История растровых стерео- и вариоизображений

Принцип работы линзового растра

Принцип работы щелевого растра

Наверное, вы уже видели переливающиеся картинки или стереофотографии под гофрированными прозрачными пластинами. Некоторые из вас наверняка разбирали эти несложные конструкции на составные части, чтобы узнать, как они устроены. А устроены они довольно просто: полимерная пластина - это набор мелких цилиндрических линз, приклеенный к ней отпечаток представляет собой картинку из полос, каждая полоса отклоняется микролинзой под определенным углом так, что в левый и правый глаз попадают немного различающиеся картинки, и мы видим либо объемное изображение, либо меняющиеся с углом поворота вариокадры. Оптическим аналогом линзового растра является решетчатый растр, состоящий из чередующихся прозрачных и непрозрачных полос. Точно также небольшие отверстия - камеры-обскуры - являются аналогом линзы.

История создания изображений с использованием растров восходит по крайней мере к 1692 году. Французский живописец Буа-Клэр (G.A. Bois-Clair) обнаружил, что может достичь пространственного эффекта, располагая между картиной и зрителем решетку. Буа-Клэр рисовал два различных изображения на плоской поверхности, над которой прикреплял решетку из пластин. Пластины располагались перпендикулярно к поверхности и закреплялись под прямым углом. Глядя с левой стороны, мы видим одно изображение, с правой - другое, глядя прямо, мы видим оба изображения. Его работы можно увидеть в замке Розенборг в Копенгагене. Подобные картины, но с тремя различными изображениями, можно увидеть в Брюссельском музее изобразительных искусств.

В 1896 француз Бертье (Berthier) возродил метод Буа-Клэра. Одновременно с Бертье в том же году идею применения решетчатого растра высказал Лизеганг. В 1940 году в Москве был сконструирован первый в мире стереоэкран со светопоглощающим растром из проволоки. В 1941 году кинозал был открыт, зрители могли видеть стереоскопический фильм "Концерт" без очков и каких-либо дополнительных приспособлений.

Габриэль Липпман

Особый вклад в развитие стереофотографии внес Габриэль Липпман. Габриэль Ионас Липпман (1845-1921) - нобелевский лауреат, получил нобелевскую премию за изготовление цветных фотографий с помощью интерференции в толстых слоях светочувствительной эмульсии. Этот способ получения цветной фотографии не получил широкого распространения, цветные снимки мы получаем другим способом. Липпман, профессор парижского университета, известен своими работами в области электричества и пьезоэлектричества, сейсмологии, астрономии. Ему принадлежит идея получения объемной фотографии с помощью пластины, состоящей из набора мелких сферических линз (интегральная фотография). Он сделал первую попытку создать подобную объемную фотографию в 1908 году. В непрозрачной пластине было просверлено множество мелких отверстий - камер-обскур. Камеры-обскуры формировали изображение предмета с немного разных точек зрения, в целом создавая объемное изображение. Экспонирование было длительным, изображение получилось нечетким, опыт не удался. Липпман разработал другую схему, но уже не для сферических, а для цилиндрических линз. Основная идея состояла в том, что каждая линза не должна формировать отдельного изображения предмета, линза формирует только небольшую часть изображения, и эти части складываются вместе в единое целое. Под каждой линзой находится только малая часть изображения, а не все изображение целиком. Это дает выигрыш в разрешении: разрешение изображения уже не должно быть таким высоким, как в первом эксперименте. Для получения объемного изображения с помощью гофрированных пленок Липпман разработал особую схему стереосъемки, которая подходит только для съемки небольших предметов с малого расстояния при особом освещении. Первоначальная схема получения стереоизображений совсем не походила на современную.

Морис Бонне

Свою идею Липпман не смог воплотить в жизнь, но ею заинтересовался французский изобретатель Морис Бонне. Он был фотографом-любителем. Его заинтересовала идея Липпмана получения объемных изображений с помощью гофрированных пленок. Он довел схему создания подобных стереоизображений до своего логического завершения, и ею пользуются и по сей день. Эта схема заключается в том, что ряд изображений, снятых с разных точек зрения, нарезается узкими полосками и чередуется в обратном порядке (линза формирует перевернутое изображение) с периодом, равным ширине цилиндрической линзы. Морис Бонне сконструировал специальный фотоаппарат для стереосъемки, который создавал уже готовое полосовое изображение. Этим фотоаппаратом снимались виды Парижа. Фотоаппараты подобной конструкции используются и сейчас. Морис Бонне получил мировую известность, его работой заинтересовался Национальный комитет научных исследований. С 1961 и по 1988 (до пенсии) он проработал на государственной службе. Морис Бонне - владелец около 400 патентов, которые теперь являются достоянием общественности.

Изобретение Мориса Бонне получило широкое распространение по всему миру. По сегодняшний день в разных странах мира изготавливается разнообразная стерео- и вариопродукция: значки, календарики, открытки, рекламные плакаты, коврики для мышей и многое другое. Во Франции, родине линзовой стереофотографии и самой фотографии, существуют стереофотолаборатории. Покупатель четырехобъективного фотоаппарата (фотоаппарат продается той же лабораторией) отдает отснятую пленку и получает готовую стереофотографию. Подобно тому, как лаборатории Кодак, расположенные на каждом углу, печатают цветные фотографии, во Франции печатают объемные.

Семен Павлович Иванов, Морис Бонне, Жан Вивье

В России научные разработки в области стереоскопии велись в московском НИКФИ (институт кино и фотографии). В начале уже прошлого века в лаборатории Семена Павловича Иванова разрабатывались технологии изготовления стереоизображений. О лаборатории Иванова было известно Морису Бонне и он с интересом следил за работой московских ученых. В 1941 году в Москве был создан стереокинозал с проволочным растровым экраном. В 1963 году был разработан метод получения многоракурсных стереофотографий, до 12 ракурсов (сейчас с помощью компьютера можно легко создавать многоракурсное изображение, в то время это было трудно сделать технически). В 1970 году лаборатория принимала участие во всемирной выставке в Японии в Осаке. На этой выставке сотрудники лаборатории демонстрировали свой проволочный растровый экран и линзовый растр, изготовленный по особой уникальной методике. Этот оптический растр по своим характеристикам превосходит все современные линзовые растры. На этой же выставке демонстрировались стереоработы Мориса Бонне. Лаборатория имеет множество патентов. В 1979 году начато массовое производство стереооткрыток. Книги, написанные сотрудниками лаборатории, стали библиографической редкостью, их теперь можно найти, например, в библиотеке НИКФИ.

Появление компьютеров и цифровой техники значительно облегчило создание стерео- и вариоизображений. В настоящее время аналоговые способы создания заменили цифровые. Фирмы, использующие компьютерные технологии, существуют уже много лет. Кроме этого множество фотолюбителей занимаются изготовлением стереофотографий.

Если вы думаете, что в этой области все давно изобретено и разработано, то вы глубоко заблуждаетесь. Здесь еще много нерешенных проблем. Взять хотя бы программное обеспечение, оно далеко от совершенства. Качество печати также оставляет желать лучшего. Вы не можете просто зайти в магазин и купить стереооткрытку, а о художественном уровне выпускаемого ширпотреба и говорить не приходится. Люди, пришедшие в эту область стереофотографии сегодня, оказываются в гуще событий.

Вазенмиллер Е. А.