Из стереопары в лентикулярное изображение

Майкл Браун (Michael Brown) ISU STEREOSCOPY N108, ISSUE 4, 2016

Сереофотографы часто делятся своими работами с теми, кто не знаком с данной формой искусства. Бывает так, что простым зрителям очень не нравится использовать для просмотра 3D изображений стереоскоп, специальные очки либо особые техники просмотра невооруженным взглядом. Лентикулярные 3D изображения легко рассматривать, а также можно передавать друг другу или повесить как картину на стене дома либо на выставке.

Как правило, глубина лентикулярного изображения меньше чем глубина изображения, рассматриваемого с помощью стереоскопа. От лентикулярных изображений не стоит ожидать того же эффекта, что от изображений для стереоскопа либо изображений для 3D телевизора; с линзой такого эффекта невозможно добиться. Однако, хорошо сделанное лентикулярное изображение это нечто особенное, и люди, как правило, бывают впечатлены теми 5-10 сантиметрами глубины, которые может продемонстрировать лентикулярное изображение.

Большинство любителей 3D знает, что лентикулярные изображения создаются из серии кадров, двух кадров стереопары будет недостаточно. Однако, существуют способы конвертации, позволяющие создать лентикулярное изображение из стереопары. Пожалуй, самый простой способ заключается в использовании компьютерных программ для создания карт глубины и серии кадров. Успех в данной области определенно зависит от самого изображения. Бывает, что программа отлично работает в авто-режиме, а бывает, что и совсем не работает. Предлагаю для начала поэкспериментировать с простой стерео композицией.

Для реализации предложенной задачи существуют как платные, так и бесплатные программные решения. В этой статье я  расскажу об использовании Triaxes StereoTracer Pro. Эта программа платная и совместима с Windows ОС. Программа принимает MPO файлы, либо стереопары, отсканированные с пленки, и создает карты глубины в оттенках серого для правого и левого кадров стереопары. Затем эти карты глубины и стереопара используются для генерации многокадровой серии ракурсов, выполненных с горизонтальным перемещением в пределах заданного параллакса. Серию кадров затем можно использовать в специальной кодирующей программе, используемой для создания лентикулярных изображений.

Должен отметить, что с помощью данного способа конвертации можно создать лентикулярное изображение с хорошей глубиной, однако не ждите, что оно сможет сравниться с изображениями, снятыми как серия кадров с горизонтальным перемещением в пределах заданного параллакса. На мой взгляд, самые лучшие результаты можно получить только, если снять сцену либо с помощью штатива, либо многокамерной установки, когда  стереобазис в 3-6 раз больше чем обычно.

Для наглядности в данной статье я использую MPO изображение, снятое на камеру Fuji W1.

MPO для параллельного просмотра. Снято камерой Fuji W1.

Анаглиф MPO.

Пользователи часто обрабатывают MPO файлы в программе StereoPhoto Maker (SPM), где они задают параметры стерео окна. Стерео окно для лентикулярного изображения задается несколько иным способом, чем это обычно принято в стереоскопии. Поскольку глубина лентикулярного изображения ограничена, лучше всего поместить ту часть изображения, которая должна быть самой четкой, на уровне стерео окна. Этот уровень еще называют областью нулевого параллакса или нулевой точкой. Другие объекты сцены будут иметь отрицательные и положительные значения параллакса. Таким образом, объекты переднего плана выступают вперед из стерео окна, а объекты заднего плана находятся за окном. В этом случае окно также представляет собой поверхность лентикулярной линзы. Вы можете задать параметры окна в SPM, но, на мой взгляд, вы сделаете это быстрее с помощью встроенных элементов управления StereoTracer Pro.

Основные этапы будут следующими:

1. Запустите StereoTracer Pro и откройте MPO файл.


Выбор типа исходного изображения: Этот диалог позволяет выбрать изображение и карту глубины, либо создать новую карту глубины из стереопары.



Выбор типа карты глубины: Этот диалог позволяет создать карту глубины с помощью левого, правого или обоих изображений стереопары. Использование обоих изображений стереопары позволяет симулировать эффект оглядывания при создании последовательности кадров.

2. Используйте кнопки для автовыравнивания и выставления параллакса.


Диалог совмещения изображений: Можно вручную выровнять передний и задний планы изображения, либо выбрать функции Автовыравнивания и Автопараллакса.

3. Выберите самую лучшую из 9 предварительных карт глубины.


Выбор карты глубины: StereoTracer Pro автоматически создаст 9 различных вариантов карты глубины. Пользователь может выбрать ту, что выглядит лучше всего.



Параметры генерации карты глубины: Если ни одна из сгенерированных карт глубины не подходит, пользователь может изменить параметры чувствительности, размытия, и определения границ для достижения другого результата.

Примечание Triaxes: для получения более хороших результатов на фотографиях рекомендуется снять опцию Use segmentation.
4. Сгенерируйте серию кадров. Для начала попробуйте такие параметры: 36 кадров, параллакс 7%, область нулевого параллакса 127.


Параметры генерации кадров: После генерации карты глубины программа позволяет пользователю установить желаемое количество кадров, значение параллакса в %, и область нулевого параллакса.  В этом примере я выбираю сгенерировать 36 кадров вместо предложенных по умолчанию 12, а также меняю значения параллакса и область нулевого параллакса с предложенных 7% и 127 на 10% и 136.

5. Экспортируйте и сохраните серию кадров.
6. Закодируйте серию кадров под пластик и напечатайте.
7. Наложите лентикулярный пластик на напечатанное изображение.

(Последние два этапа не затрагиваются в данной статье).

Я использую StereoTracer Pro для генерации серии кадров из 3D MPO файлов или сканированных стерео фотографий.  StereoTracer Pro может экспортировать набор кадров в программу 3DMasterKit от Triaxes для кодирования под растр. Но поскольку у меня нет этой программы, я использую для этого другой софт.

Как правило, я вижу очевидные ошибки в картах глубины и последовательностях кадрах, созданных StereoTracer Pro в автоматическом режиме. Такие ошибки обычно не очень критичны для меня, a напечатанные изображения получаются более или менее хорошо. Закодированные под растр изображения я печатаю на принтере Epson 4900, используя глянцевую бумагу формата А4. Я также использую лентикулярный растр с шагом 60 LPI от Micro Lens Technology.

Если вам не нравится напечатанное лентикулярное изображение, вы можете поменять значения по умолчанию, которые использует программа для генерации кадров. Есть 3 параметра, которые можно изменить: количество генерируемых кадров, значение параллакса в %, и расположение области нулевого параллакса.

Обычно для создания лентикулярных 3D изображений я использую от 10 до 100 кадров. Чем больше кадров, тем меньше степень «дрожания», которое проявляется при вращении итогового изображения в руке. «Дрожание», как правило, появляется в тех областях изображения, где заданы максимальные значения глубины. Однако, тут есть недостаток — чем больше кадров используется, тем дольше компьютер обрабатывает изображение и тем больше файлов придется архивировать. Конвертируя стереопару в 3D, я начинаю обычно с 36 кадров. Это значение больше, чем предлагает программа по умолчанию: 12 кадров.

Значение параллакса управляет глубиной сцены. Чем выше значение — тем больше глубины, а более низкие значения уменьшают глубину. Я протестировал различные лентикулярные линзы с разными параллактическими смещениями и пришел к выводу, что для основного объекта лучше выбирать значения ниже 5%. Тогда объект будет в фокусе. Если увеличивать значения параллакса, изображение приобретает большую глубину, но начинает терять четкость. Triaxes предлагает значение по умолчанию 7, что неплохо для начала. Допустимый диапазон от 0 до 100. При значении 0 — глубины не будет совсем, 100 даст вам максимальное значение глубины. Но надо понимать, что чем больше значение, тем больше возникает артефактов по краям объекта после генерации кадров. Руководство пользователя Triaxes советует не превышать значения параллакса 10.

Последняя изменяемая величина — расположение области нулевого параллакса. Она позволяет двигать сцену вперед или назад. Значение по умолчанию 127, с возможным диапазоном от 0 до 255. При значении 127 половина сцены появится как бы перед поверхностью линзы, а другая половина появится за ее поверхностью.

Если выставить значение 0, вся сцена будет располагаться перед лентикулярной линзой, а 255 отодвинет всю глубину за поверхность линзы.

StereoTracer Pro имеет еще одну опцию создания 3D. Вместо того, чтобы создавать карту глубины из стереопары, пользователь может использовать карту глубины, нарисованную вручную. Я не чувствую себя способным нарисовать карту глубины вручную, но я нашел on-line сервис (www.depthmask.com), который предлагает услуги создания карты глубины для цифровых фото, предоставленных пользователем.

Я отправил на depthmask.com 3 MPO файла и в течение 24 часов получил карты глубины на e-mail. Я загрузил 2D изображение (правый кадр MPO) и карту глубины, нарисованную вручную, в StereoTracer Pro и создал серию кадров с настройками по умолчанию. Результаты получились неплохими. Лентикулярные изображения, созданные с помощью карт глубины, нарисованных вручную, имеют более выраженную глубину и меньше артефактов, чем карты глубины, сгенерированные автоматически. Потом я увеличил значение параллакса до 15 (вместо предложенного 7) для некоторых сцен, и был потрясен результатами.

Итак, Triaxes StereoTracer Pro — это эффективное программное решение для создания многокадровой серии с помощью карт глубины. Карты глубины можно либо создать автоматически из стереопары, предложенной пользователем, либо их можно нарисовать вручную в другой программе или использовать сервис типа depthmask.com. После того как многокадровая серия создана, кадры следует экспортировать и сохранить. StereoTracer Pro не является готовым решением для создания лентикулярных 3D изображений из стереопары. Пользователям также понадобится программа для кодирования серии кадров под растр. Эту тему я затрону в следующих статьях, если читателям будет интересно.

Правый кадр MPO.

Карта глубины, созданная StereoTracer Pro:  Карта глубины правого кадра MPO создана программой автоматически.

Карта глубины, созданная вручную: Эта карта глубины была создана из MPO при помощи сервиса depthmask.com