3D-illusies

Jullie weten het natuurlijk: we zien onze omgeving ruimtelijk omdat we met ons linkeroog een beeld opnemen dat een beetje verschoven is t.o.v. het beeld dat op ons rechter netvlies gevormd wordt. Onze hersenen verwerken dan beide signalen tot één 3D-beeld.
Je weet dat men 3D probeert te simuleren met brilletjes van allerlei types of met meer geavanceerde elektronische middelen.
Daarover heb ik hier al een paar keer geblogd.

Vandaag liep ik op internet een nieuwe methode tegen het lijf om ons een 3D-illusie te laten beleven: met geanimeerde GIF’s.
GIF is een bestandsformaat voor digitale afbeeldingen.
Zoiets zoals het misschien beter bekende JPG-formaat waarin meestal de fotootjes worden opgeslagen die we met onze digitale camera’s maken.
Maar het GIF-formaat heeft als belangrijk voordeel dat er meerdere beelden samen in één GIF-bestand kunnen worden opgeslagen.
Bij de weergave van het bestand worden de beelden die er in zijn opgeslagen, na elkaar weergegeven.
Als je dit voortdurend herhaalt, levert dit een filmpje, een animatie op.
Vandaar dat men spreekt van geanimeerde GIF’s.
Hoe meer beelden in het GIF-bestand, hoe vloeiender de animatie.
Zoiets heb ik tijdens mijn leraarschap meerdere keren gebruikt om bijvoorbeeld het verloop van een chemische reactie te verduidelijken:

Nu zijn een paar pientere jongens op het idee gekomen om met geanimeerde GIF’s een 3D-illusie op te wekken.
In het GIF bestand dat ze daarvoor gebruiken, zitten twee beelden die vanuit een lichtjes verschillend standpunt zijn opgenomen, vergelijkbaar met het verschil in gezichtshoek tussen ons linker en ons rechter oog.
Als je zo’n GIF afspeelt, verkrijg je een 3D-effect zonder brilletje!
En al bij al vind ik het resultaat behoorlijk stereo.
Bekijk maar eens het beeld hieronder.

En wil je nog meer van dat? Bezoek dan eens Mental_floss.
Maar zorg ervoor dat je niet zeeziek wordt van al dat gebibber…

3D: doorbraak in 2011?

In 2010 is er nogal wat te doen geweest over 3D.
Er waren de grote 3D-films: Avatar, Alice in wonderland.
Ook 3D-TV-toestellen deden hun schuchtere intrede.
Maar dat brilletjesgedoe is wellicht nog een flinke rem op de echte doorbraak.
Er wordt dan ook overal koortsachtig gewerkt aan kwalitatief goede 3D-beeldvorming zonder brilletje. Een paar weken geleden schreef ik hier al iets over mijn ervaring daarmee.

3D-TV en PC zonder bril: het komt er stilaan aan.

Nog even geduld dus. 2011 wordt misschien wel hét 3D-jaar…

3D kunnen zien heeft in sommige gevallen belangrijke voordelen.
Dit blijkt bijvoorbeeld uit het enthousiasme waarmee de leerlingen en leerkracht van de abdijschool In Reading reageren op de 3D-projecties in de biologieles.
Dat is heel wat anders dan de kleurplaatjes waarmee ze het ons moesten duidelijk maken.
We zullen altijd wel voor iets te vroeg geboren zijn.

Norc: 3D++

Ik kom nog even terug op mijn bericht van woensdag 7 april over Google Maps in 3D.
Wie dat toen uitgeprobeerd heeft zal wel ondervonden hebben dat de kwaliteit van de stereobeelden niet denderend is.  Google heeft zijn 3D intussen van zijn streetview weggehaald.
Maar goede 3D is te zien via de Norc-site.
Norc stelt op zijn site streetview beschikbaar van vooral Oost-Europese steden, maar ook van Wenen bijvoorbeeld en van Tirol.
En zoals in Google Maps kan je ook daar kiezen voor een 3D-weergave. Je moet daarvoor klikken op het rood-cyaan-brilletje in de linkse bovenhoek van de streetview.
Maar het kwaliteitsverschil is hemelsbreed! Norc biedt scherpe 3D-beelden in een prima resolutie.
Je kan dat hieronder zelf ondervinden (als je “zo’n brilletje” hebt tenminste met dit beeld van Wenen:

Maar als je echt Norc eens wil uittesten, ga je best naar de website zelf.
Daar vind je naast de streetview ook een Google Map die je toelaat op de plaats waar je de streetview wil zien op de kaart te kiezen.
Google heeft dus nog werk aan de winkel om zijn 3D tot op het het niveau van Norc op te krikken!

Google Maps in 3D

Op 1 april liet Google weten dat de kaarten in Google Maps in 3D te bekijken waren.
Een aprilgrap dacht iedereen.
Maar bijna een week later is het nog steeds mogelijk om streetviewbeelden in 3D te bekijken!

Wie dus nog zo’n oud rood-cyaan-brilletje liggen heeft kan eens kijken wat dit 3D-effect te bieden heeft.

Waar je moet op letten als je het effect wil uitproberen, is op het icoontje links in het beeld.


Door er op te klikken kan je overschakelen van 2D naar 3D.

Als illustratie heb ik hieronder een streetview in de buurt van de Tower Bridge in Londen ingelast:


View Larger Map

Je bekijkt dat toch best in een grotere weergave en klik op “View Lager Map”.
Het heeft wel iets, maar er zal toch nog aan de technologie moeten gesleuteld worden om het echt aanvaardbaar te maken.
Eén ding is duidelijk: de 3D-rage is niet meer weg te denken.
Spectaculaire 3D-films als Avatar en Alice in Wonderland lokken volle zalen.
3D-TV is in volle voorbereiding: Philips, Sony en Samsung bieden nu of in de loop van de volgende maanden, hun eerste modellen aan.
En PC-fabrikanten zoals Dell, hebben hun eerste 3D-monitoren klaar.

Digitale TV, LCD-scherm, plasmascherm, LED-scherm, OLED-scherm, 3D-scherm.
Kan jij nog volgen? 

3D met een zonnebril of het Pulfrich-effect

In mijn blogje heb ik het al meermaals gehad over optische en andere illusies.
Ik ben dan ook regelmatig op zoek naar nieuwe voorbeelden.
Eergisteren kwam ik op YouTube bij een mooie terecht.

Je weet dat een TV- of een PC-scherm ons geen driedimensionaal beeld levert.
Dit heeft te maken met het feit dat onze beide ogen op zo’ n scherm een identiek beeld voorgeschoteld krijgen.
De beelden die in elk oog terecht komen, moeten lichtjes t.o.v. elkaar verschoven zijn opdat onze hersenen daar één dieptebeeld zouden kunnen van maken.
De bekendste truuk om dat toch te realiseren ken je wel: men plaatst een groen en een rood beeld over elkaar in één gecombineerde foto en men laat je daar naar kijken met zo’n rood-groen brilletje.
De bekende anaglyphenmethode.
Hieronder nog een mooi voorbeeld voor het geval je zo’n brilletje in de buurt hebt.


Maar niet iedereen heeft zo’n brilletje bij de hand.
En als je dan toch op je computerscherm een ruimtebeeld wil zien, dan kan dat bij bewegende beelden op een eenvoudige manier.
Je hebt dan helemaal niet zo’n rood-groen ding nodig.
Maar toch wel een brilletje: een zonnebril(letje).

Men maakt dan gebruik van het zogenaamde Pulfrich-effect.
Dit is een optische illusie die in 1922 door de Duitse fysicus Carl Pulfrich ontdekt werd.
Wat is dat effect dan wel?
Als je naar een horizontale beweging kijkt in een vlak vóór u, met één oog bedekt met een donker glas (b.v. van een zonnebril) en het ander oog onbedekt, dan krijgt die beweging een dieptecomponent in een vlak loodrecht op het vlak van de horizontale beweging.

Tot zover de theorie.
Nu de toepassing.
Neem een donkere zonnebril en kijk met je linkeroog, en alleen je linkeroog, door een glas van die bril.
Laat je ander oog dus onbedekt en start dan het filmpje hieronder.


  
Mooi niet? Maar voorzichtig! Let op dat ze je niet van je stoel afzwieren!

Over ogen-, oren- en… neusgatenrivaliteit

Onze zintuigen zijn de receptoren waarmee we onze omgeving ervaren.
Het is te zeggen: het zijn de detectoren die signalen uit onze omgeving opvangen en ze voor verwerking naar onze hersenen sturen.
Wat onze hersenen er van maken is dat wat we via ons bewustzijn ervaren.
Ik heb het hier al meer dan eens gehad over illusies. Over foutieve ervaringen. Omdat onze hersenen de binnenkomende signalen niet helemaal (of helemaal niet) correct verwerken.
Wat we ervaren is dus niet altijd de werkelijkheid.

Vandaag wil ik het niet over illusies hebben.
Maar over de soms bijzondere wijze waarop onze hersenen met binnenkomende zintuigsignalen omspringen.

Sommige van onze zintuigen beschikken over een dubbele uitvoering.
Voor het zien hebben we twee ogen, voor het oren hebben we twee oren.
En voor het ruiken hebben we twee neusgaten.
En nu blijkt er bij elk van die tweeledige waarnemers rivaliteit te bestaan dus beide partners van het koppel.

Eerst iets over de rivaliteit tussen onze twee ogen.
Je weet dat we dieptezicht hebben doordat onze twee ogen, van dezelfde omgeving, eenzelfde, maar lichtjes verschoven beeld naar onze hersenen sturen. Die verwerken het daar tot één ruimtebeeld.
Maar als we er via een truc kunnen voor zorgen dat elk oog een totaal ander beeld waarneemt, dan doen onze hersenen iets bijzonder.
Ze maken geen mix van die twee beelden, maar ze wisselen voortdurend tussen de twee binnenkomende beelden!
Dus als je b.v. in het ene oog een raster van horizontale lijnen stuurt en in het andere een raster van verticale lijnen, dan zie je geen ruitjespatroon zoals je misschien zou denken. Neen, want dat is een mix. Wat we zien zijn afwisselend horizontale en verticale lijnen.
Men spreekt dan van binoculaire rivaliteit



Wie ergens zo’n groen-rood brilletje liggen heeft, heeft de truc in huis om elk van zijn ogen een ander beeld te doen waarnemen.
Dan kan de ogenrivaliteit met het beeld hierboven even uitgetest worden.
Eén periode zal je de rode strepen zien, de andere periode de groene bogen. De duur van een periode verschilt van mens tot mens. Er treedt dus soms dominantie op. Bij mij is groen duidelijk dominant.

Ook bij onze twee oren treedt er rivaliteit op: bi-auditieve rivaliteit.
Dit is natuurlijk veel moeilijker te demonstreren omdat je zomaar geen apparaatje in huis hebt om het ene oor af te sluiten voor een klank en die bij het andere oor binnen te laten.
Maar je kan het effect benaderen.
Hieronder kan je twee tonen horen die zeer weinig in hoogte verschillen. We horen dit als één geheel, als een soort gallopritme. De tonen worden gemixt tot één geheel, zoals onze ogen hun twee lichtjes verschoven beelden tot één dieptebeeld mixen.

Klik hier voor dat effect.

Maar als de twee tonen meer in hoogte verschillen horen we ze niet meer als één geheel, maar beurtelings als afzonderlijke tonen, omdat onze hersenen maar aan één toon tegelijk aandacht geven. Ze mixen de tonen niet meer.

Klik hier voor dat effect

Blijft de vraag er ook een rivaliteit tussen onze twee neusgaten bestaat.
En jawel dat bestaat: binarale rivaliteit.
Onderzoekers onder leiding van Denise Chen van de Rice University in Houston hebben in het online-nummer van Current Biology op 20 augustus het resultaat van hun studie daarover gepubliceerd.
In Science News is wat meer uitleg over hun werk te vinden.
Ze boden aan proefpersonen gelijktijdig twee verschillende geuren aan: aan het ene neusgat was dat rozengeur en aan het andere de geur van een viltstift.
En volkomen in de lijn van de andere rivaliteiten, namen de proefpersonen de beide geuren afwisselend waar.
Blijkbaar zijn onze hersenen maar in staat om ook maar aan één geur tegelijk aandacht te schenken. Na een tijdje treedt er gewenning op en dan komt de andere geur sterker op de voorgrond.
Dit demonstreren kan ik niet.
Geurcomputers zijn nog niet uitgevonden (denk ik).

Veel praktisch nut heeft dit onderzoek op het eerste zicht niet.
Maar het zal aan de wetenschappers wellicht mogelijkheden bieden om te bestuderen hoe onze hersenen onze bewustwording en ons bewustzijn gestalte geven.

Het verloopt toch allemaal nogal ingewikkeld in ons koppeke nietwaar.
Gelukkig dat we ons daar niet op elk moment van bewust (moeten) zijn.

YouTube gaat 3D!

De Google- labs zijn volop aan het experimenteren met het beschikbaar stellen van 3D-filmpjes op hun YouTube-site.

Het gaat hier wel om 3D bekomen met de zogenaamde anaglyphenmethode.
D.w.z. dat 2 beelden, die ten opzichte van elkaar verschoven zijn, over elkaar geprojecteerd zijn: een cyaanbeeld voor het rechteroog en een rood beeld voor het linkeroog.
De verschuiving van die twee beelden is zodanig dat ze overeenkomt met de verschuiving waarmee onze twee ogen de realiteit altijd bekijken.
Onze hersenen voegen die twee verschoven beelden automatische samen tot een ruimtelijk beeld.
Dat dit zo is kan je eenvoudig testen door b.v. 2 potloden in elkaars buurt voor je ogen te houden: het ene op b.v. 30 cm en het andere op 35 cm.
Bekijk de potloden nu afwisselend alleen met het rechteroog en dan alleen met het linkeroog. Je zal de potloden zien verschuiven.
Als we er met twee ogen naar kijken verwerken onze hersenen de linker- en rechterwaarneming tot één beeld, waardoor we de diepteafstand tussen beide potloden kunnen inschatten.

Als je nu een brilletje hebt waarvan het rechter “glas” alleen het cyaanbeeld van de film doorlaat en het linker “glas” alleen het rode beeld dan voegen je hersenen die beelden samen tot een 3D-beeld.

Ik hoop dat je nog ergens zo’n brilletje liggen hebt.
Een beetje knutselaar kan dat ook wel zelf maken.
Je kan b.v. op de site van The Paper Project terecht voor een handleiding.

Ik heb een paar van die filmpjes bekeken en ik vind dit best wel spectaculair.
Voor de liefhebbers met brilletje heb ik er hier een tweetal.
Kijk maar eens mee.

Eerst een echte opname:


En nu nog een speciaal tekenfilmpje:

En we eindigen met dit lief smileytje: