persepsi kedalaman - taufik hery...

Persepsi kedalaman stereoskopik penting sekali dalam

fotogrametri, karena dimungkinkan pembentukan suatu model

stereo tiga dimensional dengan jalan memasang sepasang foto

yang bertampalan. Menentukan tinggi obyek dan ketinggian

medan dapat dengan pengukuran paralaks foto udara tegak.

Di dalam kegiatan sehari-hari, secara tidak sadar kita

mengukur kedalaman atau menilai jarak sejumlah besar

objek di sekitar kita melalui proses pengamatan normal.

Metode pendugaan kedalaman dapat dibedakan atas

metode stereoskopik atau monoskopik.

Orang dengan pandangan normal (yang mampu melihat

dengan dua mata secara serentak) dikatakan memiliki

penglihatan binokuler.

Bersyukur manusia dilengkapi dengan dua mata dan sistem penglihatan yang benar-benar

menakjubkan. Untuk melihat obyek sampai sekitar 20 kaki (6 sampai 7 meter) jauhnya,

dengan sistem penglihatan binokular (binocular vision) = penglihatan di mana kedua

mata digunakan bersama-sama. Kata binokular = (bini = ganda) + (oculus = mata).

Dua mata terpisah sekitar 2 inci (5 cm)

Dengan binocular vision memungkinkan kita dengan mudah mengatakan dengan akurasi

yang baik seberapa jauh suatu objek. Kita bisa menangkap bola yang dilempar kearah kita

dengan pengliharan binokuler, cobalah jika mata ditutup satu untuk menangkap bola yang

dilempar.

PoRS 2006 - Dr. Norman Kerle

Sensasi “kedalaman” yang kita rasakan ketika melihat gambar 3D adalah BUKAN

dihasilkan oleh alat viewer3D atau kamera 3D, melainkan hasil olahan otak saat

menerima informasi yang berbeda sudut pandang dari masing-masing retina mata kiri

dan kanan.

https://gambar3dimensi.com/about/prinsip-sederhana-foto-stereoskop/

Kemampuan mata untuk memfokus pada objek yang berbeda jaraknya disebutakomodasi (accomodation).

untuk memenuhi formula bagi

jarak objek jarak yang berbeda,

panjang fokus lensa berubah-

ubah.

Untuk mengamati objek berjarak

jauh maka otot lensa kendor

dan menyebabkan permukaan

bola lensa menjadi lebih datar.

Ini menyebabkan bertambah

besarnya panjang fokus untuk

memenuhi formula lensa dan

menyesuaikan jarak objek yang

jauh.

Untuk pengamatan objek

berjarak dekat, cara kerja

sebaliknyalah yang terjadi.

1. Linear perspectivepengurangan bertahap ukuran gambar karena jarak objek

meningkat/semakin jauh.

http://www.angelfire.com/ok/szalonalaska/psyc101.html

http://www.angelfire.com/ok/szalonalaska/psyc101.html

2. InterpositionPenempatan - pemblokiran sebagian dari objek yang lebih jauh oleh benda dekat

ukuran dan tinggi relatif memberikan urutan kedalaman berbagai tokoh (semua objek pada lukisan mempunyai tingkat dan ukuran yang sama)

3. Relative sizeukuran objek yang lebih kecil pada retina ketika berada jauh mata

Objects are drawn smaller as they move further away from the viewer.

Objects are drawn smaller as they move further away from the viewer

4. Height in the field - also called relative heightObjek menjauhi cakrawala kesan makin jauh

the horizon

5. Shading and shadowkesan cembug atau cekung karena pencahayaan dari atas

It's about shadows.

Eduard Imhof (1895 – 1986), Prof. of Cartography at ETH Zurich.

6. Motion parallax

Obyek yang jauh akan muncul lambat dibandingkan dengan objek dekat bahkan

ketika keduanya bergerak pada kecepatan yang sama. Gerak paralaks juga dapat

disebabkan oleh gerakan kepala pengamat. Benda yang paling dekat dengan

pengamat akan muncul untuk bergerak lebih cepat daripada yang lebih jauh.

http://www.moillusions.com/stereo-3d-animated-images/








7. Binocular disparity

Tingkat perbedaan gambar tergantung pada sudut paralaks.

8. Accomodation and Convergence

P.S. First picture is that of accomodation and the third one shows convergence.

Akomodasi (accomodation) adalah kemampuan mata untuk

memfokus pada objek yang berbeda jaraknya.Konvergensi = mata saling mendekat.

9. Aerial perspective

the haziness of distant objects

10. Texture gradient


Left eye Right eye

stereo vision can beachieved by:

1. optical systems

2. anaglyph technique

3. polarisation

Sistem Warna (Anaglyph): Merah / Hijau atau Merah / Biru


dua gambar yang ditampilkan pada layar, satu merah dan lainnya dengan warna biru (atau hijau).

Filter pada kacamata hanya mengizinkan satu gambar untuk masuk ke setiap mata, bagian merah

dari gambar terhalang oleh lensa hijau dan sebaliknya. Ini memungkinkan dua retina untuk

membentuk dua gambar yang berbeda dan karenanya ilusi optik kedalaman diciptakan.

Sepasang gambar diambil dari eksposur yang berbeda sehingga objek muncul di kedua

gambar ( gambar 1 dan gambar 2 ) . Ketika menonton titik pada gambar kiri dengan mata

kiri , dan gambar kanan dengan mata kanan ( titik A, a dan titik B, b seperti yang

ditunjukkan pada gambar ). Sudut parallactic (beda sudut pandang) dibuat dari jarak yang

berbeda untuk objek tentu berbeda ( θ1 > θ2 seperti yang ditunjukkan dalam gambar),

sehingga kesan stereo diproduksi dengan reorganisasi otak kita ) .

Stereo model diagram of Toupienkeng River, Taiping City, Taichung County (source: Satellite Information Research Center, Cheng Kung University)

Anaglyph

Polarisasi

Di Disney World, Universal Studios, dan tempat 3D lainnya, metode yang disukai dan paling

populer adalah dengan menggunakan lensa terpolarisasi karena memungkinkan melihat warna

secara jelas. Dua proyektor disinkronkan pada proyek dua pandangan masing-masing ke layar,

masing-masing dengan polarisasi yang berbeda. Kacamata hanya mengizinkan salah satu

gambar ke setiap mata karena mengandung lensa dengan polarisasi yang berbeda.

Kacamata terpolarisasi pasif beroperasi atas dasar yang sama seperti kacamata anaglyph, hanya

saja kacamata ini lebih kepada menyaring gelombang cahaya daripada warna. Dengan kacamata

3D terpolarisasi, setiap mata hanya memproses satu gambar. sehingga pikiran kita tertipu untuk

memadukan dua gambar menjadi satu, menciptakan kesan 3D.


Digital Photogrammetric Workstation with a polarization screen and polarizing glasses

Temporal separation

http://www.google.com.gt/patents/US20010043265

SVD20A Flicker-Free Stereoscopic Video Display System

Split

Prinsipnya mata kiri hanya melihat pasangan foto sebeleh kiri dan mata kanan hanya melihat pasangan foto sebelah kanan saja. Alat yang biasanya dipergunakan untuk melihat bentuk tiga dimensi pasangan foto udara adalah stereoskop. Fungsinya adalah mengatur agar mata kiri hanya melihat pasangan foto sebelah kiri dan mata kanan hanya melihat pasangan foto sebelah kanan saja.

Pararel view, berarti mengusahakan mata kiri hanya melihat foto kiri dan sebaliknya mata kanan hanya melihat foto sebelah kanan dari 2 foto kiri dan kanan yg diletakan berdampingan.

Kekurangan cara ini adalah keterbatasan ukuran gambar (lebar) , Lebar gambar tidak boleh melebihi jarak antara kedua pupil manusia. Bila terlalu lebar, gambar kiri dan kanan tidak akan 'bergabung' oleh pandangan pengamat.

kesan 3Dimensi didapat dari informasi dari kedua mata yg memiliki paralax (beda sudut pandang)


Hasil dari pengambilan foto di atas tentu akan berupa gambar yg kembar tetapi tidak sama persis. Perhatikan: terdapat perbedaan jarak masing-masing object di dalam foto kiri (hasil dari kamera kiri) dan kanan (hasil dari kamera kanan).


Foto kembar di atas akan terlihat lebih jelas perbedaan sudut padangnya bila kita tampilkan foto kiri dan kanan secara bergantian. Perhatikan object mana yg terjadi pegeseran tempat karena perbedaan sudut pandang.

Hal ini mirip bila kita memejamkan mata kiri dan mata kanan secara bergantian

Nantinya, kedua foto tsb HARUS dilihat oleh masing-masing mata dng posisi yg benar. Maksudnya

foto kiri HARUS dan HANYA dilihat mata kiri saja, begitu juga sebaliknya foto kanan untuk kanan

saja.Terbalik melihat foto -foto tsb akan membuat „kebingungan‟ dan bila diteruskan akan

menyebabkan kepala menjadi pusing. https://gambar3dimensi.com/about/prinsip-sederhana-foto-stereoskop/

Untuk dapat memandang foto stereoskopik, maka mata harus melakukanakomodasi dan konvergensi.

Akomodasi adalah pengaturan fokus lensa mata. Kita dapat memfokuskanmata ke jarak 150 mm sampai tak terbatas. Akomodasi yang normal untukmenulis dan membaca adalah 250 mm. Konvergensi berarti mengarahkangaris pandang dari kedua mata kesatu titik.

Biasanya akomodasi dan konvergensi berjalan bersamaaan. Bila kitamengakomodasikan ke jarak tertentu, otomatis kita juga mengkonvergensikanmata ke jarak tersebut.

Akomodasi (mata), penyesuaian mata untuk melihat atau memfokuskan yang dilihat.Konvergensi = mata saling mendekat.

Otak menilai tinggi gedung itu dengan mengasosiasikan kedalaman ke titik A dan B dengan sudut paralaktik masing-masing Фa

dan Фb.

Foto dari dua stasiun pemotretan dengan gedung di daerah tampalan

Jika mata memandang ke seluruh daerah tampalan, otakmenerima kesan tiga-dimensional atas medan secaraberkesinambungan atas sudut paralaktik yang berubah-ubah bagi titik gambar yang jumlahnya tak terhinggayang membentuk medan itu. Dengan demikian makamodel tiga-dimensional disebut model stereoskopik(stereoscopic model) atas secara singkat model stereo(stereomodel), sedang pasangan foto yang bertampalandisebut pasangan stereo (stereopair).

Mengamati gedung secara stereoskopik

Persepsi kedalaman adalah hasil melihat dua titik secara simultan. Kedua kesan itukemudian dibaurkan dan diterjemahkan oleh otak sedemikian sehingga kita mendapatkesan tiga dimensi dari ruang.

A

BC

A’

B’C’

No. Kode

Huruf

Jarak

Pemisah

(mm)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26

Ukuran foto yang dapat dilihat bentuk tiga dimensinya terbatas sekitar 6 cm x 10 cm. Stereoskop saku mempunyai lensa posistif. Lensa-lensanya biasanya mempunyai perbesaran 2,5 kali. Stereoskop ini memeliki kelemahan yang sama seperti pemakaian mata telanjang, yaitu jarak antara titik yang berpasangan tak boleh melebihi panjang basis mata (basis mata rata-rata = 64 mm).


Pocket stereoscope

Principles of Aerial Photography

Stereo and Non-Stereo Imagery

Stereoscopic imagery is the result of overlap, which is the amount by which one photograph includes an area covered by a neighbouring photograph. Air photo coverage is generally designed to provide about 60 percent forward overlap between photographs. This allows stereoscopic, or 3D, viewing when the two overlapping photos are used with a stereoscope.

In addition, from 20 to 40 percent lateral (side) overlap is allowed when complete coverage of an area is required.

For mapping, inventory and vegetation studies, for example, a survey is flown in a series of to-and-from parallel strips with side overlaps between strips over the entire area.

For non-stereoscopic coverage, used in crop sampling or pollution detection, the photographer may choose a 20 percent forward overlap.


Artificial stereoscopic vision

• To observe a stereoscopic pair, the aerial photos must be

– separated

– viewed with parallel eye axes

• Our eyes must therefore be

– accommodated at 250mm (separated prints)

– converged to infinity (parallel eye axes)

• This cannot be done naturally !!

Syarat-syarat foto stereoskopik :

a. foto-foto tersebut harus ada meliput daerah yang sama

b. sumbu kamera harus terletak kurang lebih pada satu bidang datar

c. ratio B/Z (rasio tinggi basis) harus sepadan (0,002 - + 2)dimana :

B = jarak antara stasiun-stasiun pemotretan (basis udara)

Z = tinggi terbang

Nilai ideal dari B/Z tidak diketahui, tetapi mungkin tidak jauh dari 0,25 tergantung pada objeknya.

d. Skala kedua foto kurang lebih sama. Perbedaaan maksimal 15%. Untuk pengukuran perbedaan skala maksimal 5%

e. Diperolehnya beda paralaks

P1’ P2

15 cm

23 cm

P1 P1’

Pinggir meja

P1 P2‟

Penggaris

Mirror Stereoscope (Topcon, Inc.)


Mirror stereoscope

Pocket Stereoscope

Mirror Stereoscope

Parallax Angle

Psuedoscopic Vision

Vertical Exaggeration

• VE = ( B / H ) / ( b / h)

• where: B is the air base; H is the height of the aircraft above the ground; b is the eye base (approximately 6 cm) and h is the distance from the eye at which the stereo model is perceived (approximately 45 cm)

Stereoscopic viewing system

C:/Program Files/Stereo Aids/3DViewer/3DViewer.exe


Stereo-pair example

Southern Image Northern Image

persepsi kedalaman - taufik hery...

Documents