme posunovat po vertikální a horizontální ose a můžeme snímky změnit na černobílé. Posunování snímků je řešeno dost neprakticky a při úpravě snímku nás může hodně zdržet. Žádné další funkce tento program nenabízí. Výrobce: Georges Rosset Odkaz na software: http://www.z-graphix.com Hodnocení: ☺☺

4.1.3 Anaglyph Maker 3D Anaglyph Maker 3D je další zdarma stažitelný program. Nabízí funkci horizontálního a vertikálního posunu, úpravu ostrosti a jasu a možnost na převedení snímků na černobílé. Načítání větších souborů trvá programu trochu déle, ale na základní tvorbu anaglyfů bohatě stačí. Výrobce: Takashi Sekitani Odkaz na software: http://www.stereoeye.jp/software/index_e.html Hodnocení: ☺☺☺

4.1.4 Images 3D Images 3D nám opět nabízí základní úpravy snímků jako je horizontální a vertikální posun, změnu jasu a ostrosti nebo rotaci snímku. Navíc nabízí možnost aplikace několika filtrů na zesvětlení, ztmavení, zostření nebo třeba na zvýraznění hran. Práce s ním je velice intuitivní a program je zdarma stažitelný. Výrobce: Gunter Richter Odkaz na software: http://home.conego.ca/∼grichter1/images3d.zip Hodnocení: ☺☺☺

40

4.1.5 StereoPhoto Maker Program StereoPhoto Maker je jeden z nejlepších programů na tvorbu anaglyfů, jaký jsem měl možnost testovat. Snímky v něm jdou upravovat na všechny možné způsoby. Nabízí velmi zajímavou funkci, která se jmenuje edge detection, s jejíž pomocí velmi jasně vidíme, jak se nám překrývá levý a pravý snímek a zároveň ho můžeme upravovat. Dokonce tento program umožňuje náhled pro uzávěrkové brýle a auto-stereoskopický monitor. Další výhodou tohoto programu je cena, program je totiž zcela zdarma. Doporučuji vyzkoušení tohoto softwaru všem zájemcům o stereofotografii. Výrobce: Masuji Suto Odkaz na software: http://stereo.jpn.org/eng/stphmkr/ Hodnocení: ☺☺☺☺☺

4.1.6 Zoner 3D photo maker Plně komerční programy v testu zastupuje Zoner 3D photo maker. Cena tohoto jednoduchého programu je 250,- korun a v ceně jsou i anaglyfické brýle. Program je velmi jednoduchý na ovládání a kromě standardních úprav (horizontální a vertikální posun, rotace a úprava červené barvy) nabízí možnost si na obou fotografiích vybrat společné body. Tato funkce nám usnadní tvorbu anglyfů z fotek, které byly fotografované bez stativu. Tento program nenabízí tolik funkcí jako program StereoPhoto Maker a je spíše alternativou k programu 3DJournal. Výrobce: Zoner Software, s.r.o. Odkaz na software: www.zoner.cz Hodnocení: ☺☺☺☺

41

4.2 Software pro tvorbu anaglyfů z jedné fotografie Anaglyfy můžeme tvořit buď klasickou metodou ze dvou fotografií nebo můžeme v dnešní době použít speciální program na vytvoření anaglyfu z jedné fotografie. Program si na fotografii určí, co je v popředí a co je v pozadí a následně vytvoří druhou fotografii, z které složí anaglyf. Našel jsem několik programů, které nabízely tvorbu anaglyfů z jedné fotografie, nicméně pouze dva z nich dokázaly vytvořit anaglyf s prostorovým dojmem.

4.2.1 Bas-relief Program Bas-relief je distribuován ve dvou verzích. Plná verze je placená a stojí přibližně 20 dolarů. Verze s omezenou funkčností je zdarma a nabízí dostatek funkcí k tvorbě anaglyfu ze standardní fotografie. K tvorbě anaglyfů pomocí tohoto programu lze použít dva přístupy. První přístup (dále označován jako profesionální) nám umožní vytvořit anaglyfy, které se svojí kvalitou skoro vyrovnají anaglyfům vytvořeným ze dvou fotografií. Při profesionálním přístupu si musíme nejdříve v grafickém editoru, který používá vrstvy, vytvořit masku, která nám bude reprezentovat hloubku. Jedná se o černobílý obraz původní fotografie, kde nám bílá zobrazuje předměty v úplném popředí a černá v úplném pozadí. Jednotlivé úrovně mezi úplným popředím a úplným pozadím jsou zobrazeny v odstínech šedé barvy. Takto vytvořenou masku připojíme v programu bas-relief k původní fotografii a program nám vytvoří anaglyf. Anaglyfy tvořené touto metodou jsou velmi kvalitní, ale také časově a finančně nákladné. Druhý přístup (dále označován jako amatérský) je mnohem jednodušší. Nebudeme vytvářet masku v grafickém editoru a necháme si jí vytvořit programem Bas-relief. Naštěstí nám tento program nabízí několik nastavení, s kterými si můžeme pohrát a vytvořit tak celkem slušný anaglyf (Obrázek číslo 27) za několik vteřin. Tento program můžu doporučit všem zájemcům o stereofotografii. Práce s ním je snadná a výsledek je přímo úměrný času, který chceme na vytvoření anaglyfu věnovat. Výrobce: Jane Wassenmiller, Timofey Sherudilo Odkaz na software: http://wmiller.topcities.com/ Hodnocení: ☺☺☺☺

42

Obrázek číslo 27: anaglyf vytvořený programem Bas-relief


4.2.2 Auto 3D Druhým testovaným programem je Auto 3D. Auto 3D je zdarma stažitelný program a při tvorbě anaglyfu z jedné fotografie nenabízí skoro žádné možnosti, jak výsledek ovlivnit. Můžeme pouze obrázek ztmavit, zesvětlit nebo použít funkci, která by měla zvětšit prostorový dojem. Tuto funkci jsem několikrát otestoval, ale nezaznamenal jsem žádný výrazný rozdíl v prostorovém dojmu. Auto 3D na rozdíl od programu Bas-relief nepoužívá masku s hloubkou a vše si vytváří sám. Výsledná kvalita tomu bohužel odpovídá. Výsledný anaglyf (Obrázek číslo 28) sice vytváří prostorový dojem, ale objevují se v něm nedostatky programu, který sám moc dobře neumí rozlišit, co má být v popředí a co v pozadí. Tyto nepřesnosti se objevují na všech anaglyfech, které jsem tímto programem vytvořil, a proto nedoporučuji tento program používat. Výrobce: Robert Spoons Odkaz na software: http://www.xpounded.com/page3.html Hodnocení: ☺

43

Obrázek číslo 28: anaglyf vytvořený programem Auto 3D


44

5. Zhodnocení dosažených výsledků Na počátku mojí bakalářské práce jsem si za cíl stanovil ověření možností tvorby 3D fotografií v domácím prostředí a bez použití profesionálních nástrojů. Cíl práce jsem si rozložil do tří otázek na, které jsem ve své práci hledal odpovědi. Na všechny otázky se mi podařilo najít odpověď a mohu konstatovat, že v dnešní době si může i běžný člověk vytvořit pěknou 3D fotografii a nepotřebuje k tomu žádné profesionální vybavení. Kromě odpovědí na tyto základní otázky jsem připravil porovnání jednotlivých metod tvorby stereofotografií, kde srovnávám jejich náklady, časovou náročnost a kvalitu. Toto srovnání může posloužit jako rozcestník pro všechny zájemce o stereofotografii. Srovnání jim ukáže rozdíly mezi jednotlivými metodami a pomůže jim s výběrem té nejvhodnější.

Při psaní své práce jsem narazil na jeden problém, se kterým by měl počítat každý, kdo si chce vytvořit a vytisknout anaglyf. Při prohlížení anaglyfu na monitoru nevidíme žádný problém, ale po vytištění zjistíme, že na papíře ho vidíme úplně jinak a nevytváří nám prostorový dojem. Je to způsobeno tím, že nemáme zkalibrovanou tiskárnu s monitorem a tiskárna nám tiskne jiný odstín barvy než vidíme na monitoru. V tomto případě si buď musíme zkalibrovat tiskárnu s monitorem, nebo vyzkoušet jiné odstíny filtrů v anaglyfických brýlích.

5.1 Dokážeme vytvořit stereofotografii v domácím prostředí? Na první otázku jsem našel odpověď ihned po vytvoření první stereofotografie. Vytvořit kvalitní stereofotografii v domácím prostředí by měl zvládnout každý člověk. A je jenom na něm, kolik času chce tvorbě této fotografie věnovat. Samozřejmě platí, že čím více se budeme stereofotografiím věnovat, tím lepší stereofotografie vytvoříme.

5.2 Pokud ano, jaké vybavení budeme potřebovat? Zní to neuvěřitelně, ale dospěl jsem k závěru, že k výrobě stereofotografie nepotřebujeme ani fotoaparát. Stačí nám počítač, speciální program a digitalizovaná fotografie. S pomocí speciálního programu dokážeme vytvořit stereofotografii i z jedné předlohy. Kvalita takto vytvořené stereofotografie sice není špičková, ale pro amatérské použití je dostatečná. Pro základní tvorbu stereofotografií ze dvou fotografií nám stačí levný kompakt, nebo dokonce mobilní telefon s integrovaným fotoaparátem.

45

Nezbytností pro tvorbu anaglyfů je počítač a vhodný program. Pro prohlížení pak potřebujeme prohlížečku (klasická stereofotografie), nebo anaglyfické brýle (anaglyf).

5.3 Jaké jsou minimální náklady na vytvoření stereofotografií? Při odhadu nákladů počítám s tím, že zájemce o stereofotografii má vlastní počítač nebo má přístup k počítači, kde může editovat a vytvářet stereofotografie. Většina programů k tvorbě a úpravě anaglyfů je zdarma stažitelná (viz kapitola 4), a tak mezi náklady můžeme počítat pouze fotografické vybavení. Při pořízení fotoaparátu doporučuji zakoupit i stativ, který je při fotografování statické scény velmi užitečný. Pokud zůstaneme pouze u tvorby stereofotografií pomocí speciálního programu, tak jedinými náklady bude náš čas a cena za vytištění stereofotografie (přibližně 4 koruny). Cena jedné stereofotografie vytvořené pomocí digitálního fotoaparátu se pohybuje od 7 korun výše. Zde záleží na kvalitě a odpovídající ceně fotografického vybavení, které si chceme pořídit.

5.4 Srovnání jednotlivých metod tvorby stereofotografie Pro přehledné srovnání použitých způsobů tvorby jsem sestavil tabulku, kde porovnávám čas, cenu a kvalitu stereofotografie. Sloupec Čas zobrazuje celkový čas potřebný k vytvoření jedné stereofotografie a jsou v něm zahrnuty tyto položky: -

stažení snímků z digitálního fotoaparátu nebo mobilu do počítače,

-

vyvolání filmu,

-

naskenování fotografií do počítače,

-

úprava snímků v počítači,

-

vytvoření stereofotografie v počítači,

-

tisk stereofotografie,

-

sestavení levného stereo-fotoaparátu.

Ve sloupci Cena jsou zobrazeny celkové náklady na jednu stereofotografii. Zde jsou zahrnuty náklady na pořízení přístroje, cena vyvolání fotografií a cena tisku fotografií. U digitálních kompaktů jsem počítal s tím, že je budeme používat dlouhodobě a za dobu jejich užívání vyfotografujeme alespoň 500 fotografií. U jednorázových fotoaparátů jsem počítal s 27 fotografiemi. Složitější kalkulaci jsem použil u mobilního telefonu, který si

46

naprostá většina lidí pořizuje k jinému účelu, než je fotografování. Proto jsem fotoaparát v mobilním telefonu ocenil hodnotou 500 korun (12,5% z celkové hodnoty přístroje) a počítal s využitím na 50 fotografií.

V posledním sloupci je vyjádřena kvalita stereofotografií vytvořených jednotlivými metodami. Kvalitu stereofotografií jsem nechal ohodnotit pěti lidmi následujícím způsobem: od každé metody jsem vytisknul jednu stereofotografii ve formě anaglyfu a na zadní straně jsem jí očísloval. Následně jsem je ukázal pěti lidem a každý z nich fotografie ohodnotil. Nejvyšší známka byla 5 a nejnižší 1.

Tabulka číslo 1: Srovnání metod tvorby stereofotografie

Čas Levný stereofotoaparát 23 minut 9 minut Levný kompakt Kompakt střední třídy 8 minut 10 minut Mobilní telefon 17 minut Software

Cena 20,88 Kč 7,00 Kč 22,00 Kč 14,00 Kč 4,00 Kč

Kvalita ☺ ☺☺☺ ☺☺☺☺☺ ☺☺ ☺☺☺

Zdroj tabulky: vlastní tvorba autora.

Z tabulky nám vychází, že nejméně časově náročné je vytvořit stereofotografie digitálními kompakty, zároveň vidíme, že kvalita stereofotografií vytvořených digitálními kompakty je přímo úměrná kvalitě (ceně) přístroje. Stereofotografie vytvořené levným stereo-fotoaparátem jsou drahé, časově náročné a kvalita takto vytvořených stereofotografií je velmi nízká. Velmi zajímavých výsledků dosáhly stereofotografie vytvořené pomocí softwaru. Jejich cena je oproti ostatním metodám zanedbatelná (software pro tvorbu je zdarma) a výsledná kvalita je ohodnocena stejně jako u levného kompaktu. Jedinou nevýhodou této metody je časová náročnost. Lidem kteří rádi fotografují a chtěli by si udělat stereofotografii bych doporučil, aby zůstali u svého stávajícího fotografického přístroje a dělali stereofotografie pomocí něj. Těm, kteří fotoaparát nevlastní, bych doporučil si nejdříve vyzkoušet tvorbu stereofotografií pomocí softwaru. Při troše snahy si můžou vytvořit kvalitní stereofotografie, které sice nenadchnou profesionály, ale okouzlí na rodinné sešlosti nebo při návštěvě přátel.

47

6. Využití stereoskopie V poslední kapitole bych chtěl krátce čtenáře seznámit s využitím stereoskopie v praktickém životě a rád bych popsal tři technologie, které jsou založené na stejném nebo podobném principu. Jedná se o hologram, autostereogram a photosynth. Tyto technologie mají velmi slibnou budoucnost a v nejbližších letech se s nimi budeme setkávat stále častěji.

Se stereoskopií se nejčastěji setkáváme ve formě profesionální nebo amatérské fotografie a ve formě grafiky. Nicméně v současné době se můžeme se stereoskopií setkat hlavně v těchto oborech: 1) Počítačové hry – trojrozměrné hry se objevují od druhé poloviny devadesátých let, ale jejich masovému rozšíření bránily hlavně vysoké hardwarové nároky. Dnešní počítače si s tímto způsobem zobrazení dokáží poradit mnohem lépe a tak si myslím že v několika nejbližších letech se bude většina počítačových her vyvíjet i v „3D“ verzi. 2) Reklama – se stereoskopií se v tomto oboru můžeme také setkat, hlavně na uzavřených akcích, kde můžeme návštěvníky vybavit anaglyfickými brýlemi nebo prohlížečkami. 3) Školství –

aktuálně jsou na trhu dostupné anglickojazyčné učebnice chemie,

přírodopisu a geometrie, které obsahují anaglyfy pro lepší pochopení dané látky. 4) Kartografie – stereoskopické mapy se tisknout už od začátku osmdesátých let. 5) Medicína – oftalmologové využívají anaglyfy k vyšetřování binokulárního vidění. 6) Optika – využití ve speciálních stereo-mikroskopech a dalekohledech.

6.2.1 Hologram Hologram byl vynalezen poměrně nedávno (1964) a umožňuje nám zaznamenat trojrozměrnou strukturu obrazu na dvourozměrné médium (nejčastěji plast nebo sklo). Trojrozměrný obraz je na médium zapisován pomocí laseru. Hologramy se využívají při tvorbě trojrozměrných obrázků nebo jako forma zabezpečení bankovek a jiných cenin. Aktuálně se také vyvíjí holografická média, která budou sloužit jako velkokapacitní a rychlý datový nosič. Bohužel zatím stále nevyřešeným problémem je nemožnost přepisu takto zapsaných dat.

48

6.2.2 Autostereogram S autostereogramy se už určitě každý setkal. V devadesátých letech u nás vycházela spousta knih s autostereogramy a „šilhání“ na tyto obrázky bylo velmi populární. V podstatě se jedná o stereogram, který je zakomponovaný do na první pohled chaotického obrázku. Při správném zašilhání nám z obrázku vystoupí trojrozměrný stereogram. Americká agentura NSA (National Security Agency) pracuje na využití autostereogramů pro trojrozměrný záznam lidských tváří. Každý člověk, který poletí do USA, bude nasnímán speciální kamerou a takto získaný obraz bude uložen ve formě autostereogramu do národní databáze. Bohužel více informací o tomto projektu a o použitých technologiích se mi nepodařilo sehnat.

6.2.3 Photosynth Photosynth je nová technologie vyvinutá firmou Microsoft a umožňuje nám vytvořit trojrozměrný obraz z běžných fotografií. Nejedná se však o běžné stereofotografie, podobné těm, o kterých jsem psal ve své práci, ale o další vývojový krok stereoskopie. Pro vytvoření photosynthu potřebujeme počítač s připojením na internet a sérii fotografií, které se alespoň částečně překrývají. Čím více fotografií budeme mít, tím lepší trojrozměrný model dostaneme. Fotografie vložíme do programu Photosynth a ten nám z nich vytvoří plastický obraz fotografovaného objektu. Objekt si můžeme přibližovat, oddalovat a dokonce si prohlížet ze všech stran. Tímto způsobem lze do třetího rozměru převést celá města a vytvořit tak novu generaci map, které nám umožní si z domova projít například ulice Londýna. Photosynth má velkou budoucnost a v budoucnu se s ním budeme setkávat v každodenním životě.

49

Seznam použité literatury Robert E. Green. The Persuasive Properties of Color. Marketing Communications, 2004. 39s. Jan V. White, Color for Impact: How Color Can Get Your Message Across or Get in the Way, Strathmoor Press, 1997. 64s. ISBN 978-0962489198 Ferwerda, Jacobus Gijsbertus. The world of 3–D. Boerger : 3-D Book productions, 2003. 300s. ISBN 90-71377-51-2 Československá akademie věd, Encyklopedický slovník, Praha : Academia. 1981. 414s. Část třetí : pro – ž. ISBN 505-21-858 Wikipedie, otevřená encyklopedie. Stereoskopie [online]], [cit. 2008-12-27]] Dostupný z WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/stereoskopie Underground 3D Cinema. Anaglyph glasses [online]], [cit. 2008-12-27]] Dostupný z WWW: http://www.underground3dmovies.com, 27.12.2008 Past Consultants. Stereoscope [online]], [cit. 2008-12-27]] Dostupný z WWW: http://www.pastconsultants.com/pix/, 27.12.2008 BNR. Imax [online]], [cit. 2008-12-27]] Dostupný z WWW: http://www.bnr.bg/NR/rdonlyres/, 27.12.2008 Dan´s Data. Shutter glasess [online]], [cit. 2008-12-27]]. Daniel Rutter. Dostupný z WWW: http://www.dansdata.com/images/v8200d/, 27.12.2008 Krunker : Technology Around the World. Philips LCD [online]], [cit. 2008-12-27]]. Felix Lung. Dostupný z WWW: http://www.krunker.com, 27.12.2008 Geschichte der Stereoskopie. Empoli. [online]], [cit. 2008-12-27]]. Martin Kohler. Dostupný z WWW: http://www.3d-historisch.de/Geschichte_Stereoskopie.htm, 27.12.2008 3D Fotogalerie Tomase Geita. Stereofotoaparát [online]], [cit. 2008-12-27]]. Tomáš Geit. Dostupný z WWW: http://www.3dfoto.wz.cz/, , 27.12.2008 Marillier. Hauron [online]], [cit. 2008-12-27]] Dostupný z WWW: http://www.marillier.nom.fr/collodions/PGH/pics/,, 27.12.2008 Stereo Photography. Wildlife Photography [online]], [cit. 2008-12-27]]. John Hart. Dostupný z WWW: http://www.crystalcanyons.net, 27.12.2008

50

Tvorba 3D fotografií v domácím prostředí

Recommend Documents