Ảo ảnh lập thể – Stereogram

Ảo ảnh lập thể

Bạn có thấy được nội dung bức tranh sau đây hay không? Hãy dành một ít thời gian để quan sát xem.

Nội dung bức tranh

Nếu bạn không thấy được cũng chả sao cả vì thực chất bức tranh 2D này vốn không trực tiếp vẽ nội dung trên mà sử dụng những hình ảnh lặp lại có chút sai khác để tạo ra một ảo ảnh 3D là nội dung thật sự của bức tranh. Cách tạo nên ảo ảnh này được gọi là ảo ảnh lập thể (Stereogram)

Nguyên lý hoạt động

Hãy thử nhắm mắt trái lại và chỉ nhìn bằng mắt phải. Sau đó đổi lại, chỉ nhìn bằng mắt trái và nhắm mắt phải. Đổi qua đổi lại vài lần, bạn có nhận thấy sự khác biệt giữa hình nhìn được bởi hai mắt không? Đúng vậy, về nguyên tắc, hai mắt của chúng ta nằm ở hai vị trí khác nhau nên đáng lẽ ra phải nhìn thấy hai hình ảnh khác nhau. Tất nhiên hai hình ảnh này sẽ có nhiều điểm tương đồng nhưng cũng sẽ có những điểm khác biệt. Chính nhờ sự phân tích sự tương đồng và khác biệt của hình ảnh từ hai mắt mà não chúng ta có thể hình thành một hình ảnh thống nhất về không gian 3D mà chúng ta đang quan sát

Stereogram cũng dựa vào nguyên lý đó để tạo ra ảo ảnh. Những hình stereogram sẽ bao gồm các hình ảnh giống nhau được khéo léo sắp xếp cách đều theo một cấu trúc nhất định. Khi mắt người nhìn vào những ảnh này, mỗi mắt sẽ cho ra những ảnh khác nhau. Thông thường chúng ta sẽ ghép những ảnh của cùng một đối tượng lại từ hai mắt để tạo ra ảnh đi vào não. Tuy nhiên, do những hình ảnh giống nhau lặp lại này, ta có thể điều chỉnh để não nhầm tưởng rằng ảnh của vật A do mắt trái thấy được lại nối với ảnh của vật B do mắt phải thấy được (như hình vẽ). Điều này khiến cho ảnh ảo thu được có cảm giác sâu hơn so với vị trí thật.

Mô tả cụ thể hơn thì với 2 ảnh thật giống nhau đứng liên tiếp, 2 mắt của chúng ta đáng lý ra phải nhìn thấy 4 ảnh (R và R’ cho mắt phải, L và L’ cho mắt trái). Để thấy ảnh thật chúng ta ghép R và L, R’ và L’ để cho ra I và I’. Nhưng nếu điều chỉnh để ảnh R ghép với L’ thì ra sẽ có 1 ảo ảnh ở giữa và 2 ảnh mờ R’ và L ở hai bên.

Độ sâu của ảo ảnh này sẽ phụ thuộc vào khoảng cách giữa cách hình giống nhau liên tiếp. Bằng cách điều chỉnh những khoảng cách này sẽ cho ra những ảnh ảo có độ sâu khác nhau, từ đó tạo nên cảm giác 3D. Ví dụ như khoảng cách của những bông hoa bên dưới đáy hình ngắn hơn khoảng cách các đám mây ở phía trên hình. Làm cho ảo ảnh của bông hoa sẽ gần hơn còn mây sẽ trông như xa hơn.

Để nhìn được ảnh ảo này một số mẹo có thể được áp dụng như để sát tấm ảnh vào gần mặt (chạm mũi), ở vị trí này mắt không thể nào nhìn được ảnh và sẽ tập trung vào một điểm nằm phía sau ảnh thật. Sau đó từ từ đưa ảnh ra xa nhưng vẫn giữ nguyên sự tập trung vào sau tấm ảnh thay vì chú ý vào bức ảnh. đến được khoảng cách phù hợp ta sẽ thấy ảo ảnh hiện ra. Một cách khác là đặt một vật sau tấm ảnh thật để mắt tập trung vào đó nhưng mắt vẫn nhìn thấy tấm ảnh. Tuy nhiên cách này khá khó để ước lượng khoảng cách đặt vật cần thiết.

Ứng dụng

Stereogram thật ra chỉ là một trò lừa ảo ảnh thị giác, thường dùng cho nghệ thuật để tạo ra những tấm ảnh lạ mắt. Tuy nhiên việc nhìn thấy và cảm nhận Stereogram sẽ là một ví dụ thực tiễn và cách thức mà hệ thống thị giác hoạt động. Những camera 3D trong các thiết bị điện tử cũng dùng nguyên lý tương tự với nhiều camera quan sát các góc khác nhau để tổng hợp nên không gian 3D của vật.