Pulfricheffekt

Das Pulfricheffekt ist ein psychophysisch Wahrnehmung wobei die laterale Bewegung eines Objekts im Sichtfeld von der interpretiert wird visueller Kortex Als Tiefenkomponente aufgrund eines relativen Unterschieds der Signalzeiten zwischen den beiden Augen.

Überblick

Der Effekt wird im Allgemeinen durch Platzierung eines dunklen Filters über ein Auge induziert, kann aber auch bei mehreren Augenkrankheiten spontan auftreten Katarakt,[1] Optische Neuritis,[2][3] oder Multiple Sklerose.[4] In solchen Fällen wurden Symptome wie Schwierigkeiten, die die Wege entgegenkommender Autos beurteilen, berichtet. Das Phänomen ist nach deutscher Physiker benannt Carl Pulfrich, der es 1922 zum ersten Mal beschrieb.[5][6] Carl Pulfrich war der Schwager von Heinrich Hertz.[7] Der Effekt wurde als Grundlage für einige Fernseh-, Film- und Game -3D -Präsentationen ausgenutzt.

Demonstration

Stellen Sie sich eine Kamera vor, die an Position X beginnt und sich rechts zur Position von Y bewegt. Wenn ein Betrachter dieses Segment mit einem dunklen Objektiv über dem linken Auge beobachtet, sieht das rechte Auge das Bild auf, das bei Y auf y ist, das linke Auge Wird ein paar Millisekunden hinter sich sein und das Bild, das bei X aufgenommen wurde, immer noch sehen, so dass die erforderliche Parallaxe erstellt wird, um rechte und linke Augenansichten und 3D -Wahrnehmungen zu erzeugen, ähnlich wie wenn noch Bilder erzeugt werden, indem eine einzelne Kamera verschoben wird.

Im klassischen Pulfrich -Effekt -Experiment betrachtet ein Subjekt ein Pendel, das in einer Ebene senkrecht zur Sichtlinie des Beobachters schwingt. Wenn ein neutraler Dichtefilter (eine abgedunkelte Linse - typisch grau) vor dem rechten Auge gelegt wird Links, damit es theoretisch von oben betrachtet werden würde, scheint es gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Umgekehrt scheint das Pendel, wenn das linke Auge bedeckt ist, im Uhrzeigersinn von Top-Top und erscheint näher, wenn es nach links schwingt und weiter nach rechts schwingt.

Ein ähnlicher Effekt kann erreicht werden, indem eine stationäre Kamera verwendet und ein ansonsten stationäres Objekt kontinuierlich gedreht wird. Wenn die Bewegung aufhört, wird das Auge, das durch die dunkle Linse schaut (was je nach Richtung, in der sich die Kamera bewegt, entweder das Auge sein) und der Effekt wird verschwinden. Ein Vorteil dieses Systems ist, dass Menschen, die die Brille nicht tragen, ein ganz normales Bild sehen.

Erläuterung

Die allgemein anerkannte Erklärung der scheinbaren Tiefe ist, dass eine Verringerung der Netzhautbeleuchtung (relativ zum Mitgefühl) eine entsprechende Verzögerung bei der Signalübertragung liefert und eine sofortige räumliche Unterschiede in beweglichen Objekten verleiht. Dies scheint zu erfolgen, da visuelle Systemlatenzen im Allgemeinen kürzer sind (d. H. Das visuelle System reagiert schneller) für helle Ziele im Vergleich zu schwachen Zielen. Diese Bewegung mit Tiefe ist die Lösung des visuellen Systems für ein bewegendes Ziel, wenn ein Unterschied in der Netzhautbeleuchtung und daher ein Unterschied in den Signallatenzen zwischen den beiden Augen besteht.

Der Pulfricheffekt wurde typischerweise unter Vollfeldbedingungen mit dunklen Zielen auf hellem Hintergrund gemessen und ergibt eine Verzögerung von 15 ms um einen Faktor von zehn Differenzunterschied bei der durchschnittlichen Netzhautbeleuchtung.[8][9][10][11] Diese Verzögerungen steigen monoton mit verringerter Luminanz über einen breiten (> 6 logarithmischen) Luminanzbereich.[8][9] Der Effekt wird auch mit hellen Zielen auf einen schwarzen Hintergrund gesehen und zeigt die gleiche Beziehung zwischen Luminanz zu Latenz.

Verwendung in Stereoskopie

Der Pulfricheffekt wurde verwendet, um eine Art von Art von zu ermöglichen Stereoskopieoder 3-D-visueller Effekt in visuellen Medien wie Film und Fernsehen. Wie in anderen Arten von Stereoskopie werden Brillen verwendet, um die Illusion eines dreidimensionalen Bildes zu erzeugen. Durch Platzieren eines neutralen Filters (z. B. die abgedunkelte Linse aus einer Sonnenbrille) über ein Auge, ein Bild, wenn es sich von rechts nach links bewegt (oder von links nach rechts, aber nicht auf und ab), scheint sich entweder in der Tiefe zu bewegen in Richtung oder weg vom Betrachter.

Da der Pulfricheffekt von der Bewegung in eine bestimmte Richtung abhängt, um die Illusion der Tiefe zu steigern, ist er als allgemeine stereoskopische Technik nicht nützlich. Zum Beispiel kann es nicht verwendet werden, um ein stationäres Objekt anzuzeigen, das sich offenbar in oder aus dem Bildschirm erstreckt. In ähnlicher Weise werden Objekte, die sich vertikal bewegen, nicht als sich bewegend angesehen. Die zufällige Bewegung von Objekten schafft falsche Artefakte, und diese zufälligen Effekte werden als künstliche Tiefe angesehen, die nicht mit der tatsächlichen Tiefe in der Szene zusammenhängt. Viele der Anwendungen von Pulfrich beinhalten absichtlich genau diese Art von Effekt, was der Technik einen schlechten Ruf vermittelt hat. Wenn die einzige Bewegung eine laterale Bewegung der Kamera ist, ist der Effekt so real wie jede andere Form der Stereoskopie, aber dies geschieht selten, außer in stark erfundenen Situationen. Es kann jedoch als wirksam sein als Neuheitseffekt In erfundenen visuellen Szenarien. Ein Vorteil von Material, das erzeugt wird, um den Pulfricheffekt zu nutzen, besteht darin, dass es mit der "regulären" Betrachtung vollständig rückwärtskompatibel ist. Im Gegensatz zu stereoskopischem (Zwei-Image-) Video hat ein 3D-Pulchrich-Effekt nur ein Bild, und infolgedessen erzeugt das Ergebnis nicht die Geisterbilder Wirkung für diejenigen, die keine Brille oder die Farbverzerrung von Technologien wie Anaglyphen tragen. Der Pulfricheffekt kann auch durch das Tragen a erreicht werden Sonnenbrille Objektiv über einem Auge, und da Sonnenbrillen sehr häufig sind, muss die "spezielle" 3D -Brille verteilt werden.

Der Effekt erzielte im Fernsehen in den späten 1980er und 1990er Jahren eine geringe Beliebtheit. Am Sonntag, 22. Januar 1989 die Super Bowl Xxiii Halbzeitshow und ein speziell produzierter Werbespot für Diät-Cola wurden diesen Effekt unter Verwendung dieses Effekts übertragen. Im Werbespot schienen sich Objekte, die sich in eine Richtung bewegen, näher am Betrachter (tatsächlich vor dem Fernsehbildschirm) zu sein und sich in die andere Richtung zu bewegen, schien weiter vom Betrachter entfernt zu sein (hinter dem Fernsehbildschirm). Vierzig Millionen Paar papierrahmte 3D-Betrachtung "Brillen" wurden von Coca-Cola USA für die Veranstaltung verteilt (obwohl sie ursprünglich für eine 3D-Folge von Mai 1988 produziert und bestimmt wurden Schwarzarbeit Das beendete die Produktion aufgrund des Streiks eines Schriftstellers nie).[12] Der Filter des rechten Auges war graues lila (ähnlich wie Rotweinfarbe), während die linke sehr leicht bernsteinfarben war (ähnlich Weißweinfarbe). Diese Farben ergänzten sich gegenseitig, um den Pulfricheffekt zu erzeugen und gleichzeitig Verzerrungen in den natürlichen Farben der Sendung zu vermeiden. Der Werbespot war in diesem Fall auf Objekte beschränkt (wie z. Kühlschränke und Skateboarder) Eine gerichtete Abhängigkeit, die durch den dunkleren Filter bedeckt war, einen steilen Hügel von links nach rechts über den Bildschirm hinunterbewegt. Der Werbespot soll mithilfe der Nuoptix 3D -Technologie erstellt werden, um den Pulfricheffekt zu erzeugen.

Beispiele

Der Effekt wurde auch im gesamten 1993 gut verwendet Doctor Who Charity Special Abmessungen in der Zeit und in Traumsequenzen des 1997 3. Stein aus der Sonne zweiteiliger Finale der zweiten Staffel Albtraum in der Dick Street. In vielen Ländern in Europa, eine Reihe kurzer 3D -Filme, die in der produziert werden Niederlande, wurden im Fernsehen gezeigt. Brille wurde in einer Kette von verkauft Tankstellen. Diese Kurzfilme waren hauptsächlich Reisebereich von niederländischen Orten. EIN Power Rangers Lightspeed Rescue Film Calling Power Rangers in 3D: Triple Force (später als zweiteiliger Sendung Trakeas Rache)[13] verkauft auf VHS durch MC Donalds Die angeblich verwendete "Circlescan 4D" -Technologie, die auf dem Pulfricheffekt basiert, aber es gab nur sehr wenig 3D vorhanden. In den Vereinigten Staaten und Kanada wurden sechs Millionen Pulfrichgläser für eine Folge von Zuschauern verteilt Discovery Channel's Hai Woche in 2000.[14] Animierte Programme, die den Pulfricheffekt in bestimmten Segmenten seiner Programme einsetzten Yo Yogi!, Der Bots -Meister, und Space Streikende; Sie erreichten den Effekt in der Regel durch die Verwendung ständig bewegender Hintergrund- und Vordergrundschichten.

In Frankreich hat "LE Magazine de la Santé", eine lang anhaltende TV-Show der beliebten Medizin, die Wirkung im Oktober 2016 ausführlich präsentiert und seine Zuschauer eingeladen ", das Programm zum ersten Mal in 3D zu sehen".[15]

Einige Episoden der italienischen/deutschen TV -Spielshow "Tutti Frutti"Verwendete den Effekt. Einer der Showgirls strippte oben ohne, während andere in einem gegen den gegen den Verschlüsselzeigenzusehen um sie herum tanzten, während zwei zusätzliche hintere Schichten durch Grafiken erzeugt wurden, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegten. Es ist nicht bekannt Das Internet, aber nur wenige nutzen den Pulfricheffekt.

Das Videospiel Orb-3d für die Nintendo Entertainment System benutzte den Effekt (indem das Schiff des Spielers immer bewegt wurde) und war mit einer Brille voll. Auch Jim Power: Die verlorene Dimension in 3-D für die Super Nesmit ständigem Scrollenhintergrund, um den Effekt zu verursachen. Ebenfalls am ersten Tag der Veröffentlichung von Super Mario 64 bot Toys R Us eine Brille an, um Super Mario 64 durchzusetzen. Es gab nur 2 2D -kompatible Technologien, die klare Objektive verwenden. Chromadettepth und Pulfrich. Da Chromadepth Mario (ein rot-blau gefärbter Charakter) seltsam aussehen lässt, und die meisten Wanderszenen mit Mario im Vordergrund leicht links in der Mitte gedreht wurden, wobei die linke Senkrechte zum langen Horizont und die rechte Sichtlinie hatte In den Horizont wurde angenommen, dass die Pulsrich -Brille der Typ ist, der in der Spielzeug -US -Packung enthalten ist.

Verweise

  1. ^ Scotcher SM, Laidlaw DA, Canning CR, Weal MJ, Harrad Ra.: Pulfrichs Phänomen im einseitigen Katarakt., Br J Ophthalmol., 81 (12): 1050-5
  2. ^ Slagsvold JE: Pulfrich -Pendelphänomen bei Patienten mit akuter optischer Neuritis., Acta Ophthalmol (Kopenh), 6 (5): 817-26
  3. ^ Burde RM, Gallin PF: Visuelle Parameter im Zusammenhang mit wiederhergestelltem Retrobulbar -Optikusneuritis., Bin J ophthalmol., 79 (6): 1034-7
  4. ^ Rushton D: Verwendung des Pulfrich -Pendels zum Nachweis einer abnormalen Verzögerung im visuellen Weg bei Multipler Sklerose., Gehirn, 98 (2): 283-96
  5. ^ "Der Pulfrich -Effekt: Pulfrich (1922)".
  6. ^ Petzold A (2009). "Der historische Ursprung des Pulfricheffekts: Eine zufällige astronomische Beobachtung am Grenze der Milchstraße". Neuro-Phthalmologie. 33 (1–2): 39–46. doi:10.1080/01658100802590829. S2CID 15422373.
  7. ^ Appleyard, Rollo (Oktober 1927). "Pioniere der elektrischen Kommunikation-Heinrich Rudolf Hertz-V". Elektrische Kommunikation. 6 (2): 63–77.
  8. ^ a b Lit A. (1949) Die Größe des Pulsfich-Stereophenomens als Funktion der binokularen Intensitätsunterschiede bei verschiedenen Beleuchtungsstufen. Bin. J. Psychol. 62: 159-181.
  9. ^ a b Rogers B. J. Anstis S.M. (1972) Intensität versus Anpassung und das Pulsrich -Stereophenomen Vision Res. 12: 909-928.
  10. ^ Williams JM, Lit A. (1983) Luminanzabhängige visuelle Latenz für den Hess-Effekt, den Pulfricheffekt und die einfache Reaktionszeit. Vision Res. 23 (2): 171-9.
  11. ^ Deihl Rolf R. (1991) Messung von interokularen Verzögerungen mit dynamischen Zufallspunkt-Stereogrammen.EUR.Bogen.Psychiatrieklinik.Neurosci.241: 115-118.
  12. ^ "Die verlorene 3-D-Mondlicht-Episode".
  13. ^ "Power Rangers in 3D: Triple Force". IMDB. 3. Juli 2000.
  14. ^ "TV-Event 3-D-Brille".
  15. ^ "Le Magazine de la Santé en Relief (AVEC de Banales Lunettes de Soleil!)". 14. Oktober 2016.

Externe Links

  • EP0325019 - Patent unter Verwendung des Pulfricheffekts