ما هو التصوير التجسيمي (Stereoscopic Imaging)؟
الصور النافرة (Hologram) و التصوير التجسيمي (Stereoscopic Imaging) و العرض الفراغي أو ما شئت من مترادف المصطلحات، ليست تكنولوجيا حديثة و هي معروفة منذ زمن ليس بقصير، و هي موجودة في أماكن كثيرة ابتداءً من بطاقات رخص القيادة و بطاقات الشخصية مروراً ببطاقات الصرافات الآلية و لا ننتهي عند صور اللاصقة في التي ربما نجدها في بعض أنواع العلكة و التي تروق الصغار بلماعيتها و ألوانها الزاهية. تلك الصور النافرة التي تبدو و كأنها سطح ذو تعرجات و تموجات و صواعد وهوابط و لكنه في الواقع ليس أكثر من سطح عادي يرتد الضوء عنه بطريقة مدروسة ترسم هذا الشكل النافر.
أشكال مختلفة من الملصقات النافرة (Hologram Stickers)، أوضحها بروزاً صورة المخلوق الفضائيو بالحديث عمّا يحب الصغار فإني أذكر شخصياً أنه في الجيل القديم (ما يصطلح عليه عند البعض بـ "جيل البلاد") كان هناك ما يسمى بـ "صندوق عجب" و الذي كان يحمله رحال (يفترض أن يكون مستثمراً صغيراً في لغة الأعمال) و يجوب به القرى و المدن المختلفة و يتقاضى المال على "الفرجة". من توقعي، لربما كان الجهاز المستخدم هنا هو جهاز مشابه للمنظار يدعى بالمنظار الكبير (View-Master). و يبدو هذا الجهاز هكذا:
المنظار الكبير (View-Master) يتلوه أشكال البكرات (Reels) التي تستخدم في العرضبالإمكان مشاهدة الصورة و مثيلتها مقابلها على 180 درجة منها، و الاختلاف بينهما صغير يكاد لا يلحظ…انقر للتكبير.
مبدأ العمل
مبدأ عمل ملصقات الصور النافرة (Hologram) بسيط و فكرته تنطوي على التلاعب بنمط انعكاس الضوء عنه بشكل مدروس لإعطاء إيحاء بالبروز.
انعكاس الضوء بالشكل العادي على اليسار و انعكاس الضوء عن سطح الملصق النافر على اليمين. لاحظ اختلاف نمط الانعكاس في كل من الحالتين.و باختلاف موقع العينين تختلف طريقة إدراكنا للصورة المنعكسة، و الأنماط الأكثر شيوعاً في التصميم هي أنماط إبراز الصورة.أما مبدأ عمل المنظار الكبير فهو لا يقل بساطة، و الشكل الآتي يلخصه:
مبدأ عمل المنظار الكبير (View-Master)
الطريقة التي يدرك بها الإنسان تجسيم المنظر هو عندما ترى كل عين المنظر من زاويتها، يقوم الدماغ بعمل الحسابات اللازمة و يتكون لدينا الإدراك بثلاثية أبعاد المنظر. و هنا نريد أن نقوم بخدعة صغيرة للدماغ، فنحن نصور الصورتين اللتين تراهما كل عين و نعرضها سوية في نفس الوقت باستخدام هذا المنظار ليتكون لدينا نفس الإحساس بالأبعاد الثلاثة. إذا أردت مشاهدة مصدر صورة الشرح فاتبع الرابط هنا، و الذي يتحدث عن المنظار الكبير (View-Master) بشكل مفصل.الاستخدام الرئيسي الحالي للملصقات التي تعمل بهذا المبدأ هو في مكافحة التزوير و صناعة البصمة الخاصة بالشركات و المؤسسات المختلفة. و من أكثر الأمور المميزة لهذه الصور هو أنها تشكل طيفاً نافراً ثلاثي الأبعاد لدى النظر إليها من زوايا مختلفة. و بعض أنواع هذا الصور عندما تجزأ إلى قطع صغيرة، فإن القطع الصغيرة تبقى محتفظة بأمثال مصغرة عن الصورة الكبيرة. هذا تقريباً موجز عن التطبيقات التقليدية لهذه التكنولوجيا. الإسقاط ثلاثي الأبعاد الحقيقي (Real Thee Dimensional Projection)
الانسان كعادته يحاول أخذ الأمور إلى المستوى التالي. هذه المرة، يريد المهندسون إسقاط صور متحركة حقيقية ثلاثية الأبعاد! الفكرة ليست جديدة و لكنها حبيسة أفلام الخيال العلمي و لم تجد طريقها التي صورت عليها في الأفلام من الوضوح و التحديد و الثبات في الصورة إلا حتى فترة قريبة جداً. فقد كانت المعضلة الحقيقية في هذه التكنولوجيا باختصار بما يجيب عن السؤال المعضلة: "كيف سيرتد شعاع الضوء عند النقطة التي نريدها في الفراغ، و ما الذي سيرتد عنه شعاع الضوء؟".باحترام الجهود الجبارة التي صرفت في المحاولات السابقة، فقد كانت الإجابة عن هذا السؤال المعضلة و لغاية تلك اللحظة بأن إسقاط الضوء يكون إما على الزجاج أو البلاستيك الشفاف. و لكن الإسقاط في الفراغ تماماً لم يكن ممكناً في ذلك الوقت. كانت هذه التكنولوجيات تقدم صوراً باهتة أو بتناسب غير طبيعي، أي أنك ربما ترى مركز الصورة مكبراً أكثر من الأطراف أو العكس (Aproportionality)، و منها الكثير مما يعاني من مشاكل في تركز الصورة (Focus) بالإضافة إلى أن الصورة ربما تكون أحادية اللون و عديمة التساوي في درجة الشفافية و إن كنا محظوظين بالحصول على صورة ملونة فستظهر باهتة (Pale) أو كما و أنها مغسولة الألوان (Washed out).في محطة على الطريق أجاب بعضهم على السؤال المعضلة بأنهم أسقطوا الضوء على بخار الماء، آخرون توجهوا إلى الدخان. و عندما نصل إلى بخار الماء و الدخان و الموائع (Fluids) عموماً فإننا نفتح علينا بوابة مشاكل لا نهائية من حسابات الرطوبة النسبية و معادلات تدفق الموائع و ما إلى ذلك من أسئلة و حسابات مهمة للحكم على جودة النواتج. إلا أن شركة (Heliodisplay) لم يمانعوا بإجراء الحسابات المعقدة لقاء الدهشة التي يمكن أن ترسم على الوجوه لدى الإمكان إمساك الصور باليد كما في الفيديو هذا:
بالإمكان ملاحظة اهتزاز الصورة و ذلك بسبب بخار الماء المتصاعد. و ما زال التطوير مستمراً حتى أمكن لنا اليوم أن نقول أن تكنولوجيا الإسقاط الفراغي آتت الأكل في العقدين الأخيرين. و الفتح الكبير في هذا المجال كان بفضل التطور الكبير في علوم الليزر.
القفزة الكبيرة التي حصلت لأنواع الليزر و ألوانه و تراكيزه كانت الحل السحري لقضية الإسقاط في الفراغ. لماذا؟ لأن الليزر يمتلك خاصية مهمة تتلخص في كونه قادراً على الارتداد عن ليزر آخر مثله أن لم يكن ارتداد عن نفسه عند عكسه خلال مرآة على نفسه. و هي خاصية لا نجدها في الضوء العادي. إذا أحببت أن تختبر ذلك بنفسك، أحضر أصبع تأشير الليزر (ذلك الذي يستخدم في الشرح و العرض) و سلطه على مرآة ليرتد على نفسه و شاهد ماذا يحصل للشعاع. سترى ما يشبه (الحبيبات) براقة و هو ما يشكل حجر الزاوية في فكرة الإسقاط الضوئي في الفراغ. غني عن القول أن تنتبه لنفسك بأن لا يصيب الشعاع عينك فذلك قد يؤذيها عند إجرائك هذه التجربة.
مبدأ العمل
الضوء ظاهرة غريبة حقاً، و له عدد كبير من المميزات الخاصة به قطعاً. أما إذا كان الضوء ليزر، فتلك قصة أخرى تماماً و هي تتعدى الغرابة فقط. حتى نبسط الأمور، يمكننا القول أن الضوء العادي (ضوء الشمس مثلاً) هو عديد من الموجات الكهرمغناطيسية التي تختلف في ترددها و طولها الموجي و اتجاهاتها و استقطاباتها، أما الليزر فهو أحادي اللون أحادي التردد و الطول الموجي و أحادي الإتجاه و لربما أحادي الاستقطاب كذلك.
الفرق بين الليزر و الضوء العادي
الضوء عموماً (عادياً أو ليزر) ينظر إليه على أنه موجة، و الموجات تتداخل فيما بينها إيجاباً (تدخلاً بناءً (Constructive Interference)) عند تشابه طورها (Phase) أو سلباً ( تداخلاً هداماً(Destructive Interference)) عند اختلاف الطور بـ180 درجة. بالتداخل البناء يُجمع اتساع الموجات(Amplitude) و الهدام يلغيها (Cancelation)، و هذه الصفة كفيلة عند ضبطها باختيار الأماكن التي يمكن أن يجري فيها للتداخل البناء و تلك الأخرى التي يجري فيها الهدام و مع التذكر بأن لليزر دون الضوء خاصية الارتداد عن نفسه فبهذا تظهر الصور معلقة في الهواء (جراء اصطدام الليزر بالليزر) و يحدد المكان الذي تظهر فيه الصورة تحديداً (بالتحكم بأماكن التداخل البناء و الهدام). و هكذا تعلق الصورة في الفراغ.
أنواع التداخل
بقي هذا الكلام نظرياً في ذهني و لم أرَ له تطبيقاً قط، إلا أن أحد الأجهزة الأكثر إثارة في الفترة الأخيرة تحت الاسم (Cheoptics)، و الذي إن صدق في الواقع كما في الفيديو (لست أصدق ما أراه من العجب!) أرشحه شخصياً بأنه و تطويراته ستغزو الأسواق بكميات هائلة في الخمس سنين إلى العقد القادم. هذا الجهاز هو أول جهاز أراه بهذا القدر من الثبات و الوضوح و التناسب في الصورة. و الأهم من ذلك كله بأنه لا يحتاج إلى وسط للإسقاط عليه سوى الفراغ! الفيديو التالي يظهر عرضاً مذهلاً للإمكانات الكبيرة لهذا الجهاز:
و إذا أردت تنزيل هذا الفيديو بوضوح عالٍ فعليك بهذا و الذي أخذته من هذا الموقع الذي يحتوي عشرات التطبيقات الفعلية لهذا الجهاز في الحياة العامة. التطبيقات
إذا تأملنا في التطبيقات الممكنة و المفترضة للإسقاط الفراغي فإننا سنجد أن معظمها سيغير وجه الدعاية و الإعلان في العالم بأسره و سيكون لدينا شاشات حاسوب معلقة في الهواء، دون نسيان الحديث عن المساعدة الهائلة في مجال التصميم و التطوير. لدرجة أن البعض يفكر في تطبيق الفكرة في السير و المرور:
افتراضات لإشارات المرور المستقبلية
حتى ذلك الحين سأستمتع قدر الممكن بالوقوف أمام إشارات المرور التقليدية دون أن أخاف من أن أدوس طيفاً لشخص أمامي، و دون أن تغزوني الإعلانات التي لا أتوقع أن يسلم منها النظام الجديد.
على أي حال يبدو أن البعض مغرم بهذه القصة لدرجة العشق، و هذه الصور بصراحة ليست سيئة مطلقاً:
رد مع اقتباس