立体視の原理と使用機材等

立体視・立体写真の原理
　　

撮影機材・立体写真の作成方法



立体視・立体写真の原理
　人は目で物を見ますが，目で物が見えるのは，角膜を通して眼球内の水晶体で屈折した光が眼球奥の網膜で焦点を結び，網膜上に像を形成することによるものです。しかし，網膜上に形成される像は二次元画像なので，そのまま直接立体や物の奥行きを感知できるわけではありません。　立体感は，視差立体視（ 右眼と左眼での視差（右眼と左眼の位置の差から，右眼の網膜と左眼の網膜には異なった像が写っている。）による両眼視差立体視（両眼立体視。両眼視差を利用して脳が空間の再構築を行う。）），視点移動による視差に基づく運動視差立体視（運動立体視），焦点調節（水晶体の焦点距離に応じた距離のものだけが鮮明に見える。），像の大きさの比較（大きさを知っている (assumed size) ものが小さく見えるなら遠い。），肌理勾配（ 同じ肌理（テクスチャ）なら遠いほど細かく見える。），透視（パースペクティブ），大気透視（大気中では遠くのものはぼやけて見える。），線状透視 （遠くに向かうものは消失点に向かって見える。），陰影（直接には距離はわからないが物体の厚みの手がかりとなる。），重なり（隠れているものは隠しているものより遠い。）といった様々な方法で得られますが，ヒトなど両眼が前面に向いた動物が最大数百メートル以下の近距離を見るときは，両眼視差による両眼視差立体視が最も重要です。立体視による視覚は，完全な３次元の知覚ではなく、２次元の視覚に奥行き情報を追加した，2.5次元の知覚となります。
　そうすると，逆に，平面上の画像でも両眼に視差が生じるように映像を写すことで，脳に立体として認識させることができることになります。すなわち，視差が生じるような2枚の画像を左右に並べ，片眼ずつ同時に見ることにより，撮影対象を立体的に知覚できるようになります（立体視）。また，立体的印象をもつように描かれた図や絵を「ステレオグラム」といいます。
　立体視にはいくつかの方法がありますが，このうち，何も器具を用いず肉眼で直接ステレオグラムの画像を見る方法を「裸眼立体視」といい，裸眼立体視には，平行法と交差法があります。平行法は右眼で右の画像を，左眼で左の画像を見る方法であり，交差法は左眼で右の画像を，右眼で左の画像を見る，つまり視線が画像の前で交差するように見る方法です。このホームページに掲載している立体写真（ステレオグラム）は，全て平行法によって立体視を行うものです。
　平行法の練習方法は以下のとおりです。
　①　目から力を抜きぼんやり見るような感じで焦点を画像より少し奥に合わせる。すると画像がぼやけて分裂する。（２枚の画像が４枚になる）
　②　焦点を奥へ移動させてゆくと、分裂した画像がお互い中央に向かって重なってゆく。
　③　左右二つの像がちょうど中央で融合する位置で焦点の移動を止める。
　④　うまく重なるように焦点を前後に微調整する。成功すれば中央画像が立体的に見える。
２枚の画像が重なるまで目を画像に近づけてからゆっくりと引くと合わせ易いです。




撮影機材・立体写真の作成方法
　私がこのホームページで紹介させて頂いている立体写真は，富士フィルム株式会社で製造・販売されていたFINEPIX REAL 3D W３で撮影したものです。このカメラは，本体の左右に１つずつ，２個のレンズがついており，付属のソフトウェアを用いることで，簡単に立体写真（ステレオグラム）を作成することができます。
　FINEPIX REAL 3D W３で撮影した画像は，いったんMPO（.mpo）というファイル形式で保存されますが，付属のソフトウェア（MyFinePix Studio。最も新しいバージョンのものが富士フィルム株式会社のホームページからダウンロードできます。）でこのMPOファイルをJPEG形式のステレオグラム２枚（ステレオペア）に分解することができます。分解したステレオペアをワープロソフト等を用いて２枚並べれば，それで立体写真になります。ただ，分解したばかりのステレオペアだとサイズが大きいので，私は，「縮小専用」というフリーの画像縮小ソフトを用いて画像のサイズを小さくしています。
（2014年11月16日）







参考ホームページ
　ウィキペディア「立体視」
　http://ja.wikipedia.org/wiki/立体視
　ウィキペディア「ステレオグラム」
　http://ja.wikipedia.org/wiki/ステレオグラム