Представьте себе картину: мифический циклоп вступил в схватку с гигантским пауком. Размеры и силы противников равны. Кто победит?

Задача пусть и фантастическая, все же имеет решение. Победит, скорее всего, паук, и не только потому, что у него больше лап. Все дело в том, что у него больше… глаз. А это значит, что он лучше ориентируется в пространстве и, следовательно, лучше координирует свои движения.

Какое-то время после изобретения подзорной трубы в роли циклопов оказались моряки. Смотреть в нее приходилось одним глазом, и капитаны сажали свои корабли на рифы.

Еще античные ученые знали, что правый и левый глаза видят предметы в разных ракурсах, и это позволяет понять, какой из них ближе, а какой дальше. Чтобы как-то помочь морякам, пробовали ставить две подзорные трубы параллельно, но наблюдаемый в них мир опять становился плоским. Это связано с тем, что расстояние между нашими глазами слишком мало. И на больших расстояниях правильной оценки дальности не получалось.

Чтобы увеличить расстояние между глазами, немецкий ученый Г. Гельмгольц создал телестереоскоп (рис. 1), прибор, состоявший из системы плоских зеркал. Он чисто оптическим путем увеличивал расстояние между глазами наблюдателя, и мир для него делался удивительно объемным. Этот прибор дополнили парой подзорных труб и получили стереотрубу (рис. 2) и призматический бинокль. Они полностью вернули морякам и военным объемное зрение на больших расстояниях.

Но роль стереоскопического зрения одной лишь оценкой расстояния не исчерпывается. На поверхности предметов почти всегда есть блики — зеркально отраженные изображения источника света. Расположение и форма их для правого и левого глаз различны.

Игра бликов, как писал аргентинский ученый М.Инвар, преобразуется нашим сознанием в отдельный пространственный образ, некий световой кристалл, налагающийся на образ предмета и дающий представление о его материальной природе. Только по этой игре, глядя обоими глазами, можно отличить бриллиант от стекла или бронзу от золота, ядовитый гриб от съедобного.

В 1838 году англичанин Витстон изобрел стереоскопическую фотографию. Снимки делались поочередно с двух точек при помощи специального приспособления для перемещения фотоаппарата. Полученную таким способом пару снимков (стереопару) рассматривали при помощи стереоскопа — прибора, устроенного таким образом, что каждый глаз видит только один, предназначенный именно для него снимок.

Впоследствии появились «двуглазые» — двухобъективные фотоаппараты. Расстояние между объективами обычно равнялось среднему расстоянию между осями глаз — около 65 мм. В таких аппаратах получается стереопара, два снимка. Один из них соответствует точке зрения правого, а другой — левого глаза.

Стереоснимки часто делают в форме слайда. Комплекты выполненных таким способом стереоснимков музейных экспонатов и городских достопримечательностей сегодня можно купить во многих городах вместе со стереоскопом. Стоят они недорого.

Стереоснимки делают и в виде отпечатков на бумаге. Их рассматривают через стереоскоп более простой конструкции (рис. 3). Он состоит из держателя и укрепленных на подвижном щитке двух линз с фокусным расстоянием примерно 10 см.

В последнее время огромные успехи сделаны в области цифровой фотографии и телевидения. Четкость изображения приближается к пределу, обусловленному природой света. Практически во всех странах существуют клубы любителей стереокино и фотографии.

В Петербурге продолжает работать клуб любителей стереоскопической фотографии. На рисунке 4 представлена одна из разработок клуба — установка для высококачественной съемки пейзажей и больших помещений. Она состоит из двух зеркальных фотокамер и трех синхронизированных с ними импульсных сетевых фотоламп. Камеры подвижно укреплены на легкой станине, которая, в свою очередь, устанавливается на штативе. Расстояние между камерами — стереобазу можно изменять для получения максимальной выразительности снимка.

Известны и специальные насадки, позволяющие делать стереоснимки при помощи обычных зеркальных фотоаппаратов. Наиболее полно воплощает эту идею комплект оптики к фотоаппарату «Экзакта», показанный на рисунке 5.

Он состоит из укрепляемой перед объективом призматической насадки, дающей на обычном кадре размером 24x36 мм два снимка размерами 18x24 мм. Камера дополняется специальным стереоскопом, позволяющим видеть на матовом стекле фотоаппарата объемное изображение.

Цифровые фотоаппараты, благодаря наличию у них жидкокристаллического дисплея, позволяют делать подобные системы очень компактными. На рисунке 6 — проект цифрового стереофотоаппарата, предложенный одним из наших читателей.

На его передней панели размещены два фотоблока, состоящие из объективов и размещенных за ними ПЗС-матриц, воспринимающих изображение. Расстояние между фотоблоками можно менять в зависимости от характера съемки. Каждая матрица соединена со своим дисплеем. Эти дисплеи вместе с линзами образуют стереоскоп, дающий объемное изображение будущего стереоснимка. Любопытно, что такой аппарат может быть использован для съемки кинофильмов, а также и в качестве бинокля.

Изготовление такого фотоаппарата со временем станет доступным для любителя, который рискнет, например, из двух аппаратов обычных собрать один стереоскопический. Но сегодня из-за отсутствия сборочных чертежей и другой технической документации по цифровым аппаратам это невозможно.

На рисунке 7 — устройство зеркальной стереонасадки конструкции С.П. Иванова, применявшейся на фото- и киноаппаратах. (Ею были сняты многие наши стереофильмы.)

Приставка состоит из двух плоских зеркал, расположенных под углом 170°. Она устанавливается так, что одно из зеркал оказывается под углом 46° к оси объектива (рис. 8).

Применять в приставке обычные зеркала с отражающим слоем на задней стороне стекла нежелательно. В них по краям возникает переотражение света между зеркальным слоем и наружной поверхностью стекла. Это выглядит как ряд светлых каемок на контуре предмета, и это очень часто портит снимок.

Надежно избавиться от этого можно, применяя зеркала с наружным отражающим слоем. Их можно найти в старых школьных эпидиаскопах. Наружная поверхность такого зеркала покрыта слоем алюминия. Ее легко поцарапать, и потому с ней нужно обращаться бережно. Самая ответственная часть работы — это нарезка кусочков зеркал в соответствии с размерами, указанными на чертеже. Во избежание царапин на зеркальном слое стекло следует резать с чистой стороны. Крепятся кусочки зеркал в жестяном коробе. Для этого ко дну короба припаяна специальная жестяная пластина, допускающая небольшой изгиб с целью регулировки угла между зеркалами. Для этого же служат и регулировочные винты. Зеркала крепятся к пластине на клею, а на их стыке должен остаться небольшой зазор, который устанавливается при помощи прокладки из чертежной бумаги. Он нужен при регулировке угла между зеркалами. Сам короб установлен на станине, которая крепится к фотоаппарату при помощи штативного винта, соединенного со станиной винтами.

При установке насадки на аппарат поставьте короб так, чтобы стык зеркал приходился точно на центр кадра, после чего закрепите винты. Эту работу необходимо выполнять при визуальном контроле: на «зеркалках» — по матовому стеклу, на цифровых аппаратах по дисплею.

Установка такой насадки на «мыльнице» затруднена из-за невозможности визуального контроля положения стыка зеркал.

Размеры и конструкция современных цифровых фотоаппаратов весьма разнообразны, поэтому насадку для каждого типа придется конструировать отдельно, но угол между зеркалами, принципы их крепления и регулировки остаются неизменными. Важно лишь определить размер зеркал. Для этого поставьте перед аппаратом лист бумаги и сделайте на нем у границ поля зрения объектива карандашные метки. При этом фокусное расстояние его должно быть минимальным.

А. ВАРГИН

Рисунки автора