Пульфрих эффектісі: Көру қабілетіндегі көлемділік сезімі
Pulfrich effect
Пульфрих эффектісі: көру қабілетіндегі ерекшелік, бір көзге қараңғы сүзгі салғанда немесе кейбір ауруларда туындайды. Түрлі қозғалыстарды қате бағалауға әкелуі мүмкін.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Пулфрих эффектісі – көру алаңындағы нысанның бүйірлеме қозғалысы, екі көзге келетін сигналдардың уақытша айырмашылығының нәтижесінде, көру қабығымен кеңістіктік тереңдік ретінде қабылданатын психофизикалық құбылыс.
The Pulfrich effect is a psychophysical percept wherein lateral motion of an object in the field of view is interpreted by the visual cortex as having a depth component, due to a relative difference in signal timings between the two eyes.
Шолу
Әдетте бұл әсер бір көзге қараңғы сүзгі қою арқылы туындайды, бірақ катаракта, оптикалық неврит немесе қатты склероз сияқты бірнеше көз ауруларында да өздігінен пайда болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда, қарсыдан келе жатқан көліктердің бағытын бағалауда қиындықтар туындайтыны хабарланған. Бұл құбылыс 1922 жылы алғаш рет сипаттаған неміс физигі Карл Пулфрихтің есімімен аталады. Карл Пулфрих Генрих Герцтің жекжаттысы болған. Бұл әсер кейбір теледидар, кино және ойын 3D көрсетілімдерінің негізі ретінде қолданылған.
The effect is generally induced by placing a dark filter over one eye but can also occur spontaneously in several eye diseases such as cataract, optic neuritis, or multiple sclerosis. In such cases, symptoms such as difficulties judging the paths of oncoming cars have been reported. The phenomenon is named for German physicist Carl Pulfrich, who first described it in 1922. Carl Pulfrich was the brother in law of Heinrich Hertz. The effect has been exploited as the basis for some television, film, and game 3D presentations.
Көрсеткіш
Классикалық Пулфрих эффектісі экспериментінде, бақылаушы көзге түсетін бағытқа перпендикуляр жазықтықта маятник тербелісін қарайды. Егер нейтралды тығыздықтағы сүзгі (қараңғыланған линза, әдетте сұр түсті) мысалы, оң көзге орналастырылса, маятник эллипстік орбитаға түскендей көрінеді, оңға қарай қозғалғанда жақындап, солға қарай қозғалғанда алыстап көрінеді. Теориялық тұрғыдан жоғарыдан қарағанда, ол сағат тіліне қарсы айналып тұрғандай болады. Керісінше, егер сол көзді жапса, маятник жоғарыдан сағат тілімен айналып тұрғандай көрінеді, солға қарай қозғалғанда жақындап, оңға қарай қозғалғанда алыстап көрінеді. Ұқсас эффектке стационарлық камераны пайдаланып, әдетте қозғалмайтын нысанды үздіксіз айналдыру арқылы да қол жеткізуге болады. Егер қозғалыс тоқтаса, қараңғы линза арқылы қарайтын көз (камераның қозғалу бағытына қарай кез келген көз болуы мүмкін) "құйылып", эффект жоғалады. Бұл жүйенің бір артықшылығы – көзілдірік тақпаған адамдар мүлдем қалыпты суретті көреді.
In the classic Pulfrich effect experiment, a subject views a pendulum swinging in a plane perpendicular to the observer's line of sight. When a neutral density filter (a darkened lens—typically gray) is placed in front of, say, the right eye, the pendulum seems to take on an elliptical orbit, appearing closer as it swings toward the right and farther as it swings toward the left, so that if it were to theoretically be viewed from above, it would appear to be revolving counterclockwise. Conversely, if the left eye is covered, the pendulum would appear to be revolving clockwise from top, appearing closer as it swings toward the left and farther as it swings toward the right. A similar effect can be achieved by using a stationary camera and continuously rotating an otherwise stationary object. If the movement stops, the eye looking through the dark lens (which could be either eye depending on the direction the camera is moving) will "catch up" and the effect will disappear. One advantage of this system is that people not wearing the glasses will see a perfectly normal picture.
Түсіндірме
Көрініс тереңдігінің кеңінен қабылданған түсіндірмесі – торлық жарықтандырудың төмендеуі (екінші көзге шаққанда) сигнал берудегі сәйкес кешігуді тудырады, бұл қозғалатын объектілерде бірден кеңістіктік айырмашылықты қамтамасыз етеді. Бұл, көру жүйесінің жарық нысаналарға қарағанда күңгірт нысаналарға тез жауап беруіне байланысты (яғни, көру жүйесінің жауап беру уақыты қысқа). Екі көздің торлық жарықтандыруындағы айырмашылық, демек сигнал беру уақытындағы айырмашылық болғанда, тереңдікпен қозғалыс – көру жүйесінің қозғалатын нысанаға берген жауабы. Пулфрих эффектісі әдетте толық көріс жағдайында, жарық фонға қарағанда қараңғы нысаналармен өлшенді және орташа торлық жарықтандырудағы он еселік айырмашылық үшін шамамен 15 мс кешігуді көрсетеді. Бұл кешігулер жарықтандырудың кең (> 6 логарифмдік бірлік) диапазонында жарықтандырудың төмендеуімен бірқалыпты түрде артады. Оң көздің сүзгісі күлгін сұр түсті (қызыл шарап түсіне ұқсас), ал сол көздің сүзгісі өте ашық қызыл түсті (ақ шарап түсіне ұқсас) болды. Бұл түстер бір-бірін толықтырып, Пулфрих эффектін тудырды, сонымен бірге хабардың табиғи түстерін бұрмалаудан сақтады. Бұл жағдайда жарнама экранда солдан оңға қарай тік төбеден төмен жылжыған объектілермен (мысалы, тоңазытқыштар мен скейтбордтармен) шектелді, бұл бағыттық тәуелділік, қараңғы сүзгі қай көзбен жабылғанына байланысты анықталды. Жарнама Пулфрих эффектін жасау үшін Nuoptix 3D технологиясын қолдану арқылы жасалған деп хабарланды.
The widely accepted explanation of the apparent depth is that a reduction in retinal illumination (relative to the fellow eye) yields a corresponding delay in signal transmission, imparting instantaneous spatial disparity in moving objects. This seems to occur because visual system latencies are generally shorter (i. e., the visual system responds more quickly) for bright targets as compared to dim targets. This motion with depth is the visual system's solution to a moving target when a difference in retinal illuminance, and hence a difference in signal latencies, exists between the two eyes. The Pulfrich effect has typically been measured under full field conditions with dark targets on a bright background, and yields about a 15 ms delay for a factor of ten difference in average retinal illuminance. These delays increase monotonically with decreased luminance over a wide (> 6 log units) range of luminance. The right eye's filter was grayed purple (resembling red wine color), while the left was very light amber (resembling white wine color). These colors complemented each other to produce the Pulfrich effect while avoiding distortion in the broadcast's natural colors. The commercial was in this case restricted to objects (such as refrigerators and skateboarders) moving down a steep hill from left to right across the screen, a directional dependency determined by which eye was covered by the darker filter. The commercial was said to be created using Nuoptix 3D technology to create the Pulfrich effect.
Мысалдар
Эффект сондай-ақ 1993 жылғы Doctor Who қайырымдылық арнайы бағдарламасы Dimensions in Time және 1997 жылғы 3rd Rock from the Sun екі бөлімді 2-ші маусымның финалы Nightmare on Dick Street түсірілімдерінде тиімді пайдаланылды. Еуропаның көптеген елдерінде Нидерландыда түсірілген қысқа 3D фильмдер сериясы теледидардан көрсетілді. Оларды жанармай құю станцияларының желісінен сатып алуға болады. Бұл қысқа фильмдер негізінен голланд аймақтарына саяхаттар туралы баяндады. Power Rangers Lightspeed Rescue фильмі Power Rangers in 3D: Triple Force (кейін Trakeena's Revenge екі бөлігі ретінде таралды) McDonald's арқылы VHS тасбаға сатылды, ол "Circlescan 4D" технологиясын қолданды, ол Пулфрич эффектіне негізделген, бірақ 3D елеусіз болды. АҚШ және Канадада 2000 жылы Discovery Channel-дің Акула апталығының бір бөлімі үшін алты миллион 3D Pulfrich көзілдірігі көрермендерге таратылды. Пулфрич эффектін бағдарламаларының белгілі бір бөлімдерінде қолданған анимациялық бағдарламаларға Yo Yogi!, The Bots Master және Space Strikers кіреді; олар әдетте эффектіні үнемі қозғалатын фон және алдыңғы қабаттарды пайдалану арқылы жеткізді. Францияда "Le Magazine de la Santé" телешоуы 2016 жылдың қазан айында эффектіні кеңінен таныстырып, көрермендерін "бағдарламаны алғаш рет 3D форматында көруге" шақырды. Италиялық/неміс теле ойыны "Tutti Frutti" кейбір эпизодтарында эффект қолданылды. Шоу-қыздың бірі ашық киіммен биледі, ал қалғандары оның айналасында сағат тіліне қарсы қозғалыспен билейді, ал екі қосымша артқы қабат әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын графикалық элементтермен жасалды. Көру көзілдіріктері қалай таратылғаны белгісіз. Эпизодтар интернетте кеңінен қол жетімді, бірақ олардың тек бір бөлігі ғана Пулфрич эффектін қолданады. Nintendo Entertainment System үшін Orb 3D видео ойыны эффектіні пайдаланды (ойыншының кемесі үнемі қозғалып тұрады) және көзілдірік жұбымен бірге келді. Jim Power: The Lost Dimension in 3 D ойыны да Super NES үшін осы эффектіні жасау үшін үнемі жылжитын фонды пайдаланды. Super Mario 64 шығарылған күні Toys R US дүкені Super Mario 64-ті көру үшін көзілдіріктерді ұсынды. Мөлдір линзаларды қолданатын екі 2D-үйлесімді технология болды: ChromaDepth және Pulfrich. ChromaDepth Марионы (қызыл және көк түстегі кейіпкер) ерекше көрінетін болғандықтан және көптеген жүріс көрінестері Марио алдыңғы жоспарда ортадан сәл солға қарай түсірілгендіктен, сол жағы ұзын көкжиекке перпендикуляр, ал оң жақ көзқарасы көкжиекке қарай бағытталғандықтан, Toys R Us жинағындағы көзілдіріктер Пулфрич типі болды деп есептелді.
The effect was also used well throughout the whole 1993 Doctor Who charity special Dimensions in Time and in dream sequences of the 1997 3rd Rock from the Sun two part season 2 finale Nightmare on Dick Street. In many countries in Europe, a series of short 3D films, produced in the Netherlands, were shown on television. Glasses were sold at a chain of petrol stations. These short films were mainly travelogues of Dutch localities. A Power Rangers Lightspeed Rescue movie called Power Rangers in 3D: Triple Force (later broadcast as two part Trakeena's Revenge) sold on VHS through McDonald's purportedly used "Circlescan 4D" technology, which is based on the Pulfrich effect, but there was very little 3D present. In the United States and Canada, six million 3D Pulfrich glasses were distributed to viewers for an episode of Discovery Channel's Shark Week in 2000. Animated programs that employed the Pulfrich effect in specific segments of its programs include Yo Yogi!, The Bots Master, and Space Strikers; they typically achieved the effect through the use of constantly moving background and foreground layers. In France, "Le Magazine de la Santé", a long lasting popular medicine TV show, has extensively presented the effect in October 2016, inviting its viewers "to see the program in 3D for the first time". Some episodes of the Italian/German TV game show "Tutti Frutti" utilised the effect. One of the showgirls stripped topless while others danced around her in an anticlockwise pattern, while two additional rear layers were created by graphics moving at different speeds. It is not known how viewing glasses were distributed. Episodes are widely available on the internet, but only a few use the Pulfrich effect. The video game Orb 3D for the Nintendo Entertainment System used the effect (by having the player's ship always moving) and came packed with a pair of glasses. So did Jim Power: The Lost Dimension in 3 D for the Super NES, using constantly scrolling backgrounds to cause the effect. Also on the first day of Super Mario 64's release, Toys R US offered glasses to view Super Mario 64 through. There were only 2 2D compatible technologies which use clear lenses, ChromaDepth and Pulfrich. Since ChromaDepth would make Mario (a red and blue colored character) look odd, and most walking scenes were filmed with Mario in the foreground slightly left of center, the left having the perpendicular to the long horizon, and the right line of sight extending into the horizon, Pulfrich glasses were assumed to be the type included in the Toys R Us pack.