Ve třetím rozměru
1. 9. 2010
3D začíná vládnout světu zprostředkovanému obrazem – můžeme se takto proletět vesmírem a projet na Marsu, můžeme tak ale i proniknout do mikrosvěta – pohybovat se v buňce nebo dokonce ve viru. Michael nám však odhalí záhadu optických jevů pomocí soustavy zrcadel. Jejich objasnění umožní jen 3D obraz. Uvidí jej pouze diváci, vybavení brýlemi, tak si je nezapomeňte opatřit!
Filip: Michaele, co to proboha pořád děláš? Tohle dělá bezmála už půl hodiny – a beze slova.
Michael: Filipe, neruš prosím. Přemýšlím.
Filip: No to vidím. Ale o čem?
Michael: Způsob, jakým chápeme a popisujeme svět kolem sebe, je závislý na tolika věcech, že je pro nás stale obtížnější, aby vnímaná skutečnost odpovídala skutečné realitě.
Filip: Teď jsem zrovna četl, že my všichni si vytváříme svou vlastní podobu skutečnosti podle toho, jak jsme se naučili vnímat svět kolem sebe. Rádi věříme tomu, co do našeho známého světa zapadá. No a to, co ne, prostě odmítáme.
Michael: A naše schopnosti chápat svět kolem sebe jsou omezeny našimi schopnostmi pozorování a vnímání. A to právě teď zkouším. Tento jednoduchý pokus vysvětlí, proč jsou dvě oči skutečně lepší než jedno a proč žijeme ve trojrozměrném světě.
Filip: Cože?
Michael: Neztrácejme čas. Zaplať, a já to všechno vysvětlím cestou.
Filip: Zřejmě je ještě pod vlivem letních prázdnin. Kolik to dělá?
Michael: Naše oči jsou umístěny kousek vedle sebe, a proto vidí vše pod trošku rozdílným úhlem.
Filip: Obrazy, které do našeho mozku přicházejí z každého oka, se poněkud liší. Proto náš mozek musí tyto dva odlišné obrazy spojit dohromady, aby vznikl trojrozměrný obraz.
Michael: A ten vám pomůže odhadovat vzdálenosti. Říkáme tomu stereoskopické vidění a právě v hospodě jsem své stereoskopické vidění testoval.
Michael: And stereoscopic vision is extremely important, if you want to play for example, baseball.
A stereoskopické vidění je mimořádně důležité, když chcete hrát například baseball.
A trefit míč s jen jedním otevřeným okem, to je těžký úkol. To nejde. A teď – se stereoskopickým viděním.
Filip: Ale ani chytit ho s jedním okem není snadné. Naštěstí máme po ruce další prostředky, pomocí nichž můžeme určit hloubku prostoru. Například velikost, jas a vzdálenost předmětu ve srovnání s jinými známými objekty. Tyto pomocné body lidé používají při ztrátě jednoho oka.
Michael: A stejné pomůcky nám při sledování filmu ve dvou rozměrech – například v kině nebo na běžném televizním přijímači – dávají aspoň pocit prostoru.
Filip: Ale pro natáčení skutečného stereofilmu – jako je náš dnešní experiment – potřebujeme toto zařízení.
Michael: And this system works on the same principle of stereoscopic vision that our eyes use to generate the data to make a 3D film. We have two eyes, this system has two cameras – one down here and one up here. For stereoscopic vision to work the cameras need to be next to each other. Because of their size they have to be positioned at 90 degrees. So we use a mirror inside here. Take a look: here is the mirror to focus the two objectives next to another. And the two objectives are separated by distance similar to the distance between our eyes.
A tento systém pracuje na stejném principu stereoskopického vidění, jaký používají naše oči k tomu, aby vytvořily údaje pro 3D film. My máme dvě oči, tento systém má dvě kamery. Jednu tady dole a jednu tady nahoře. Aby stereoskopické vidění fungovalo, musejí být kamery těsně vedle sebe. Kvůli své velikosti musejí být pootočeny o 90 stupňů vůči sobě. Proto tady uvnitř používáme zrcadlo. Podívejte se: zde je zrcadlo, které namíří tyto dva objektivy vedle sebe. Ty objektivy dělí vzdálenost podobná vzdálenosti mezi našima očima.
Filip: Nádherný příklad toho, jak se technika nechá inspirovat přírodou.
Michael: Ale toto je Michaelův experiment. A já bych vás určitě zklamal, kdybych vám neukázal, jak si udělat doma vlastní 3D obrázky, pro které nepotřebujete stereokameru za milión korun, jako toto monstrum.
Filip: To bych chtěl teda vidět.
Michael: Ty mi nevěříš? Opravdu pro vlastní 3D obrázky vám stačí taková stará obyčejná digitální kamera – foťák, jako je Filipův, a metoda, kterou osobně nazývám jako „Ča-ča-ča“.
Filip: Ča-ča-ča co?
Michael: Ča-ča-ča.
Michael: Hudba prosím! Č, ča, ča, ča, ča, …Tajemství této metody je v pohybu boků a přenášení váhy vašeho těla z jedné nohy na druhou. Zkus to.
Filip: Ča, ča, ča,…
Michael: Jo, dobrý?
Filip: Dobrý.
Michael: Jedem?
Filip: Jedem!
Tereza: A teď pozor! Tuhle scénu ještě jednou, ale tentokrát ve 3D!
Filip: Výborně.
Michael: Hamlet, aren’t you so well? To be or not to be? That is the question.
Hamlete, jsi v pohodě? Být či nebýt? To je ta otázka.
Tereza: Michaelova jedinečná taneční metoda „cha-cha“. To jsem sama zvědavá, co z toho bude.
Filip: A teď si obě naše fotky přetáhneme do našeho staženého softwaru:
http://www.stereomaker.net/eng/stphmkr/
Filip: Tak a je tam … Ještě to zvětším na celý monitor. A vtip je v tom, že necháme naše oči jakoby šilhat, jít křížem. Po chvilce vidíme čtyři lebky. A ty dvě, co jsou blíž k sobě, se za chvilku začnou sbíhat do jednoho obrázku. Tak – už je tam mám. A teď můžete nechat oči relaxovat. A to je ten náš 3D obrázek. Je to nádherné.
Michael: It takes a bit of practice, when you‘ve got the system, it‘ll give the results.
Vyžaduje to trochu cvičení. Když se do toho dostane, přinese to výsledky.
Filip: Zkus to taky.
Michael: Mám to.
Filip: Díky našim dvěma očím a stereoskopickému vidění žijeme ve trojrozměrném světě.
Michael: Yes, our brains as limited as they are, define all objects using three coordinates. They position things in relation to you along the x-plain, y-plain and of course z-plain.
Ano, naše mozky jsou prostě omezené. Všechny předměty určují pomocí tří souřadnic. Polohu věcí ve vztahu k vám určují podle osy x, osy y a samozřejmě podle osy z.
Filip: A pak samozřejmě máme také rozměr času. No a ne všechny předměty jsou vždy na stejném místě. Takže tu máme svět s 3D: x, y, z … a čtvrtý rozměr – čas.
Michael: Teda Filipe, zlepšuješ se! Výborné, výborné. Ale když uvažujeme o opravdu velice malých objektech, myslím mnoho miliónkrát menších než nejmenší zrnko písku, …
Filip: … které jsem mimochodem po mnoha a mnoha hodinách našel tady za rohem na pískovišti,
Michael: … tak se dostaneme k nepatrným objektům, z nichž se skládá veškerá hmota celého vesmíru. To jsou struny. Vibrující, točící se struny energie.
And it is the opinion of the best physicists in the world that these strings of energy exist not only in 3-dimensions, …
A nejlepší fyzikové světa se domnívají, že tyto struny energie neexistují jen ve třech rozměrech, …
… ale deseti!
Filip: Deseti?
Michael: Ano, deseti.
Filip: Jak může vypadat svět s deseti rozměry? To snad …
Michael: Jelikož můj mozek je schopen myslet ve třech rozměrech a náš kameraman, pracuje, uvažuje a myslí asi ve dvou …
Filip: Dokonce i v jednom!
Michael: Je to pro mne obtížné, abych vám popsal, jak to funguje a vypadá v mnohorozměrném prostoru.
Filip: Ha, památný okamžik: Michael neví!
Michael: Přesto – představa mnohorozměrných prostorů byla velkou inspirací pro slavného nizozemského malíře Eschera.
Michael: Jedním z nástrojů, které Escherovi umožnily vytvořit alespoň vizi vícerozměrného prostoru, je tohle. Anglicky se to nazývá pseudoscope.
Filip: A česky pseudoskop.
Tereza: Sestavit tohle miniaturní bludišťátko není nic obtížného. Podle našeho plánku jsme si pořídili hrubší dřevěnou desku třicet krát dvanáct centimetrů. Všechny otvory, které do ní budete vrtat, je důležité správně umístit – tedy náležitě rozměřit.
Filip: Také do těchto kostek musíme vyvrtat otvory. To pro vruty, kterými kostky k desce připevníme.
Tereza: Jak jsme zjistili až dodatečně, vruty nemusely být až tak dlouhé. Kostky totiž nebudou nijak extrémně namáhány.
Michael: Dvě velká, dvě menší.
Filip: Dvojice zrcátek o rozměrech zhruba 10 x 6 a 6 x 6 cm oboustrannou lepicí páskou připevníme ke kostkám podle plánku: větší dvojice jde na vnější kostky, menší zrcátka zase na vnitřní.
Tereza: A hotovo.
Filip: Aby pseudoskop fungoval, vyžaduje 3D vidění. Můj zrak tedy tento 3D efekt má. A díky naší 3D kameře, doufejme, budete mít tento efekt i vy doma.
Michael: Jak to celé funguje?
Well, in this old but useful optical toy, the information from this mirror is sent to this eye and a mirror over here sends information to this eye. This creates a reverse depth perception. And maybe even an insight into the higher dimensions.
V této staré, ale užitečné hračce se informace z tohoto zrcátka přenáší do tohoto oka a zrcátko zde posílá informaci do tohoto oka. Vytváří se tak obrácené vnímání hloubky. A kdoví, možná i pohled do vyšších dimenzí.
Autoři: Vladimír Kunz, Michael Londesborough