Az a különleges adottság, hogy a bennünket körülvevő világot három dimenzióban, térben látjuk, a kétszemű látásunknak az eredménye. Félszemmel csak a takarás, a perspektíva és az árnyékoltság révén tudunk közvetett információkhoz jutni a tárgyak térbeli elrendeződéséről. Környezetünk háromdimenziós világa a szemünkben az ideghártyán (retina) képeződik le kétdimenziós formában. A két szemünk átlagosan 65 mm-es távolságban helyezkedik el egymástól, ezért a nem túlságosan távoli tárgyak esetén a két ideghártyán megjelenő síkképek kissé különbözőek, más perspektívájúak. A két szemből egyenként kétdimenziós információk haladnak az idegpályákon át a központi idegrendszer látóközpontjába, a térbeli érzéklet kialakulási helyére. A térbeli érzéklet kialakításában az ideghártyából érkező ingerület mellett a magasabb rendű agykérgi funkciók is szerepet játszanak, amelyek kiegészítik a képet, kiemelik annak egyes elemeit, és a korábbi látási és egyéb érzékszervi tapasztalatok alapján létrehozzák magát az érzékletet. A háromdimenziós látás két feltétele a távolság- és mélységészlelés, amelynek elemei öt csoportba sorolhatók. Ezek az összetartás (konvergencia), a retinális eltérés (retinális diszparitás), az akkomodáció, a parallaxis és a perspektivikus hatás.
1. ábra: A retinális eltérés jelensége
A konvergencia (összetartás) a két szem látótengelye által bezárt szöggel jellemezhető, amikor egy tárgyra nézünk. Ha a tárgy távolabb helyezkedik el tőlünk, akkor ez a szög kicsi, míg közeli tárgy esetén a szög megnő. A konvergenciaszög nagysága alapján a látórendszerünk idegi központja következtet a tárgy távolságára (1. ábra).
A retinális eltérés (retinális diszparitás) jelensége geometriai okokra vezethető vissza. Ha két szemünkkel az I. pontra fókuszálunk, akkor a pont képe mindkét szem esetében a retina ugyanazon helyén alakul ki. Ha ilyenkor a II. pont távolabb helyezkedik el az I. ponttól, akkor fókuszáláskor a II. pont képe a jobb és bal oldali szem retinájának különböző helyén jelenik meg. Ezt az eltérést a látórendszer érzékeli és felhasználja az I. és a II. pontok távolságának meghatározására (1. ábra).
Az akkomodáció biztosítja az éleslátást, lényege az, hogy távoli tárgyak nézése során a szemlencsénk ellaposodik, míg a közeli objektumokra való fókuszáláskor a sugárizom összehúzódása és a lencsefüggesztő rostok elernyedése miatt a lencse kigömbölyödik (2. ábra).
2. ábra: A sugárizom és a lencsefüggesztő rostok működése
Ez a működés lehetővé teszi, hogy a tárgy képe mindig az ideghártya sárgafoltjára, az éleslátás helyére vetüljön. Agyunk látóközpontja a távolság megbecsüléséhez valószínűleg a szem akkomodációját is figyelembe veszi.
Ha két azonos méretű tárgy közül az egyik közelebb, a másik távolabb van, a közelebbit nagyobb látószög alatt látjuk. Ezért, ha elmozdulunk, vagy a tárgy mozog, a közelebbi tárgyak ugyanakkora elmozdulása nagyobb látószögváltozást is okoz, ami azt is jelenti, hogy a tárgyak elmozdulása annál nagyobb, minél közelebb helyezkednek el hozzánk. Ez az úgynevezett mozgási parallaxis jelensége, amelyből következtetni lehet a tárgyak távolságára. A mozgási parallaxis jelensége jól használható térhatású grafikák készítésekor. Ilyenkor a jobb és bal oldali képeket úgy hozzuk létre, hogy a grafika egyes elemeit különböző távolságokba eltoljuk, a szemlélőhöz közelebb esőket nagyobb, míg a távolabbiakat kisebb mértékben (3-5. ábrák).
3. ábra: A parallaxis elve alapján készült sztereoképpár
4. ábra: A fenti képpárból előállított 3D anaglif kép
5. ábra: A fenti technikával készült 3D anaglif grafika
6. ábra: A botpoloska a parallaxis alapján tájolja be zsákmányát, egy búvárpoloskát
Azonos grafikai elemek esetén a térhatást tovább fokozhatjuk perspektivikus hatásokkal is, például úgy, hogy a távolabbi elemeket lekicsinyítjük, és függőleges irányba elmozdítjuk felfelé. A mozgási parallaxis jelenségét használja ki zsákmányszerzése során az imádkozó sáska és a vízi botpoloska, amelyek az áldozat becserkészése közben lassú vízszintes irányú testmozgást végeznek, ami lehetővé teszi, hogy fogólábaik lecsapása előtt pontosan meghatározzák a zsákmány térbeli helyzetét (6. ábra). A perspektivikus hatást azok a vizuális elemek alakítják ki, amelyek mélységi információkat közvetítenek az agyi látóközpontunk felé. Ezek az elemek hozzájárulnak ahhoz, hogy egy sík kétdimenziós képet képesek legyünk térben is értelmezni. Ilyen vizuális elemek például az összetartó vonalak, amelyeket a látórendszerünk távolodó párhuzamos egyeneseknek érzékel.
7. ábra: Csonkagúla sztereoképpár
Az előbbi két grafikai objektumot csonka gúláknak érzékeli látórendszerünk. A jobb oldali kép a bal oldali tükrözésével és a valós árnyékviszonyokat imitáló átszínezéssel készült. Eredménye a sztereoképpár, amelyből létrehozható egy 3D anaglif kép (7-8. ábrák).
8. ábra: Csonka gúla 3D anaglif kép
Térbeli információt hordoz a takarás: a szemlélőhöz közelebb elhelyezkedő tárgy képes részben vagy egészben eltakarni a távolabbi tárgyat; a méretbeli változások: a távolabbi objektumokat kisebbnek látjuk; a relatív magassági helyzet: a magasabban álló tárgyakat távolabbinak érzékeljük; a részletgazdagság csökkenése: a távolság növekedésével egyre kevésbé látjuk részletgazdagnak a tárgyakat; az árnyékolások: az árnyékként értelmezhető képelemek térbeliséget sejtetnek és a színek perspektivikus hatása: a légköri fényszóródás jelensége miatt a távolabbi objektumokat kékesebbnek látjuk, mint a közelebbieket.
Mindezek alapján elmondhatjuk, hogy az esetek többségében a 2D-s képek mélységi információkat hordoznak. Az előbbiekben felsorolt vizuális elemek olyan erőteljesen közvetítik a mélységi információkat agyunk látóközpontja felé, hogy a hatás alól akaratlagosan sem tudjuk kivonni magunkat. Ezt szemléltetik azok a „drótrajzok”, amelyeket csak háromdimenziós objektumok vázaként tudjuk értelmezni (9. ábra).
9. ábra: Térhatású objektumokat megjelenítő drótrajzok
Látórendszerünk jellemző sajátossága, hogy a szemekből érkező képi információkból „igyekszik” minden esetben térbeli érzékletet szintetizálni, és ebben a hihetetlen erős törekvésben saját maga becsapásától sem riad vissza, ami a vizuális illúziók egy részét is értelmezhetővé teszi. A térbeli információk érzékelése minden képlátó élőlény számára létfontosságú képesség, ezért érthető, hogy a látószervi apparátus fejlődésével párhuzamosan az agyi látóközpont evolúciója is ennek a célnak lett alárendelve.
10. ábra: Zöllner illúzió
Egy a fentiekhez hasonló elemeket tartalmazó perspektivikus képen a hosszú, távolodó vonalaknak összetartania, a rövid vonalaknak viszont sűrűsödnie kellene a térérzékelést „erőltető” agyunk szerint, ami a párhuzamos hosszú vonalakból és egyenlő távolságra elhelyezkedő rövid vonalakból álló ábra érzékelésénél diszharmóniát, az úgynevezett Zöllner illúzió megjelenését eredményezi (10. ábra).
11. ábra: Folyosó illúzió
A folyosó-illúzió esetében a folyosót ábrázoló rajz erőteljes perspektivikus hatást fejt ki agyi látóközpontunkra, aminek következtében a magasabban lévő narancssárga oszlopot nagyobbnak érzékeljük, mint a másikat, annak ellenére, hogy ezek mérete tökéletesen megegyezik (11. ábra). Az emberi agy még a térben elképzelhetetlen ábrákat is „igyekszik” perspektivikusnak látni (12. ábra).
12. ábra: Lehetetlen "térbeli alakzat"
Irodalom
Kriska Gy. (2008): Térhatású fényképezés és szemléltetés. Flaccus Kiadó, 103. o. + CD–ROM
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
